戴维南定理(三)1,2_742703719.ppt

实验三 戴维南定理的验证 一、实验目的 1.验证戴维南定理的正确性，加深对该定理的理解。 2.掌握测量有源二端网络等效参数的一般方法。 3.通过实验证明负载上获得最大功率的条件。 一些概念 戴维南定理 有源二端网络等效参数的测量 等效Uoc、Isc的测量 等效电阻Ro的测量 负载上获得最大功率的条件 1、二端网络 电路也称为电网络或网络 定义:网络具有两个引出端与外电路相连,而不管其内部结构如何. 二端网络接其内部是否含源分为:无源二端网络和有源二端网络. 二端网络的作用 无源二端网络,可以等效成一个电阻,即输入电阻R 有源二端网络,可以等效成一个实际的电压源 2、戴维南定理 戴维南定理指出：任何一个线性含源二端网络N，总可以用一个电压源和一个电阻串联组成的支路来代替。其中：电压源等于N的开路电压Uoc, 串联电阻Ro等于该网络中所有独立电源置零(电压源短路，电流源开路)后的等效电阻。 （1）、内涵 对电路而言,有源二端网络可以用一个电源来代替,该电源的电动势E。等于二端网络的开路电压，其内阻rO等于有源二端网络内所有电源不作用，仅保留其内阻，网络两端的输入电阻（等效电阻） （2）、实质：对有源二端网络等效 等效的关键：求出有源二端网络的开路电压和输入电阻。 （3）、注意 I：对外电路而言，电压源短路 II：电源不作用 电流源开路 III：这里的电源都是实际电源，而不是理想电源。 （1） 测量开路电压UOC : 接上US（不接RL），直接用万用表测量A，B两端的电压，即UAB＝UOC 。 按电路图接入电源Us＝12V（用直流电源输出） （1）测量开路电压Uoc：在电路中，断开负载RL， 用电压表测量开路电压，将数据记入表1中。 （2）测量短路电流Isc：在电路中，将负载RL短 路，用电流表测量电流，将数据记入表1中。 计算Rs＝ Uoc/ Isc，填入表1中。 2、戴维南定理的验证 1、整理实验数据,讨论戴维南原电路和等效电路的结果 2、讨论测试Ro,Uoc的方法和误差来源 3、计算PL，说明负载上获得最大功率的条件。 4、戴维南定理的使用条件是什么? 下次实验预习 常用仪器的使用 * * 二、实验原理 u＝Uoc+Roi 3、电路图 N1 N2 4、有源二端网络等效参数的测量方法 去掉电压源Us，将原电压源所接的两点短接，然后用万用表的欧姆档直接测量原网络A、B两端的电阻值，则RO＝RAB 。 缺点：实际的电路中，由于很多网络的电源与网络不能分开，特别是电源与其内阻不能分开，因此需要用其他方法来测量RO 。 （2）测定有源二端网络等效电阻Ro 电路图中R1=220Ω, R2 = R3=820Ω，R4=270Ω，RL为负载电阻，R0为等效电阻， Uoc 为开路电压，Us=12V。 5、被测有源二端网络示图 1、测量有源二端网络的等效参数 四、实验内容 Ro RS= UOC / ISＣ ISＣ(mA) UOC (V) 表1 （3）等效电阻Ro的测量方法 直接测量法 原网络电压源为零（去掉电压源Us ，用连接线短接）。直接用万用表的欧姆档测量负载RL开路时a、b两点间的电阻。此即为被测网络的等效内阻Ro，或称网络的入端电阻Rs。 （1）原电路的负载实验：按图（a）连接电路。改变RL的阻值，测量含源二端网络的外特性，将数据填入表2（原网络）。 （2）等效电路的负载实验：按图（b）连接电路。用1K?电位器将阻值调在Ro所测定的等效电阻之值，用直流稳压源调在测定的开路电压Uoc之值，两者相串联。改变RL的阻值，测量其外特性，将数据填入表2（等效网络）。 验证戴维南定理的正确性，其等效电路外特性应与原电路外特性等效。 利用测得的UL和对应的RL，计算不同RL值时负载上获得的功率: PL=UL2/ RL，将计算的PL填入表2。说明获得最大功率的条件，画出功率传输曲线图。 3、验证负载上获得最大功率的条件 PL (mW) 负载电流 IL(mA) 负载电压 UL (V) 等 效 网 络 PL (mW) 负载电流 IL(mA) 负载电压 UL (V) 原 网 络 ∞ 800 600 500 400 RL = Ro 200 100 0 RL(?) 表2 五、实验报告要求 * * *