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1、戴维宁定理和诺顿定理的验证戴维宁定理和诺顿定理的验证 一、实验目的一、实验目的1. 验证戴维宁定理和诺顿定理的正确性，加深对该验证戴维宁定理和诺顿定理的正确性，加深对该定理的理解。定理的理解。 戴维宁定理戴维宁定理：任何一个线性有源网络，总可以用一任何一个线性有源网络，总可以用一个恒压源与一个电阻串联的电压源来等效代替。个恒压源与一个电阻串联的电压源来等效代替。此此电压源的电动势电压源的电动势ES等于这个有源二端网络的开路电等于这个有源二端网络的开路电压压UOC， 其等效内阻其等效内阻RO等于该网络中所有独立源等于该网络中所有独立源均置零（理想电压源视为短接，理想电流源视为开均置零（理想电压源
2、视为短接，理想电流源视为开路）时的等效电阻。路）时的等效电阻。2. 掌握测量有源二端网络等效参数的一般方法。掌握测量有源二端网络等效参数的一般方法。诺顿定理诺顿定理：任何一个线性有源网络，总可以用一个任何一个线性有源网络，总可以用一个恒流源与一个电阻并联的电流源来等效代替恒流源与一个电阻并联的电流源来等效代替。此。此电流源的电流电流源的电流IS等于这个有源二端网络的短路电流等于这个有源二端网络的短路电流ISC，其等效内阻其等效内阻Ro定义同戴维宁定理。定义同戴维宁定理。 电路实验戴维南定理车二、实验方法二、实验方法 等效电路：等效电路：如果具有相同外接端的两个电路具有如果具有相同外接端的两个电
3、路具有完全相同的完全相同的外特性外特性，则这两个电路互为，则这两个电路互为等效电路等效电路。验证方法：验证方法： 有相同的外特性有相同的外特性 证明证明 有源二端网络有源二端网络戴维南等效电路戴维南等效电路 诺顿等效电路诺顿等效电路 外特性：外特性：有源二端网络有源二端网络伏安特性伏安特性电路实验戴维南定理车三、实验设备三、实验设备 总开关总开关直流稳压源直流稳压源直流电压表直流电压表 电流表电流表恒流源恒流源电流插盒电流插盒电路实验戴维南定理车HE-12挂箱挂箱 四、实验电路四、实验电路 1、电路、电路 电路实验戴维南定理车2、连接、连接 12V 直流稳压电源直流稳压电源插入电流插头测量电流
4、插入电流插头测量电流接可变电阻箱接可变电阻箱连接电压表连接电压表测量电压测量电压接恒流源接恒流源选择开关选择开关电路实验戴维南定理车HE19元件箱元件箱十进制可变电阻十进制可变电阻RLRO电路实验戴维南定理车直流稳压电源直流稳压电源12V开关开关注意：注意：输出电压的极性连接输出电压的极性连接开路电压开路电压UOC输出调节输出调节输出显示输出显示电路实验戴维南定理车恒流源恒流源 注意：注意：（1）输出的极性输出的极性输出量程选择输出量程选择输出细调输出细调（2）当）当接有负载时，若要将接有负载时，若要将“输出粗调输出粗调” 从低档从低档向高档切换向高档切换，必须先将输出，必须先将输出“细调旋钮
5、细调旋钮”调至最低调至最低（逆时针旋到头），再拨动（逆时针旋到头），再拨动“输出粗调输出粗调”开关。否开关。否则会使输出电压或电流突增，可能导致负载器件损则会使输出电压或电流突增，可能导致负载器件损坏。坏。IS输出显示输出显示(短路后调短路后调到所需的到所需的输出电流输出电流再接人电再接人电路）路）输输出出电路实验戴维南定理车直流电压表、电流表直流电压表、电流表(3)按键的使用按键的使用 “复位复位”键键 每次测量必须先按此键每次测量必须先按此键 “功能功能”键键 “U” （或（或“I” ）：测量电压或电：测量电压或电流流 “SAVE” ：存储数据存储数据 “DISP” ：查询的存储数据查询的
6、存储数据 “确认确认”键键 确认功能并执行确认功能并执行 操作：操作：(1)被测量不能超过规定测量范围。被测量不能超过规定测量范围。(2)将电压表（或毫安表）按照设定的将电压表（或毫安表）按照设定的正方向极性并联（或串联）在被测元正方向极性并联（或串联）在被测元件上测量。件上测量。注意有可能出现负值。注意有可能出现负值。电压表电压表电流表电流表利用电流插头测量电流利用电流插头测量电流电路实验戴维南定理车四、实验内容和步骤四、实验内容和步骤 1、选择开关拨向右，不接、选择开关拨向右，不接RL测量开路电压测量开路电压UOC 3、计算、计算RO，把结果填入表内，把结果填入表内电路电路选择开关选择开关
