實驗四-驗證戴維南定理

實驗四驗證戴維南定理一．實驗?zāi)康?.驗證戴維南定理的正確性，加深對該定理的理解。2.掌握測量線性有源二端網(wǎng)絡(luò)等效參數(shù)的一般方法。二．實驗基本知識1.戴維南定理指出，任何一個線性有源二端網(wǎng)絡(luò)對外部電路而言總可以用一個恒壓源和一個電阻串聯(lián)的有源支路代替。理想電壓源的電壓等于有源二端網(wǎng)絡(luò)端口開路電壓Uoc，串聯(lián)電阻等于有源網(wǎng)絡(luò)中所有獨立電源為零時的端口等效電阻Ro。應(yīng)用戴維南定理時，被等效的有源二端網(wǎng)絡(luò)必須是線性的，它可以包含獨立電源，受控電源，它與外部電路相連，只能是直接相連，不能有其他耦合，而外部電路可以是線性也可以是非線性。2.有源二端網(wǎng)絡(luò)等效參數(shù)的測量方法（1）開路電壓，短路電流法在有源二端網(wǎng)絡(luò)輸出端開路時，用電壓表直接測其輸出端的開路電壓Uoc，然后再將其輸出端短路，用電流表測其短路電流Isc，則內(nèi)阻為Ro=（2）伏安法用電壓表，電流表測出有源二端網(wǎng)絡(luò)的外特性如圖4-1所示。根據(jù)外特性曲線求斜率tgφ，則內(nèi)阻Ro=tgφ==用伏安法，主要是測量開路電壓及電流為額定值IN時的輸出端電壓值UN，則內(nèi)阻為Ro=若二端網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)阻值很低時，則不宜測其短路電流。IscIscUIUocφφ0圖4-1被測有源網(wǎng)絡(luò)被測有源網(wǎng)絡(luò)RoE+-RLE/2圖4-2（3）半電壓法如圖4-2所示，當(dāng)負載電壓為被測網(wǎng)絡(luò)開路電壓一半時，負載電阻（由電阻箱讀數(shù)確定）即為被測有源二端網(wǎng)絡(luò)的等效內(nèi)阻值。（4）零示法在測量具有高內(nèi)阻有源二端網(wǎng)絡(luò)的開路電壓時，用電壓表進行直接測量會造成較大的誤差，為了消除電壓表內(nèi)阻的影響，往往采用零示測量法，如圖4-3所示。被測有源網(wǎng)絡(luò)被測有源網(wǎng)絡(luò)RoE+-穩(wěn)壓電源+U-圖4-3零示法測量原理是用一低內(nèi)阻的穩(wěn)壓電源與被測有源二端網(wǎng)絡(luò)進行比較，當(dāng)穩(wěn)壓二端網(wǎng)絡(luò)的開路電壓相等時，電壓表的讀數(shù)將為“0”，然后將電路斷開，測量此時穩(wěn)壓電源的輸出電壓，即為被測有源二端網(wǎng)絡(luò)的開路電壓。三．實驗平臺和設(shè)備選用名稱數(shù)量Multisim101直流電壓源2電阻若干直流電壓表、電流表1四．實驗內(nèi)容和步驟1.按4-4（a）接好電路圖RR1R2aaE1R3bbRLRLRo+-(a)(b)圖4-42.開路電壓，短路電流法測定戴維南等效的Uoc和Ro表4-1Uoc(Ｖ)Isc(mA)Ro=Uoc/Isc(Ω)3.在圖4-4（a）中ab兩端接一可變電阻RL,使阻值為表5-2中數(shù)值，測量有源二端網(wǎng)絡(luò)的外特性。4.按圖4-4（b）接好線路組成等效電路改變RL,使其阻值為表4-2中數(shù)值，測量其外特性。注意：圖4-4（b）中電應(yīng)為圖4-4（a）中ab兩端開路電壓源電壓。五．實驗數(shù)據(jù)記錄表4-2測量值等效后測量值RL(Ω)U(V)I(mA)U(V)I(mA)406010020050010002000六．注意事項1.電源置零時不可將穩(wěn)壓源短接。2.用萬用表直接測量R0時，網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的獨立電源必須先置零，以免損壞萬用表。3.改接線路時要