實驗一 戴維寧定理及最大功率傳輸條件的研究

1、實驗一 戴維寧定理及最大功率傳輸條件的研究一、實驗目的1. 學習萬用表及直流儀表設備的使用方法。2. 學習線性含源一端口網絡等效電路參數(shù)的測量方法。3. 用實驗方法驗證戴維寧定理及最大功率傳輸條件。二、實驗原理1萬用表是一種多用途的電表，可用來測量直流電壓、直流電流、交流電壓、電阻和音頻電平等。萬用表類型很多，測量范圍各有差異。本實驗采用MF-10型萬用表，其電路原理、性能指標及其使用方法見3.102. 外特性及其測量方法含源一端口網絡的兩個輸出端上的電壓和電流關系Uf（I）稱為輸出特性或外特性。它可通過在網絡輸出端接一個可變電阻RL作負載， RL取不同數(shù)值時測出兩端電壓和電流而得到，如圖所示

2、。對線性一端口網絡，此特性為一直線，如圖所示。 圖對應于A點，I = 0，U = Uoc（此電壓稱為開路電壓），相當于RL®¥ 。對應于B點，U = 0，I = Isc（此電流稱為短路電流），相當于RL= 0 。3對于線性含源一端口網絡，可以用實驗方法測出網絡的開路電壓，而網絡除源后的等效電阻Ro，可以用以下方法測定。 （1）用萬用表W擋直接測出網絡除源后（恒壓源短路，恒流源開路）的等效電阻。（2）短路電流法。測網絡端口處的開路電壓Uoc及短路電流Isc，則（3）電壓法。測出已知負載電阻RL兩端的電壓UL，則4一個內阻為Rs的電源給負載RL供電，其負載功率為為求得RL從電源

3、獲得最大功率的所需條件，可令，由此解得RL = Rs，即負載RL從電源獲得最大功率的條件是RL = Rs，其最大功率三、儀器設備1. 電工實驗裝置（DG011）2. MF-10型萬用表四、實驗內容與步驟1觀察MF-10型萬用表的面板波段開關與刻度盤有關的符號和數(shù)字，搞清楚用它測量V、V-，A-和W的用法。2用萬用表的R´1、R´10、R´100各擋分別測量R1、R2和R3的阻值，并記錄于表中。用R´K、R´10K、R´100K各擋分別測量10 kW和200 kW的阻值并記錄于表中，以驗證中值電阻越接近實際電阻值越準確。 表電阻R1R2

4、R3標稱值200 W300 W510 W實測值R´1R´10R´100標稱值100 kW200 kW200 kW實測值R´1KR´10KR´100K3. 測定線性一端口網絡的外特性Uf（I）。按圖接線。改變電阻RL值，測量對應的電流和電壓值，數(shù)據(jù)填入表中。根據(jù)測量結果，求出對應于戴維寧等效參數(shù)Uoc、Isc。圖 線性一端口網絡表電阻RL（）0100200300500700800I(mA)U(V)4. 利用實驗原理3中介紹的方法求Ro，數(shù)據(jù)記錄于表中。 表方法123平均值Rs（）5. 驗證戴維寧定理用上述內容測得的等效參數(shù)構成戴維寧等效

5、電路，如圖所示，按實驗內容3測量。*6. 選做內容：研究電工儀表對被測電路的影響按圖接線，分別用MF-10型萬用表和數(shù)字萬用表的直流電壓擋測量A、B兩點間的電壓，記錄測量結果。A、B兩點間的電壓理論值應該是5 V，這兩塊表的測量誤差是多少？記下這兩塊表的內阻并分析。圖 電工儀表對被測電路影響的原理電路五、預習內容1. 仔細閱讀有關MF-10型萬用表的使用說明。2. 閱讀各項實驗內容，理解有關原理，明確實驗目的。六、報告要求1. 在用萬用表電阻擋測量電阻之前，需做哪些準備工作？為什么？2. 根據(jù)實驗內容3和內容5測量結果，在同一坐標上做出它們的外特性曲線，并做分析比較。3. 根據(jù)實驗內容3的測量數(shù)據(jù)，計算并繪制功率隨RL變化的曲線，即Pf（RL），驗證最大功率的傳輸條件。