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1、2024/8/11长江大学电工电子实验中心龙从玉1三三.戴维南定理的验证戴维南定理的验证1.1.1.1.验证有源二端电路戴维南定理。验证有源二端电路戴维南定理。验证有源二端电路戴维南定理。验证有源二端电路戴维南定理。1.2.1.2.通过实验通过实验通过实验通过实验, ,熟悉伏安法熟悉伏安法熟悉伏安法熟悉伏安法. .半压法半压法半压法半压法. .零示法等典型的电路测量法。零示法等典型的电路测量法。零示法等典型的电路测量法。零示法等典型的电路测量法。戴戴戴戴维维维维南南南南电电电电路路路路戴维南定理：戴维南定理：戴维南定理：戴维南定理：任何线性任何线性任何线性任何线性有源二端电路有源二端电路有源二
2、端电路有源二端电路都可以用一个都可以用一个都可以用一个都可以用一个电压源电压源电压源电压源UsUs与与与与电阻电阻电阻电阻R R0 0 串联的串联的串联的串联的等效电路等效电路等效电路等效电路代换代换代换代换。其中。其中。其中。其中电压源电压源电压源电压源U US S大小大小大小大小就是有源就是有源就是有源就是有源二端电路的二端电路的二端电路的二端电路的开路电压开路电压开路电压开路电压U UOCOC；电阻电阻电阻电阻R ROO大小是大小是大小是大小是有源二端电路有源二端电路有源二端电路有源二端电路除去电除去电除去电除去电源的源的源的源的等效电阻等效电阻等效电阻等效电阻R ROO 。戴维南戴维南
3、戴维南戴维南等效电路等效电路等效电路等效电路图图图图-1 -1 戴维南定理示意图戴维南定理示意图戴维南定理示意图戴维南定理示意图有有有有源源源源二二二二端端端端网网网网络络络络a ab bI IR R0 0abIUOCU Uoc cU UococR RL LR RL L2.2.戴维南定理戴维南定理戴维南定理戴维南定理: : 1.1.实验目的：实验目的：实验目的：实验目的：2024/8/11长江大学电工电子实验中心龙从玉23.13.1 开路开路开路开路电压电压电压电压, , , ,短路短路短路短路电流电流电流电流法法法法: : : :用电压用电压用电压用电压表测出二端表测出二端表测出二端表测出二
4、端电路电路电路电路端口端口端口端口开路开路开路开路电压电压电压电压U UOCOC, , , ,用电流表测出用电流表测出用电流表测出用电流表测出端口端口端口端口短路短路短路短路电流电流电流电流I ISCSC. . . .则则则则等效电阻：等效电阻：等效电阻：等效电阻：R ROO= =U UOCOC/ / / /I ISCSC，如图，如图，如图，如图-2-2图图图图-2-2 有源二端电路有源二端电路有源二端电路有源二端电路伏安伏安伏安伏安特性曲线特性曲线特性曲线特性曲线I0 03.4 3.4 零示法零示法零示法零示法: :用于测量高内阻网络的开路电压用于测量高内阻网络的开路电压用于测量高内阻网络的
5、开路电压用于测量高内阻网络的开路电压U UOCOC。( (略略略略) )3.3 3.3 半压法测半压法测半压法测半压法测R ROO, , 调节二端调节二端调节二端调节二端电路所电路所电路所电路所接接接接负载负载负载负载电阻电阻电阻电阻值值值值R RL L , ,使使使使 U UL L=U=UOCOC/2/2时。时。时。时。断开电路断开电路断开电路断开电路, ,测出测出测出测出R RL L ，则有则有则有则有: :RoRo= = R RL L 。U U0C0CUIA AB BI ISCSCU有有有有源源源源二二二二端端端端网网网网络络络络3.2 3.2 伏安法测伏安法测伏安法测伏安法测R ROO
