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1、为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划有源二端网络实验报告实验有源二端网络等效参数的测量一、实验目的掌握有源二端网络的戴维南等效电路。验证戴维南定理，加深对该定理的理解。掌握测量有源二端网络等效参数测量的方法。了解负载获得最大传输功率的条件。二、实验仪器1台直流稳压电源、1块数字万用表、1块直流毫安表、电工试验箱三、实验原理1.有源二端网络任何一个线性含源网络，如果仅研究其中一个支路的电压和电流，则可将电路的其余部分看做是一个有源二端网络。有源二端网络包含线性电阻、独立电源和受控源。2.戴维南等效电路及电路参数戴维南定理
2、指出：任何一个线性有源二端网络，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，其等效电阻RO等于该网络中所有独立源均置零时的等效电阻。戴维南等效电阻如下图所示，电路参数为UOC(US)和RO。RO=tg?=?U?I3.有源二端网络等效电阻RO的测量方法:伏安法测RO用电压表、电流表测出有源二端网络的外特性曲线，如图所示。根据外特性曲线求出斜率tg?,则电阻为半电压法4.负载获得最大功率的条件下图1可视为由一个电源向负载输送电能的模型,RO可视为电源内阻和传输线路电阻的总和，RL为可变负载电阻，负载RL上消耗的功率P可由下式表示：?US2
3、P?IRL?R?RL?O?RL?2当RL=0或RL=?时，电源输送给负载的功率均为零。而以不同的RL值代入上式，则可求得不同的P值，其中必有一个RL值，是负载能从电源处获得最大的功率。UOCISC根据数学求最大值的方法，令负载功率(转载于:写论文网:有源二端网络实验报告)表达式的RL为自变量，P为应变量，并使即可求得最大功率传输的条件。即RL=RO当满足RL=RO时，负载从电源获得的最大功率为?USPmax?R?RL?O?US?RL?2R?L?2dPdRL?0,?U?RL?4RL?22SUS这时，称此电路处于“匹配”状态。四、实验步骤及数据R伏安法测量戴维南等效电路参数图1实验电路入图2所示。
4、调节直流稳压电源，使输出电压U1=12V，并保持不变。将负载RL开路，测网络a、b两端的开路电压UOC，记录。将负载RL短路，测该支路短路电流ISC，记录数据。连接负载RL，按表中的要求改变负载RL，测得RL为不同阻值时所对应得Uab和I，记录数据。利用表中数据，画出有源二端网络N伏安特性曲线U?f?I?,利用伏安法求RO.根据开路电压UOC与负载RO得到有源二端网络N的戴维南等效电路。NLR图2RL由图可得，RO=200，UOC=6V图3RL伏安法验证戴维南定理实验电路如图3所示的有源二端网络N的戴维南等效电路，按图接线。调节稳压电源，使输出电压为UOC，串联电阻数值为RO。按表改变RL，测
5、量不同数值RL所对应的Uab、I,记录结果。根据2个表绘出伏安法特性曲线，进行比较验证戴维南定理。最大负载功率条件:(1)根据表2，计算出负载获得的功率P=UabI。根据实验结果，画出P-R曲线，说明负载获得最大功率的条件。设计一个实验验证诺顿定理1）测量诺顿等效电路参数NL测量上图所示电路的短路电流I。测量上图所示电路的开路电压U。根据半电压法，调动滑动变阻器，当电压为U的一半时，将RL从电路断开，用万用表测量其阻值，此时RL的阻值就是等效电路RO的阻值。将滑动变阻器RL换为定值电阻RL,改变RL，测得为不同阻值时所对应的Uab和I，记录数据，画出伏安特性曲线。根据短路电流I与RO得到有源二
6、端网络N的诺顿等效电路。RO=,I=mA2）伏安法验证诺顿定理RL实验电路如上图所示的有源二端网络N的诺顿等效电路。调节恒流源，使其输出电流为I，并联电阻RO。改变RL的电阻，测量测得为不同阻值时所对应的的Uab和I，记录数据，画出伏安特性曲线。中国石油大学现代远程教育实验报告课程名称：电工电子学实验名称：含源二端网络的输出特性及等效参数的测定实验形式：在线模拟+现场实践提交形式：在线提交实验报告学生姓名：杨健学号年级专业层次：网络12秋化工工艺高起专学习中心：临淄教育中心教学服务站提交时间：实验2有源二端网络等效参数的测定一、实验目的验证戴维南定理和诺顿定理的正确性，加深对戴维南定理和诺顿定
