戴維南定理有源二端網(wǎng)絡(luò)等效參數(shù)的測定

戴維南定理——有源二端網(wǎng)絡(luò)等效參數(shù)的測定實驗?zāi)康尿炞C戴維南定理的正確性，加深對該定理的理解。掌握測量有源二端網(wǎng)絡(luò)等效參數(shù)的一般方法。實驗方法戴維南定理一個線性有源二端網(wǎng)絡(luò)，可以用一個理想電壓源Us和內(nèi)阻R0串聯(lián)電路來表示，該電壓源的電動勢Us等于這個有源二端網(wǎng)絡(luò)的開路電壓Uoc，其等效內(nèi)阻Ro等于該網(wǎng)絡(luò)中所有獨立源均置零(理想電壓源短路，理想電流源開路)時的等效電阻Req，Us和RO稱為有源二端網(wǎng)絡(luò)的等效參數(shù)。有源二端網(wǎng)絡(luò)等效參數(shù)的測量方法a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U°c，然后再將其輸出端短路，測其短路電流isc,則內(nèi)阻為Ro=言 (2-21)°【sc若有源二端網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)阻很低時，則不宜測其短路電流。b伏安法一種方法是用電壓表、電流表測出有源二端網(wǎng)絡(luò)的外特性，如圖2-19所示。根據(jù)外特性曲線求出圖中斜率顯然為tg中，則內(nèi)阻U“RO=tg^=-t—= (2-22)【 【sc若二端網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)阻值很低時，則不宜測其短路電流，可采用伏安法測量開路電壓及電流為額定值I時的輸出端電壓值un,則內(nèi)阻為RO="。廠U (2-23)'n圖2-19圖2-19有源二端網(wǎng)絡(luò)外特性圖2-20半電壓法測量電路c半電壓法當負載電壓為被測網(wǎng)絡(luò)開路電壓一半時，負載電阻即為被測有源二端網(wǎng)絡(luò)的等效內(nèi)阻值，電路如圖2-20所示。d零示法電路如圖3-21所示。在等效具有高內(nèi)阻有源二端網(wǎng)絡(luò)時用零示法，其方法是用一低內(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，電壓表的讀數(shù)將為“0”，然后將電路斷開，測量此時被測電源的輸出電壓，即為被測有源二端網(wǎng)絡(luò)的開路電壓。圖2-21零示法測量電路實驗儀器萬用表、電流表；恒壓源；恒流源(0?500mA可調(diào))；電阻箱。實驗內(nèi)容被測有源二端網(wǎng)絡(luò)如圖2-22(a)所示將穩(wěn)壓電源調(diào)至Us=12V和恒流源Is=20mA，斷開Rl測A、B兩點間UAB即為開路電壓U0C，再短接Rl測短路電流Isc，則R0=Uoc/Isc。數(shù)據(jù)填入表2-20。表2-20 開路電壓、短路電流實驗數(shù)據(jù)U0C(V) Isc(mA) R0=U0c/Isc負載實驗按表2-21改變Rl阻值，測量有源二端網(wǎng)絡(luò)的輸出電壓U和電流I。數(shù)據(jù)填入表2-21。表2-21 有源二端網(wǎng)絡(luò)外特性實驗數(shù)據(jù)990 900 800 700 600 500 400 300 200 100Rl()

驗證戴維南定理將1kQ可變電阻器，阻值調(diào)整到等于按步驟“1”所得的等效電阻Ro值，然后令其與直流穩(wěn)壓電源（調(diào)到步驟“1”時所測得的開路電壓U0C之值）相串聯(lián)，電路如圖2-22（b）所示，仿照步驟“2”測其特性，對戴氏定理進行驗證。數(shù)據(jù)填入表2-22。測量有源二端網(wǎng)絡(luò)等效電阻（又稱入端電阻）的其它方法將被測有源網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的所有獨立源置零（將電流源開路，電壓源短路），用萬用表的歐姆檔去測負載Rl開路后A、B兩點間的電阻，即為被測網(wǎng)絡(luò)的等效內(nèi)阻Req或稱網(wǎng)絡(luò)的入端電阻Ro。g Uoc(V)圖2-22被測有源二端網(wǎng)絡(luò)（5）實驗要點①測量時，及時更換電流表的量限。電壓源短路時不可將穩(wěn)壓源短接。用萬用表直接測Ro時，網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的獨立源必須先置零，以免損壞萬用表，其次，歐姆檔必須經(jīng)調(diào)零后再進行測量。改接線路時，要關(guān)掉電源。（6） 預(yù)習(xí)與解答在求戴維南等效電路時，短路測Isc條件是什么？在本實驗中可否直接作負載短路實驗？請實驗前對線路2-22（a）預(yù)先作好計算，以便調(diào)整實驗線路及測量時可準確地選取電壓表和電流表的量限。說明測有源二端網(wǎng)絡(luò)開路電壓及等效內(nèi)阻的幾種方法，并比較其優(yōu)缺點及適用范圍。若含源二端口網(wǎng)絡(luò)不允許短路或開路，你如何用其它方法測出等效電阻ro。（7） 實