疊加原理和戴維南定理實驗報告

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試驗四疊加原理與戴維南定理的驗證

一、試驗?zāi)康?/p>

1、驗證線性電路疊加原理的正確性，加深對線性電路的疊加性和齊次性的熟悉和理解。2、驗證戴維南定理的正確性

3、把握測量有源二端網(wǎng)絡(luò)等效參數(shù)的一般方法二、原理說明

1、疊加原理：在有幾個獨立源共同作用下的線性電路中，通過每一個元件的電流或其兩端的電壓，可以看成是由每一個獨立源單獨作用時在該元件上所產(chǎn)生的電流或電壓的代數(shù)和。

線性電路的齊次性是指當(dāng)激勵信號（某獨立源的值）增加或減小K倍時，電路的響應(yīng)（即在電路其它各電阻元件上所建立的電流和電壓值）也將增加或減小K倍。

2、任何一個線性含源網(wǎng)絡(luò)，假如僅討論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有源二端網(wǎng)絡(luò)（或稱為含源二端口網(wǎng)絡(luò)）。

戴維南定理指出：任何一個線性有源網(wǎng)絡(luò)，總可以用一個等效電壓源來代替，此電壓源的電動勢ES等于這個有源二端網(wǎng)絡(luò)的開路電壓U0C，其等效內(nèi)阻R0等于該網(wǎng)絡(luò)中全部獨立源均置零（抱負(fù)電壓源視為短路，抱負(fù)電流視為開路）時的等效電阻。

U0C和R0稱為有源二端網(wǎng)絡(luò)的等效參數(shù)。3、有源二端網(wǎng)絡(luò)等效參數(shù)的測量方法（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，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ISC，則內(nèi)阻為R0=UOC/ISC

（2）伏安法

用電壓表、電流表測出有源二端網(wǎng)絡(luò)的外特性如圖A所示。依據(jù)外特性曲線求出斜率tgΦ，則內(nèi)阻RO=tgΦ=△U/△I=UOC/ISC

圖A圖B

用伏安法，主要是測量開路電壓及電流為額定值IN時的輸出端電壓值UN，則內(nèi)阻為RO=UOC-UN/IN

若二端網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)阻值很低短路電流很大時，則不宜測短路電流。（3）半電壓法

如圖B所示，當(dāng)負(fù)載電壓為被測網(wǎng)絡(luò)開路電壓一半時，負(fù)載電阻（負(fù)載電阻由萬用表測量）

，

即為被測有源二端網(wǎng)絡(luò)的等效內(nèi)阻值。

（4）零示法

在測量具有高內(nèi)阻有源二端網(wǎng)絡(luò)的開路電壓時，用電壓表進(jìn)行直接測量會造成較大的誤差，為了消退電壓表內(nèi)阻的影響，往往采納零示測量法，如圖C所示。

圖C

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，電壓表的讀數(shù)為“0”，然后將電路斷開，測量此時穩(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D

三、試驗設(shè)備

1、RXDI-1A電路原理試驗箱1臺2、萬用表1臺四、試驗內(nèi)容及步驟

（一）疊加原理：試驗電路如圖E所示。

1、按圖E電路接線，取U1=12V，U2為可調(diào)直流穩(wěn)壓電源，調(diào)至U2=+6V。

圖E

2、

3、令U1單獨作用時（使BC短接），且直流數(shù)字電壓表和毫安表測量各支路電流及各電阻元件

4、兩端電壓，將數(shù)據(jù)記入表格中。

3、令U2單獨作用時（使FE短接），重復(fù)試驗步驟

2的測量，并記錄。4、令U1和U2共同作用時，重復(fù)上述的測量和記錄。5、將U2=+12V，重復(fù)上述第3項的測量并記錄。

6、將330Ω電阻換成一只二極管IN4007重復(fù)1～5的測量過程，將數(shù)據(jù)記入表格中。

（二）戴維南定理：被測有源二端網(wǎng)絡(luò)如圖D（a）所示。1、用開路電壓、短路電流法測定戴維南等效電路的UOC和RO。

按圖D（a）電路接入穩(wěn)壓電源ES和恒流源IS及可變電阻RL，測定UOC和RO。

2、負(fù)載試驗

按圖D(a)轉(zhuǎn)變RL阻值，測量有源二端網(wǎng)絡(luò)的外特性。

3、驗證戴維南定理

用一只10K的電位器，將其阻值調(diào)整到等于按步驟1所得的等效電阻R0之值，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UOC之值）相串聯(lián)，如圖D（b）所示，仿照步驟“2”測其外特性，對戴維南定理進(jìn)行驗證。

4、測定有源二端網(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)的全部獨立源置零（將電流源斷開，短路電壓源），然后用伏安法或者直接用萬用電表的歐姆檔去測定負(fù)載RL開路后輸出端兩點間的電阻，即為被測網(wǎng)絡(luò)的等效內(nèi)阻RO或稱網(wǎng)絡(luò)的入端電阻R1。

5、用半電壓法和零示法測量被測網(wǎng)絡(luò)的等效內(nèi)阻R0及其開路電壓UOC，電路及數(shù)據(jù)表格自擬。asdfjhgkjdghasfdgfjghdasfjgasdfjkhsdkfjhsakdjfhklHSF

五、試驗留意事項