7、理的理解。掌握测量有源二端网络等效参数的一般方法。进一步掌握电工仪器仪表的使用方法。二、实验设备及材料通用电学实验台，直流稳压电源，直流电压表、直流电流表，电阻和导线一批。三、实验原理1、戴维南定理任何一个有源二端线性网络，都可以用一个理想电压源US和内阻R0的串联电路来表示，其等效电压源的电动势US等于这个有源二端网络的负载开路电压UOC，等效内阻R0为该网络中所有独立电源均置零(理想电压源短路，理想电流源开路)得到的无源网络的等效电阻Req。US和R0称为这个有源二端网络的等效电压源参数。2、诺顿定理任何一个有源二端线性网络，都可以用一个理想电流源IS和内阻R0的并联电路来表示，其等效电源
8、的电流IS等于这个有源二端网络的负载短路电流ISC，等效内阻R0为该网络中所有独立电源均置零后得到的无源网络的等效电阻Req。IS和R0称为这个有源二端网络的等效电流源参数。3、有源二端网络等效参数的测量方法测量有源二端网络的开路电压UOC的方法直接测量当电压表的内阻远大于网络内阻时，可直接用电压表或万用表的电压档测量。补偿测量补偿测量法适宜测量具有高内阻有源二端网络。其测量原理如图所示，用高精度可调稳压电源与被测网络输出进行比较，当图补偿法测量电路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，即为被测二端网络的开路电压。测
9、量有源二端网络的戴维南等效内阻R0的方法直接测量对于不含受控源的纯电阻性网络，其等效内阻可以将所有独立源置零后，直接用万用表欧姆档进行测量。由于此方法忽略了电源的内阻，故误差比较大。开路电压-短路电流法测量开路电压UOC和短路电流ISC。其等效内阻为：R0?UOC(1-2-1)。ISC这种方法适用于UOC较大而且ISC不超过额定值的情况，对含有可控源的网络常用此法。伏安法若二端网络的内阻很低时，不宜测量其短路电流，则可采用伏安法测量。根据有源二端网络的外特性曲线的斜率tan，即为等效内阻值：RO?tan?UUOC?IISC(1-2-2)测量开路电压UOC及电流为额定值IN时的输出电压UN，则内
10、阻为：R0?UOC?UNIN(1-2-3)半电压法测量电路如图所示，当负载电压为被测网络开路电压的一半时，负载电阻即为被测二端网络的等效内阻值。四、实验内容1、戴维南定理的验证按如图(a)所示连接实验电路，其中电路元件的参考值为：US=12V，R1=200，R2=300，R3=300，R4=200，负载电阻RL=240。图半电压法测量电路等效参数的测量测量输出电流I用直流电流表测量输出电流I，将结果记入表1-2-1。测量开路电压UOC将负载电阻RL开路，如图所示，测量开路电压UOC，将结果记入表1-2-1中。测量短路电流ISC将负载电阻RL短路，如图所示，测量短路电流ISC，将结果记入表1-2
11、-1中。测量等效电阻Req(R0)将负载电阻RL短路，置US=0，如图所示，用万用表电阻档测量等效电阻Req(R0)，将结果记入表1-2-1。根据测量电路对以上测量项目进行理论计算，将计算结果记入表1-2-1中，分析误差并解释比较结果。负载实验在图(a)实验电路中，按表1-2-2改变负载RL，用直流电流表(c)短路电流测量电路(d)等效电阻测量电路(a)验证实验电路(b)开路电压测量电路图戴维南定理的验证实验电路测量输出电流I。同时用戴维南定理进行等效后的电路计算输出电流I，将结果记入表1-2-2中，与测量值比较，分析误差并解释比较结果。表1-2-1戴维南等效参数测量数据记录1-2-2负载实验
12、测量数据记录实验注意事项：测量时应根据计算值预先调整仪表的合适量程，注意仪表的极性及数据表格中“+”、“-”号的记录。改接线路时，要关掉电源。电源置零时不能直接将稳压电源两端短接。正确的方法是：移去电压源，在原电压源所接的两端用导线相连短接。2、诺顿定理的验证参照的戴维南定理验证实验，设计诺顿定理的验证实验。要求给出验证实验电路及电路中各元器件的具体参数，列出实验所需要的主要设备和材料，写出实验内容，设计相应的实验数据记录表格，并进行实验验证。五、预习要求1、熟悉实验原理，了解实验内容，完成表格数据记录及相关的理论计算。2、确定综合设计性实验方案。六、实验报告与思考题1、按实验内容整理记录数据，分析误差并解释原因。2、根据实验数据表格，进行分析、比较、归纳，总结实验结论。3、说明测量有源二端网络等效参数的几种方法，并比较其优缺点。目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。