7、2、选择开关拨向左，测量短路电流、选择开关拨向左，测量短路电流ISCUoc(v)Isc(mA)R0=Uoc/Isc()4、选择开关拨向右，接上可变电阻箱，改变、选择开关拨向右，接上可变电阻箱，改变RL的值，分别的值，分别测量各负载电压测量各负载电压U 和负载电流和负载电流I 记于下表，并据此画出有源记于下表，并据此画出有源二端网络的外特性曲线。（测量二端网络的外特性曲线。（测量56组数据）组数据） RL/100200300400500600700800900U/VI/mA电路实验戴维南定理车5、从电阻箱取出阻值等于从电阻箱取出阻值等于RO的电阻，的电阻， 再与开路电压再与开路电压UOC值相等的
8、稳压电源串联，组成值相等的稳压电源串联，组成戴维南等效电路，仿照戴维南等效电路，仿照步骤步骤“4”测其外特性。测其外特性。 （测量（测量56组数据）组数据） 诺顿诺顿等效电路等效电路戴维南戴维南等效电路等效电路6、从电阻箱取出阻值等于从电阻箱取出阻值等于RO的电阻，的电阻， 再与短路电流再与短路电流ISC值相等的恒流源并联，组成诺顿等效电路，仿照步骤值相等的恒流源并联，组成诺顿等效电路，仿照步骤“4”测其外特性。测其外特性。 （测量（测量56组数据）组数据） RL/100200300400500600700800900U/VI/mARL/100200300400500600700800900U
9、/VI/mA电路实验戴维南定理车戴维南等效电路戴维南等效电路稳压电源稳压电源可变电阻箱可变电阻箱I+U-并入电压表并入电压表测量电压测量电压+UOC-RORL串入电流插盒串入电流插盒测量电流测量电流电路实验戴维南定理车开路电压开路电压UOCRL戴维南等效电路的连接戴维南等效电路的连接RO电路实验戴维南定理车恒流源恒流源可变电阻箱可变电阻箱诺顿等效电路诺顿等效电路ISCRORLI+U-并入电压表并入电压表测量电压测量电压串入电流插盒串入电流插盒测量电流测量电流电路实验戴维南定理车电流插头电流插头串入电路串入电路电流插盒电流插盒插入孔内插入孔内接电流表接电流表插入电流插头测量电流插入电流插头测量电
10、流电路实验戴维南定理车RL电流插盒电流插盒恒流源恒流源短路电流短路电流诺顿等效电路的连接诺顿等效电路的连接RO电路实验戴维南定理车预习要求预习要求1、说明本实验在求戴维宁等效电路时，测量有源二端网络、说明本实验在求戴维宁等效电路时，测量有源二端网络开路电压及等效内阻的方法。开路电压及等效内阻的方法。2、做短路实验测、做短路实验测ISC的条件是什么？在本实验中可否直接作的条件是什么？在本实验中可否直接作负载短路实验？请实验前对图负载短路实验？请实验前对图4-2(a) 电路在不接负载电路在不接负载RL时的时的有源二端网络的开路电压有源二端网络的开路电压UOC、短路电流、短路电流ISC、等效内阻、等
11、效内阻RO等等预先作好计算。预先作好计算。实验报告要求实验报告要求1 1、根据表、根据表4-34-3、4-44-4、4-54-5，绘制本实验的有源二端网络及，绘制本实验的有源二端网络及其戴维宁等效电路、诺顿等效电路的伏安特性其戴维宁等效电路、诺顿等效电路的伏安特性U=f(I)U=f(I)曲线，曲线，并根据实验数据、曲线验证戴维宁定理和诺顿定理。并根据实验数据、曲线验证戴维宁定理和诺顿定理。2 2、用步骤、用步骤1 1测得的测得的U UOCOC、R RO O与预习时电路计算的结果作比较，与预习时电路计算的结果作比较，作误差分析并说明产生误差的主要原因。作误差分析并说明产生误差的主要原因。(UOC=17V、ISC=32.6mA、RO=519.88)电路实验戴维南定理车结束电路实验戴维南定理车HE19元件箱元件箱十进制可变电阻十进制可变电阻RLRO电路实验戴维南定理车RL开路电压开路电压UOCRO电流插盒电流插盒戴维南等效电路的连接戴维南等效电路的连接电路实验戴维南定理车
