實(shí)驗(yàn)二-戴維寧定理-有源二端網(wǎng)絡(luò)等效參數(shù)的設(shè)定

1、精品好資料學(xué)習(xí)推薦廣東第二師范學(xué)院學(xué)生實(shí)驗(yàn)報(bào)告院系名稱(chēng)物理與信息工程系班級(jí)電子信息工程 A班姓名翁劍鵬專(zhuān)業(yè)名稱(chēng)電子信息工程學(xué)號(hào)16550618027實(shí)驗(yàn)課程名稱(chēng)電路實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱(chēng)戴維寧定理-有源二端網(wǎng)絡(luò)等效參數(shù)的設(shè)定實(shí)驗(yàn)時(shí)間2017.5.27實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)物理樓六樓實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)成績(jī)指導(dǎo)教師簽名實(shí)驗(yàn)報(bào)告內(nèi)容包含：實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?shí)驗(yàn)儀器、實(shí)驗(yàn)原理，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)整理與歸納（數(shù)據(jù)、圖表、計(jì)算等）、實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析、實(shí)驗(yàn)思考題、實(shí)驗(yàn)心得。一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?. 驗(yàn)證戴維南定理的正確性。2. 掌握測(cè)量有源二端網(wǎng)絡(luò)等效參數(shù)的一般方法。二、實(shí)驗(yàn)儀器1電路實(shí)驗(yàn)箱一臺(tái)2萬(wàn)用表一塊三、 實(shí)驗(yàn)原理1 戴維南定理戴維南定理指出

2、：任何一個(gè)有源二端網(wǎng)絡(luò)，對(duì)外電路來(lái)說(shuō)，總可以用一個(gè)電壓源和一個(gè)電阻的串聯(lián)組合等效置換，此電壓源的電壓等于一端口的開(kāi)路電壓，電阻等于一端口的全部電源置零后的輸入電阻。其等效轉(zhuǎn)換示意圖如圖3.3.1。圖3.3.1 戴維南定理的等效轉(zhuǎn)換示意圖2 有源二端網(wǎng)絡(luò)等效參數(shù)的測(cè)量方法（1） 開(kāi)路電壓法，短路電流法在有源二端網(wǎng)絡(luò)輸出端開(kāi)路時(shí)，用電壓表直接測(cè)其輸出端的開(kāi)路電壓，然后在將其輸出端短路，測(cè)其電路端口處電流，其內(nèi)阻為：。（2） 伏安法當(dāng)有源二端網(wǎng)絡(luò)的外負(fù)載變化時(shí)，端口處電流與電壓之間的關(guān)系稱(chēng)為有源二端網(wǎng)絡(luò)的外特性。用電壓表、電流表可測(cè)出有源二端網(wǎng)絡(luò)的外特性曲線，如圖3.3.2所示。有源二端網(wǎng)絡(luò)的開(kāi)路電

3、壓為，短路電流為。由外特性曲線可求出斜率，則內(nèi)阻為：。圖3.3.2 伏安法測(cè)等效有源二端網(wǎng)絡(luò)的外特性曲線（3） 半電壓法當(dāng)負(fù)載電壓為被測(cè)網(wǎng)絡(luò)開(kāi)路電壓一半時(shí)，負(fù)載電阻即為被測(cè)有源二端網(wǎng)絡(luò)的等效內(nèi)阻值。如圖3.3.3所示。圖3.3.3 半電壓法測(cè)等效有源二端網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)阻值（4） 零示法電路如圖3.3.4所示，在等效具有高內(nèi)阻有源二端網(wǎng)絡(luò)時(shí)用零示法。其方法是用一低內(nèi)阻的穩(wěn)壓電源與被測(cè)有源二端網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行比較，當(dāng)穩(wěn)壓電源的輸出電壓與有源二端網(wǎng)絡(luò)的開(kāi)路電壓相等時(shí)，電壓表的讀數(shù)將為“0”，然后將電路斷開(kāi)，測(cè)量此時(shí)穩(wěn)壓電源的輸出電壓，即為被測(cè)有源二端網(wǎng)絡(luò)的開(kāi)路電壓。圖3.3.4 零示法測(cè)等效有源二端網(wǎng)絡(luò)的開(kāi)路電壓

4、四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和步驟1. 依照接線圖3.3.5所示，將穩(wěn)壓電源調(diào)至V，斷開(kāi)測(cè)A、B兩點(diǎn)間即為開(kāi)路電壓，再短接測(cè)短路電流，則。把數(shù)據(jù)填入表3.3.1并計(jì)算內(nèi)阻。圖 3.3.5 測(cè)量戴維寧等效內(nèi)阻表3.3.1 由開(kāi)路電壓和短路電流計(jì)算內(nèi)阻值(V)(mA)C4.0411.94337.692. 負(fù)載實(shí)驗(yàn)按表3.3.2改變阻值，測(cè)量有源二端網(wǎng)絡(luò)的輸出電壓和電流。表3.3.2 負(fù)載實(shí)驗(yàn)(W)10008006004002000(V)3.012.842.582.171.490 (mA)3.023.564.325.487.5111.923. 驗(yàn)證戴維寧定理 將1k可變電阻器，阻值調(diào)整到等于按步驟“1”所得的等效電

5、阻值，然后令其與直流穩(wěn)壓電源（調(diào)到步驟“1”時(shí)所測(cè)得的開(kāi)路電壓之值）相串聯(lián)，仿照步驟“2”測(cè)其特性，對(duì)戴維寧定理進(jìn)行驗(yàn)證。將數(shù)據(jù)記錄到表3.3.3.表3.3.3 驗(yàn)證戴維寧定理(W)10008006004002000(V)3.002.832.562.161.490(mA)3013.554.315.477.4811.874. 測(cè)量有源二端網(wǎng)絡(luò)等效電阻(又稱(chēng)入端電阻)的其它方法：將被測(cè)有源網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的所有獨(dú)立源置零(將電流源開(kāi)路，電壓源短路)，用萬(wàn)用表的歐姆檔去測(cè)負(fù)載開(kāi)路后A、B兩點(diǎn)間的電阻，即為被測(cè)網(wǎng)絡(luò)的等效內(nèi)阻或稱(chēng)網(wǎng)絡(luò)的輸入端電阻。解得：=331五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求整理測(cè)試結(jié)果，繪出原電路等效的戴維寧

6、等效電路。說(shuō)明為什么兩者是等效的。答：戴維寧等效電路如圖所示。兩者對(duì)于AB端口外的電路，即中的電壓、電流是等效的，因此兩者是等效的。Uoc4.04 V Req337.69RLAB六、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)1. 注意測(cè)量時(shí)，及時(shí)更換電流表的量程。2. 電壓源短路時(shí)不可將穩(wěn)壓源短接。3.用萬(wàn)用表直接測(cè)時(shí)，網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的獨(dú)立源必須先置零，以免損壞萬(wàn)用表，其次，歐姆檔必須經(jīng)調(diào)零后再進(jìn)行測(cè)量。4. 改接線路時(shí)，要關(guān)掉電源。七、思考題1. 戴維寧等效的意思，是指外電路的等效還是內(nèi)電路的等效，為什么？答：戴維寧等效指的是外電路的等效。因?yàn)楫?dāng)一端口用戴維寧等效電路置換后，端口以外的電路（即外電路）中的電壓、電流均保持不變，因此這種等效是對(duì)外等效。2. 如果電路中含有受控源，是否也能用戴維寧等效法去化簡(jiǎn)電路？答：電路中含有受控源，也可用戴維寧等效化簡(jiǎn)電路。利用戴維寧定理時(shí)，受控源不能作任何處理，