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实 验 报 告

电源电压电流(mA) 电压(V) (V) 被测量 实验数据 U1 U2 I1 I2 I3 Uab Ucd Ude Ufa Uad U1单独作用 U2单独作用 U1、U2 共同作用 利用U1、U2单独作用时所测得的数据计算U1、U2共同作用时I1、 I2、 I3 、Uab 、Ucd 、Ude、 Ufa 、Uad的值,并与测得数据进行比较。 实验分析 实验结论

实验七 戴维南定理

一、实验目的

1.加深对戴维南定理的认识 2.掌握Us和Ro的计算方法

3.掌握用戴维南定理简化电路的方法 二、实验设备

通用实验台、电阻、万用表。 三、实验原理

1.戴维南定理 一个线性有源二端网络,可以用一个理想电压源US和内阻R0串联电路来表示,该电压源的电动势US等于这个有源二端网络的开路电压Uoc,其等效内阻Ro等于该网络中所有独立源均置零(理想电压源短路,理想电流源开路)时的等效电阻Req,Us和Ro称为有源二端网络的等效参数。

2.有源二端网络等效参数的测量方法。 a . 开路电压、短路电流法 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,测其短路电流ISC,则内阻为

RO?UOCISC

图7.1

b .伏安法测R0

用电压表、电流表测出有源二端网 络的外特性曲线,如图7.1所示。 根据外特性曲线求出斜率tgφ,则内阻:

R0?tg???U?I?UOCISC

也可以先测量开路电压Uoc,再测量电流为额定值IN时的输出 端电压值UN,则内阻为: UOC?UNR0?

IN

3.半电压法测R0 如图7.2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7.2

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7.3所示.。

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。

图7.3

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

本次实验主要采用第一种方法来验证戴维南定理。利用实验台上的戴维南定理模块,或者连接如图7.4左所示电路图:

图7.4

四、实验内容与步骤

1.用开路电压、短路电流法测定戴维南等效电路的Uoc、Ro,按上图接入稳压电源Us=12V和恒流源Is=10mA,不接入RL,如图7.4所示接入电压表测出Uoc,然后摘掉电压表,用导线连接A和B(可否直接将电流表接在A和B端测电流?),如图7.4所示接入电流表测出Isc,并计算出R0,填入实验表格(一)中。

2.负载实验

按上图左面在A和B之间接入RL。改变RL阻值,测量有源二端网络的外特性,将测量数据填入实验表格(二)中:

3.验证戴维南定理:

取按步骤“1”所得的等效电阻R0相等的电阻, 然后令其与直流稳压电源相串联,并将直流稳压电源的电压调至“1”所得的Uoc,如图7.4右边所示,仿照步骤“2”测其外特性,对戴维南定理进行验证。