(精編資料推薦)戴維南定理和諾頓定理實(shí)驗(yàn)報(bào)告

1、戴維南定理和諾頓定理一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、掌握有源二端網(wǎng)絡(luò)代維南等效電路參數(shù)的測定方法。2、驗(yàn)證戴維南定理、諾頓定理和置換定理的正確性。二、原理說明1、任何一個(gè)線性含源網(wǎng)絡(luò)，如果僅研究其中一條支路的電壓和電流，則可將電路的其余部分看作是一個(gè)有源二端網(wǎng)絡(luò)（或稱為含源二端網(wǎng)絡(luò)）。2、戴維南定理：任何一個(gè)線性有源網(wǎng)絡(luò)，總可以用一個(gè)理想電壓源與一個(gè)電阻的串聯(lián)支路來等效代替，此電壓源的電壓等于該有源二端網(wǎng)絡(luò)的開路電壓U 0C，其等效內(nèi)阻R0 等于該網(wǎng)絡(luò)中所有獨(dú)立源均置零（理想電壓源視為短路，理想電流源視為開路）時(shí)的等效電阻。這一串聯(lián)電路稱為該網(wǎng)絡(luò)的代維南等效電路。3、諾頓定理：任何一個(gè)線性有源網(wǎng)絡(luò)，總可以用一

2、個(gè)理想電流源與一個(gè)電阻的并聯(lián)組合來等效代替，此電流源的電流等于該有源二端網(wǎng)絡(luò)的短路電流ISC，其等效內(nèi)阻R0 定義與戴維南定理的相同。4、有源二端網(wǎng)絡(luò)等效參數(shù)的測量方法U0C、 I SC 和 R0 稱為有源二端網(wǎng)絡(luò)的等效電路參數(shù)，可由實(shí)驗(yàn)測得。（一）開路電壓U OC 的測量方法（ 1）可直接用電壓表測量。（ 2）零示法測 U OC在測量具有高內(nèi)阻有源二端網(wǎng)絡(luò)的開路電壓時(shí)，用電壓表直接測量會(huì)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3-1 所示。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(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)的開路電壓相等時(shí)，電壓表的讀數(shù)

3、將為“0”。然后將電路斷開，測量此時(shí)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。圖 3-1圖 3-2（二）等效電阻R0 的測量方法（ 1）開路電壓、短路電流法測R01該方法只實(shí)用于內(nèi)阻較大的二端網(wǎng)絡(luò)。 因當(dāng)內(nèi)阻很小時(shí)， 若將其輸出端口短路則易損壞其內(nèi)部元件，不宜用此法。該測量方法是：在有源二端網(wǎng)絡(luò)輸出端開路時(shí)，用電壓表直接測其輸出端的開路電壓U0C ，然后將其輸出端短路，用電流表測其短路電流I SC，則等效內(nèi)阻為ROU OCI SC（ 2）伏安法測 R0用電壓表、 電流表測出有源二端網(wǎng)絡(luò)的外特性如圖3-2 所示。根據(jù)外特性曲線求出斜率UU OC。tg ，則內(nèi)阻： RO tgI I SC

4、(3) 若只有電壓表及電阻器，沒有電流表測短路電流，或者某些被測網(wǎng)絡(luò)本身不允許短路，則可在網(wǎng)絡(luò)兩端接入已知阻值為R 的電阻器，測量該電阻兩端電壓U R ，然后按下式計(jì)算。R0( (UOC UR)1) R(4) 半電壓法測 R0如圖 3-3 所示，當(dāng)負(fù)載電壓為被測網(wǎng)絡(luò)開路電壓的一半時(shí)，負(fù)載電阻（由電阻箱的讀數(shù)確定）即為被測有源二端網(wǎng)絡(luò)的等效內(nèi)阻值。圖 3-3圖 3-5三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備1、萬用表2、 RXDI-1 型電路原理實(shí)驗(yàn)箱四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容被測有源二端網(wǎng)絡(luò)如圖3-4(a)所示 。內(nèi)容一： 有源二端網(wǎng)絡(luò)戴維南等效電路參數(shù)的測定2圖 3-41、 用開路電壓、短路電流法測定戴維南等效電路的Uoc、 R0。

5、按圖 3-4(a)接入穩(wěn)壓電源Us =12V 和恒流源Is =10mA ，不接入RL 。測出 U OC 和 Isc,并計(jì)算出 R0，記錄于表1。表 1U OC(V)ISC(mA)RO=Uoc/Isc ()2、負(fù)載實(shí)驗(yàn)按圖 3-4(a) 接入 RL 。改變 RL （ 0-10k）阻值，測量有源二端網(wǎng)絡(luò)的外特性曲線，記錄于表 2。表 2U(V)I(mA)3、有源二端網(wǎng)絡(luò)等效電阻（入端電阻）的直接測量法。見圖3-4（ a）。將被測有源網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的所有獨(dú)立源置零（先斷開電流源I S，去掉電壓源US，再將電路中的C、 D 兩點(diǎn)間用導(dǎo)線短接），然后用伏安法或直接用萬用表的歐姆檔去測定負(fù)載RL 開路時(shí)A 、B

6、兩點(diǎn)間的電阻，此即為被測網(wǎng)絡(luò)的等效內(nèi)阻R0，或稱網(wǎng)絡(luò)的入端電阻Ri 。4、用半電壓法測量被測網(wǎng)絡(luò)的等效內(nèi)阻R0 ，用零示法測量被測網(wǎng)絡(luò)的開路電壓Uoc 。電路圖及數(shù)據(jù)表格自擬。內(nèi)容二： 戴維南定理的驗(yàn)證取一只 10K 可調(diào)電位器， 將其阻值調(diào)整到等于按內(nèi)容一中的步驟1 所得的等效電阻R0值， 然后令其與直流穩(wěn)壓電源（調(diào)到步驟1 時(shí)所測得的開路電壓Uoc 值）相串聯(lián)，電路如圖 3-4(b) 所示，仿照內(nèi)容一中的步驟2 測其外特性，對戴維南定理進(jìn)行驗(yàn)證，記錄于表3。3表 3U(V)I(mA)內(nèi)容三： 諾頓定理的驗(yàn)證取一只 10K 可調(diào)電位器， 將其阻值調(diào)整到等于按內(nèi)容一中的步驟1 所得的等效電阻R0值，然后令其與直流恒流源（調(diào)到步驟1 時(shí)所測得的短路電流I SC 值）相并聯(lián)，電路如圖3-5所示，仿照內(nèi)容一中的步驟2 測其外特性，對諾頓定理進(jìn)行驗(yàn)證，記錄于表4。表 4U(V)I(mA)五、注意事項(xiàng)1、測量時(shí)應(yīng)注意電流表量程的更換。2、電壓源置零時(shí)不可將穩(wěn)壓源短接。3、用萬用表直接測R0 時(shí) ,（ 1）網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的獨(dú)立源必須先置零，以免損壞萬用表；（ 2）歐姆檔必須經(jīng)調(diào)零后再進(jìn)行測量。4、改接線路時(shí)，須先關(guān)掉電源。六、實(shí)驗(yàn)報(bào)告1、根據(jù)內(nèi)容一的步驟2 和內(nèi)