[电路与电子技术]实验报告戴维南定理的验证

湖北科技学院计算机科学与技术学院

《电路与电子技术》实验报告

学号姓名实验日期：

实验题目：戴维南定理的验证

【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。

【实验器材】

数字万用表，实验电路箱，导线若干

【实验原理】

戴维南定理指出：任何一个线性有源网络，总可以用一个电压源与一个电阻的串联来等效代替，此电压源的电动势Us等于这个有源二端网络的开路电压Uoc，其等效内阻R0等于该网络中所有独立源均置零，理想电压源视为短接，理想电流源视为开路时的等效电阻。

【实验内容与记录】

有源二端网络等效参数的测量方法 (1) 开路电压、短路电流法测R0

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R0=

Uoc

，如果二端网络的内阻很小若将其输出端口短Isc

路则易损坏其内部元件因此不宜用此法。 (2) 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，根据外特性曲线求出斜率tanα,则内阻

Uoc

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 Isc

UocUn

端电压值UN,则内阻为 R0= 。

Ro= tanα=

(3) 半电压法测R0

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。

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，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。

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。按如图所示接入稳压电源Us=12V和恒流源Is=10mA不接入RL。测出UOc和Isc, 并计算出R0测UOC时不接

2. 负载实验按图3-4(a) 或3-4c连线接入RL。根据下表中负载RL的阻值，测量并绘制有源二端

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，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，如图所示，仿照步骤“2”测其外特性，对戴维南定理进行验证。

【实验注意事项】

1. 测量时应注意电流表量程的更换。 2. 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，应先将稳压电源的输出调至接近于UOC，再按图测量。 5. 改接线路时，要关掉电源。

【实验结果】

在误差允许的范围内，戴维南定理成立。

【思考题】

1. 在求戴维南或诺顿等效电路时，作短路试验，测ISC的条件是什么？在本实验中可否直接作负载短路实验，请实验前对线路预先作好计算，以便调整实验线路及测量时可准确地选取电表的量程。 2. 说明测有源二端网络开路电压及等效内阻的几种方法，并比较其优缺点。