6、: : : :用电压表测出用电压表测出用电压表测出用电压表测出二二二二端电路端电路端电路端电路端口端口端口端口伏安伏安伏安伏安特性特性特性特性曲线曲线曲线曲线的的的的斜率斜率斜率斜率 U U/ /II就是电路的就是电路的就是电路的就是电路的等效电阻等效电阻等效电阻等效电阻。即即即即: : : :R ROO=U/I=U/I=U UOCOC/ /I ISCSC. . . .3.3.戴维南定理的验证：戴维南定理的验证：戴维南定理的验证：戴维南定理的验证：有源二端网络等效参数的测量方法有源二端网络等效参数的测量方法有源二端网络等效参数的测量方法有源二端网络等效参数的测量方法: : : :U UL L=
7、U=UOCOC/2/2R RL L = R= ROO图图图图-3-3半压法半压法半压法半压法 测输出电阻测输出电阻测输出电阻测输出电阻R ROO2024/8/11长江大学电工电子实验中心龙从玉34. 4. 实验内容与实验步骤实验内容与实验步骤实验内容与实验步骤实验内容与实验步骤4.1.4.1.用用用用开路电压开路电压开路电压开路电压与与与与半压法半压法半压法半压法测量测量测量测量二端二端二端二端电路电路电路电路等效参数等效参数等效参数等效参数与与与与元件参数。元件参数。元件参数。元件参数。表表表表-1 -1 二端电路等效参数及元件参数二端电路等效参数及元件参数二端电路等效参数及元件参数二端电路
8、等效参数及元件参数测量测量测量测量项目项目项目项目U U0C0C(V)(V)R R0 0(K(K) )R R1 1(K(K) )R R2 2(K(K) )R R3 3(K(K) )理论值理论值理论值理论值1.61.62.72.73.63.6测量值测量值测量值测量值4.2.4.2.测量测量测量测量有源二端电路有源二端电路有源二端电路有源二端电路的伏安特性：改变的伏安特性：改变的伏安特性：改变的伏安特性：改变R RL L阻值，测量二端电路端口阻值，测量二端电路端口阻值，测量二端电路端口阻值，测量二端电路端口电压与电压与电压与电压与电流电流电流电流记录在表记录在表记录在表记录在表-2-2中中中中，根
9、据根据根据根据测量数据测量数据测量数据测量数据作作作作有源有源有源有源二端电路二端电路二端电路二端电路的的的的伏安伏安伏安伏安特性曲线特性曲线特性曲线特性曲线。表表表表-2 -2 有源二端电路伏安特性测量表有源二端电路伏安特性测量表有源二端电路伏安特性测量表有源二端电路伏安特性测量表负载负载负载负载R RL L标称值标称值标称值标称值0 01K1K2K2K3K3K5.1K5.1K10k10kR RL L=R=R0 0= =测量值测量值测量值测量值短路短路短路短路开路开路开路开路U(V)U(V)测量值测量值测量值测量值0 0U U0C0C= =U U0C0C/2=/2=I I ( (mAmA)
10、)实验值实验值实验值实验值I ISCSC= =0 0U US S6v6v图图图图- -4 4 有源二端电路伏安特性实验图有源二端电路伏安特性实验图有源二端电路伏安特性实验图有源二端电路伏安特性实验图3.6K3.6Ka b2.7K2.7KR R2 21.6K1.6KR RL LUocUocR R1 1R3R3有有有有源源源源二二二二端端端端网网网网络络络络U UL LUoc=Us*RUoc=Us*R3 3/(R/(R1 1+R+R3 3) )、R ROO=(R=(R1 1 R R3 3)+R)+R2 22024/8/11长江大学电工电子实验中心龙从玉44.3.4.3.测量戴维南测量戴维南测量戴维
11、南测量戴维南等效电路等效电路等效电路等效电路的伏安特性：的伏安特性：的伏安特性：的伏安特性：+ +U UOCOC- -图图图图-5 -5 戴维南电路伏安特性实验图戴维南电路伏安特性实验图戴维南电路伏安特性实验图戴维南电路伏安特性实验图R R0 0U UOCOCR RL L 用用用用 U=UocU=Uoc的的的的电压源电压源电压源电压源, , R=RR=ROO的的的的等效电阻等效电阻等效电阻等效电阻构成的构成的构成的构成的戴维南等效电路戴维南等效电路戴维南等效电路戴维南等效电路如图如图如图如图-5.-5. 改变外电阻改变外电阻改变外电阻改变外电阻R RL L的大小的大小的大小的大小, ,测量测量
