戴维南定理 6 15 30.docVIP

实验报告 实验题目：戴维南定理 实验人：杨凡 胡远星 宋佳欢 测试目的： 验证戴维南定理。 测定线性有源一端口网络的外特性和戴维南等效电路的外特性。 原理与说明： 任一含源线性一端口网络，如图8-3-1（a），可用如图8-3-1（b）所示的电路来等效替代，其等效电动势E’等于含源端口网络输出端的开路电压，内阻等于输出端开路电压与短路电流之比。 戴维南等效电阻的测试方法。 ①测量含源一端口网络开路电压在网络允许的情况下，测出它的短路电流，则电阻（=/）即为等效电阻。如果网络不允许短路，则可分别测出网络的开路电压和支路电压，如图8-3-2所示。若已知，则可求得 = ②将含源端口网络内所以的电压源和电流源变为零，然后在无源端口出，外加一个电压源，测量端口处的电流I即可得等效电阻，即 = 等效电动势E与等效内阻相串联即可构成戴维南等效电路。所谓等效是指它们的特性关系U=f（I）完全相同。 仪器与设备： Multisim 2001电路仿真软件 直流毫安表 软件测试内容与步骤： 用戴维南定理求支路电流 ⑴取原件。 ⑵具体操作。 如图8-3-3所示，接好电路，双击电压表，得到数据。用直接测量法测定有源二端网络的开路电压。 图8-3-3 用戴维南定理求支路电流电路 如图8-3-4所示，接好电路，双击电流表，得到数据。用直接测量法测定网络的短路电流。 8-3-4 测量网络的短路电流电路 如图8-3-5所示，接好电路，双击电压表符号，得到数据。用直接测量法测定负载端电压U。 图8-3-5 测量负载端电压电路 取⑴、⑵两次测量的平均值作为（的计算在测试报告中完成）。将测量数据记入表8-3-1中。 项目 U/V /mA /Ω 数值 测定有源二端网络的外特性 ⑴取原件。 ⑵具体操作。 如图8-3-6接好电路，双击电压表、电流表符号，得到数据。测量电压U（设定+==800Ω）。 图8-3-6 测量有源二端网络的电压电路 测量电流I（见图8-3-7）。 图8-3-7 测量有源二端网络的电流电路 测定戴维南等效电路的外特性 测量电压U（设定=1500Ω）（见图8-3-8）。 图8-3-8 测量戴维南等效电路电压电路 测量电流（见图8-3-9）。 图8-3-9 测量戴维南等效电路电流电路 硬件测试内容与步骤 图8-3-10所示的为测试原理电路图。 ⑴调节双路直流稳压电源，使其中一路输出为12V，关机待用。 ⑵测量网络的开路电压。按图8-3-10所示的接好电路，用数字万用表测量网络的电压，将结果记入表8-3-2中。 ⑶测定网络的等效电阻。 ①在网络B、D端接入=150Ω，测量出上的电压即可按8-3-2小节⑴式计算出网络的等效电阻。 图8-3-10 测试原理电路 ②计算网络的短路电压。在不超过直流稳压电源最大输出电流表量程的条件下，可直接将电流表串联接入电路B、D端，测得短路电流，记入表8-3-2中，并按8-3-2小节⑵式计算出。 表8-3-2 被测量 /V /V /Ω /mA 计算值 测量值 ⑷测定网络的外部特性。 在网络的B、D端接入负载电阻和电流表，如图8-3-10所示，改变值，在不同负载的情况下，测出相应的负载端电压和流过负载的电流，将测量数据记入表8-3-3中。 表8-3-3 0 200 400 600 800 /V /mA /V /mA ⑸测定戴维南等效电路的外部特性。 含源一端口网络的戴维南等效电路如图8-3-11所示。 ①调节=+R，调节稳压电源输出电压即为。关机待用。 ②按图8-3-11所示电路接线，接通稳压电源，重复测定网络外部特性的步骤。将测量结果、填入表8-3-3中。 测试报告要求 图8-3-11 含源一端口网络的戴维南等效电路 ⑴将预习中、的计算值与、的实测值比较，看是否相同。 ⑵在同一坐标平面画出网络和等效电路的伏安曲线，并作分析比较。