实验三戴维南定理的验证.docVIP

实验三　戴维南定理的验证在有源二端网络输出端开路时，用电压表直接测其输出端的开路电压Uoc，然后再将其输出端短路，用电流表测其短路电流Isc，则等效内阻为 　　　 　　Uoc 　　 R0＝ ── 　　 　 　　Isc 如果二端网络的内阻很小，若将其输出端口短路 则易损坏其内部元件，因此不宜用此法。 (2) 伏安法测R0 图3-1 用电压表、电流表测出有源二端网 络的外特性曲线，如图3-1所示。 根据 外特性曲线求出斜率tgφ，则内阻 　　　　　　　　　△U 　Uoc R0＝tgφ＝ ──＝── 。 　　　　　 △I 　Isc 图3-2 (3) 半电压法测R0 如图3-2所示，当负载电压为被测网络开路电 压的一半时，负载电阻（由电阻箱的读数确定）即 为被测有源二端网络的等效内阻值。 图3－3 (4) 零示法测UOC 在测量具有高内阻有源二端网络的开路电压时，用电压表直接测量会造成较大的误差。为了消除电压表内阻的影响，往往采用零示测量法，如图3-3所示.。 　　零示法测量原理是用一低内阻的稳压电源与被测有源二端网络进行比 较，当稳压电源的输出电压与有源二端网络的开路电压相等时，电压表的读数将为“0”。然后将电路断开，测量此时稳压电源的输出电压， 即为被测有源二端网络的开路电压。 三、实验设备 序号 名 称 型号与规格 数量 备注 1 可调直流稳压电源 0～30V 1 2 可调直流恒流源 0～500mA 1 3 直流数字电压表 0～200V 1 4 直流数字毫安表 0～200mA 1 5 万用表 1 自备 6 可调电阻箱 0～99999.9Ω 1 DGJ-05 7 电位器 1K/2W 1 DGJ-05 8 戴维南定理实验电路板 1 DGJ-05 四、实验内容 被测有源二端网络如图3-4(a)。 (a) 图3-4 (b) Uoc (v) Isc (mA) R0=Uoc/Isc (Ω) 1. 用开路电压、短路电流法测定戴维南等效 电路的Uoc、R0和诺顿等效电路的ISC、R0。按 图3-4(a)接入稳压电源Us=12V和恒流源Is=10mA（以仪表测量值为准，注意电流源勿接反），不接入RL。测出UOc和Isc,并计算出R0。（测UOC 时，不接入mA表。） 2. 负载实验 按图3-4(a)接入RL（电阻箱X100档）。改变RL阻值，测量有源二端网络的外特性曲线。 U（v） I（mA） 3. 验证戴维南定理：从电阻箱上取得按步骤“1”所得的等效电阻R0之值（此处暂以510欧电阻代替）， 然后令其与直流稳压电源（调到步骤“1”时所测得的开路电压Uoc之值）相串联，如图3-4(b)所示，仿照步骤“2”测其外特性，对戴氏定理进行验证。　　 U（v） I（mA） 4. 验证诺顿定理：从电阻箱上取得按步骤“1”所得的等效电阻R0之值（此处暂以510欧电阻代替）， 然后令其与直流恒流源（调到步骤“1”时所测得的短路电流ISC之值）相并联，如图3-5所示，仿照步骤“2”测其外特性，对诺顿定理进行验证。　　 U（v） I（mA） 5. 有源二端网络等效电阻（又称入端电阻）的直接测量法。见图3-4（a）。将被测有源网络内的所有独立源置零（去掉电流源IS和电压源US，并在原电压源所接的两点用一根短路导线相连），然后用伏安法或者直接用万用表的欧姆档去测定负载RL开路时A、B两点间的电阻，此即为被测网络的等效内阻R0，或称网络的入端电阻Ri 。 五、实验注意事项 1. 测量时应注意电流表量程的更换。 2. 步骤“5”中，电压源置零时不可将 稳压源短接。 3. 用万表直接测R0时，网络内的独立　　　　　　　　　 　图3-5 源必须先置零，以免损坏万用表。其次，欧姆档必须经调零后再进行测量。 4. 用零示法测量UOC时，应先将稳