實(shí)驗(yàn)二 戴維南定理

實(shí)驗(yàn)二戴維南定理一．實(shí)驗(yàn)?zāi)康?．驗(yàn)證戴維寧定理的正確性，加深對(duì)該定理的理解；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)原理1．戴維寧定理戴維寧定理指出：任何一個(gè)有源二端網(wǎng)絡(luò)，總可以用一個(gè)電壓源US和一個(gè)電阻RS串聯(lián)組成的實(shí)際電壓源來代替，其中：電壓源US等于這個(gè)有源二端網(wǎng)絡(luò)的開路電壓UOC,內(nèi)阻RS等于該網(wǎng)絡(luò)中所有獨(dú)立電源均置零(電壓源短接，電流源開路)后的等效電阻RO。US、RS和IS、RS稱為有源二端網(wǎng)絡(luò)的等效參數(shù)。2．有源二端網(wǎng)絡(luò)等效參數(shù)的測(cè)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(shí)，用電壓表直接測(cè)其輸出端的開路電壓UOC,然后再將其輸出端短路，測(cè)其短路電流ISＣ，且內(nèi)阻為：。若有源二端網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)阻值很低時(shí)，則不宜測(cè)其短路電流。(2)伏安法一種方法是用電壓表、電流表測(cè)出有源二端網(wǎng)絡(luò)的外特性曲線，如圖2－1所示。開路電壓為UOC，根據(jù)外特性曲線求出斜率tgφ，則內(nèi)阻為：。另一種方法是測(cè)量有源二端網(wǎng)絡(luò)的開路電壓UOC，以及額定電流IN和對(duì)應(yīng)的輸出端額定電壓UN，如圖2－1所示，則內(nèi)阻為：。(3)半電壓法如圖2－2所示，當(dāng)負(fù)載電壓為被測(cè)網(wǎng)絡(luò)開路電壓UOC一半時(shí)，負(fù)載電阻RL的大?。ㄓ呻娮柘涞淖x數(shù)確定）即為被測(cè)有源二端網(wǎng)絡(luò)的等效內(nèi)阻RS數(shù)值。(4)零示法在測(cè)量具有高內(nèi)阻有源二端網(wǎng)絡(luò)的開路電壓時(shí)，用電壓表進(jìn)行直接測(cè)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(cè)量法，如圖11－3所示。零示法測(cè)量原理是用一低內(nèi)阻的恒壓源與被測(cè)有源二端網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行比較，當(dāng)恒壓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)將為“0”，然后將電路斷開，測(cè)量此時(shí)恒壓源的輸出電壓U，即為被測(cè)有源二端網(wǎng)絡(luò)的開路電壓。三．實(shí)驗(yàn)設(shè)備1．?dāng)?shù)字萬用表；2．KHDL-1電路原理實(shí)驗(yàn)箱。四．實(shí)驗(yàn)內(nèi)容A．被測(cè)有源二端網(wǎng)絡(luò)與負(fù)載電阻RL（用電阻箱）連接，如圖2－4(a)所示。開路電壓、短路電流法測(cè)量有源二端網(wǎng)絡(luò)的UOC、RS等效參數(shù)。測(cè)開路電壓UOC：在圖2－4(a)電路中，斷開負(fù)載RL，用電壓表測(cè)量1、2兩端電壓，將數(shù)據(jù)記入表2－1中。測(cè)短路電流ISＣ：在圖2－4(a)電路中，將負(fù)載RL短路，用電流表測(cè)量電流，將數(shù)據(jù)記入表2－1中。測(cè)量有源二端網(wǎng)絡(luò)的等效參數(shù)US和RS。表2－1開路電壓、短路電流數(shù)據(jù)UOC(V)ISＣ(mA)RS=UOC/ISＣ2．負(fù)載實(shí)驗(yàn)按圖2-5改變RＬ阻值，測(cè)量有源二端網(wǎng)絡(luò)的外特性。RL()01K2K3K4K5K6K7K8K9K10KU12(V)I(mA)3．驗(yàn)證戴維寧定理：用一只1K可調(diào)電位器，將其阻值調(diào)整到等于步驟“1”實(shí)驗(yàn)中所測(cè)的等效電阻“RS”之值，然后令其與直流穩(wěn)壓UOC（調(diào)整“1”步驟時(shí)所得的開路電壓“UOC”之值）相串聯(lián)，如圖11-4（b）所示，仿照步驟“2”測(cè)量其外特性，對(duì)證戴維寧定理進(jìn)行驗(yàn)證。表2－2有源二端網(wǎng)絡(luò)外特性數(shù)據(jù)RL()01K2K3K4K5K6K7K8K9K10KU12(V)03.07I(mA)03.1五、實(shí)驗(yàn)步驟：1．圖2-5線路接入穩(wěn)壓源US＝12V和恒流源IS＝20mA及可變電阻RL。先斷開RL測(cè)UOC，再短接RL測(cè)Isc，則Ro＝UOC／Isc，填入下表，并計(jì)算出所測(cè)的Ro值。表21-5Uoc(V)Isc(mA)Ro=Uoc/Isc2．負(fù)載實(shí)驗(yàn)按圖2-4（b）改變RL的阻值,（實(shí)驗(yàn)箱中檔位電阻）測(cè)量有源二端網(wǎng)絡(luò)的外特性。表2-6RL()01K2K3K4K5K6K7K8K9K10KU12(V)I(mA)3．驗(yàn)證戴維南定理：用1kΩ（當(dāng)可變電器用），將其阻值調(diào)整到等于按步驟“1”所得的等效電阻RΟ值，然后令其與直流穩(wěn)壓電源（調(diào)到步驟“1”時(shí)所測(cè)得的開路電壓UＯＣ之值）相串聯(lián)，仿照步驟“表2-7RL()01K2K3K4K5K6K7K8K9K10KU12(V)I(mA)五