实验六 戴维南定理和诺顿定理

实验七戴维南定理和诺顿定理的验证——有源二端网络等效参数的测定

一、实验目的

1.掌握戴维南定理和诺顿定理的正确性，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

二、原理说明

1.任何一个线性含源网络，如果仅研究其中一条支路的电压和电流，则可将电路的其余部分看作是一个有源二端网络（或称为含源一端口号网络）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4等于这个有源二端网络的开路电压理，其等效内阻凡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）时的等效电阻诺顿定理指出任何一个线性有源网络，总可以用一个电流源与一个电阻的并联组合来等效代替，此电流源的电流G等于这个有源二端网络的短路电流Gc，其等效内阻R定义同戴维南定理）和凡或者Gels和《称为有源二端网络的等效参数

2.二端网络的等效参数的测量方法（）1开路电压、短路电流法测R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电压然后再将其输出端短路，用电流表测其短路电流/sc，则等效内阻为SC如果二端有源网络的内阻很小，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.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tg6,则内阻人由图7-1可计算得0图7-1也可以先测量开路电压再测量电流为额定值〃时的输出端电压值则内阻为被⑶半电压法测R测Ro有如图7-2所示，当负载电压为被测网RL源网Uoc络开路电压的一半时，负载电阻（由电阻络一的读数确定）即为被测有源二端网络的等图7-2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，往往米用零不法，如图7-3所不o零示法测量原理是用一低内阻的稳压图7-3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、实验内容

1.按要求设计一个线性有源一端口网络（设计要求见“预习思考”部分）

2.、、开路电压、短路电流法测戴维南等效电路的Uoc Ro和诺顿等效电路的Ise RooUocV IsemA R=Uoc/Isc Q

3.负载实验接入R人改变阻值，测量有源二端网络的外特性曲线UVImA

4.验证戴维南定理从电阻箱上取得接步骤“2”所得的等效电阻之值，然后令其与直流稳压电源（调到步骤“2”时所测得的开路电压Uoc之值）相串联，如图9-2所示，仿照步骤“3”测其外特性，对戴氏定理进行验证U（v）I mA

5.验证诺顿定理从电阻箱上取得按步骤“2”时所得的等效电阻Ro之值，然后令其与直流恒流源（调到步骤“2”时所测得的短路电流/sc之值）相并联，如图9-5所示，仿照步骤“3”测其外特性，对诺顿定理进行验证U（v）I mA

6.有源二端网络等效电阻（又称入端电阻）的直接测量法将被测有源网络内的所有独立源置零（去掉电流源/s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）然后用伏安法或直接用万用表的欧姆档去测定负载北开路时A、B两点间的电阻，此即为被测网络的等效内阻R，或称网络的入端电阻尺

7.用半电压法和零示法测量被测网络的等效内阻及其开路电压Uoc线路及数据表格自拟

四、实验注意事项

1.测量时应注意电流表量程的更换

2.步骤“6”中，电压源置零时不可将稳压源短接

3.用万用表直接测R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9-3测量

5.改变线路时，要关掉电源

五、预习思考题

1.根据实验室给定的Hoc和Ro数值范围，设计一个具有1〜2个独立电源和3〜4个电阻元件组成一端口网络

2.在求戴维南或诺顿等效电路时，作短路试验，测/sc的条件是什么？在本实验中可否直接作负载短路实验？请实验前对所设计的电路预先作好计算，以便调整实验线路及测量时可准确地选取电表的量程

3.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

六、实验报告

1.根据步骤

2、

3、4,分别绘出曲线，验证戴维南定理和诺顿定理的正确性，并分析产生误差的原因与

2.根据步骤

2、

6、7的几种方法测得的Uoc Ro与预习时电路计算的结果作比较,你能得出什么结论

3.归纳、总结实验结果

4.心得体会及其它

七、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0〜30V12可调直流恒流源0〜500mA1直流数字电压表30-200V1直流数字毫安表40~200mA1万用表516可调电阻箱0〜

99999.91电位器71K/2W1实验电路板81。