12、测量测量戴维南等效电戴维南等效电戴维南等效电戴维南等效电路路路路的端口的端口的端口的端口电压电压电压电压与与与与电流电流电流电流, ,记录在表记录在表记录在表记录在表-3-3中中中中， 根据根据根据根据测量数据测量数据测量数据测量数据作出作出作出作出戴维南戴维南戴维南戴维南等效电路等效电路等效电路等效电路的伏的伏的伏的伏安安安安特性曲线特性曲线特性曲线特性曲线。注意注意注意注意:Uoc:Uoc是有源二端网络的是有源二端网络的是有源二端网络的是有源二端网络的开路电压开路电压开路电压开路电压, ,不不不不是有源二端网络内的实际电源电压是有源二端网络内的实际电源电压是有源二端网络内的实际电源电压是有
13、源二端网络内的实际电源电压Us!Us! 比较比较比较比较有源二端电路有源二端电路有源二端电路有源二端电路的伏安的伏安的伏安的伏安特性曲线特性曲线特性曲线特性曲线与与与与戴维南戴维南戴维南戴维南等效电路等效电路等效电路等效电路的的的的伏安伏安伏安伏安特性曲线特性曲线特性曲线特性曲线。验证戴维南定理。验证戴维南定理。验证戴维南定理。验证戴维南定理。戴戴戴戴维维维维南南南南电电电电路路路路表表表表- 3 - 3 戴维南等效电路的伏安特性测量表戴维南等效电路的伏安特性测量表戴维南等效电路的伏安特性测量表戴维南等效电路的伏安特性测量表 Uoc=? RUoc=? ROO=?=?负载负载负载负载R RL L
14、标称值标称值标称值标称值0 01K1K2K2K3K3K5.1K5.1K10k10k测量值测量值测量值测量值短路短路短路短路开路开路开路开路U (V)U (V)测量值测量值测量值测量值0 0U U0C0C= =I (mA)I (mA)实验值实验值实验值实验值I ISCSC= =0 0U UL L2024/8/11长江大学电工电子实验中心龙从玉5b图图图图- 6 - 6 戴维南实验电源接线图戴维南实验电源接线图戴维南实验电源接线图戴维南实验电源接线图5.5.注意事项注意事项注意事项注意事项5.1.5.1.半压法测量有源二端网络等效电阻时，先调负载电阻半压法测量有源二端网络等效电阻时，先调负载电阻半
15、压法测量有源二端网络等效电阻时，先调负载电阻半压法测量有源二端网络等效电阻时，先调负载电阻RLRL，使，使，使，使U UUoc/2Uoc/2，再用电阻档测出此时的电阻，再用电阻档测出此时的电阻，再用电阻档测出此时的电阻，再用电阻档测出此时的电阻RL=RoRL=Ro 5.2.5.2.戴维南等效电路的电压源戴维南等效电路的电压源戴维南等效电路的电压源戴维南等效电路的电压源UocUoc要用有源二端电路的开路电压要用有源二端电路的开路电压要用有源二端电路的开路电压要用有源二端电路的开路电压UocUoc, ,不可不可不可不可用有源二端网络内的实际电源电压用有源二端网络内的实际电源电压用有源二端网络内的实
16、际电源电压用有源二端网络内的实际电源电压UsUs!a6电源电源电源电源开关开关开关开关电压电压调节调节2024/8/11长江大学电工电子实验中心龙从玉66.6.实验报告要求实验报告要求实验报告要求实验报告要求6.1.6.1.根据步骤分别绘出根据步骤分别绘出根据步骤分别绘出根据步骤分别绘出有源二端电路与戴维南等效电路有源二端电路与戴维南等效电路有源二端电路与戴维南等效电路有源二端电路与戴维南等效电路 的外特性曲线的外特性曲线的外特性曲线的外特性曲线，验证戴维南定理验证戴维南定理验证戴维南定理验证戴维南定理的正确性，并分析的正确性，并分析的正确性，并分析的正确性，并分析 产生误差的原因。产生误差的
17、原因。产生误差的原因。产生误差的原因。6.2.6.2.用几种方法测得的用几种方法测得的用几种方法测得的用几种方法测得的开路电压开路电压开路电压开路电压U Uococ与与与与等效电阻等效电阻等效电阻等效电阻R R0 0与预习与预习与预习与预习 时电路计算的结果作比较，你能得出什么结论。时电路计算的结果作比较，你能得出什么结论。时电路计算的结果作比较，你能得出什么结论。时电路计算的结果作比较，你能得出什么结论。6.3.6.3.能否用欧姆表测量能否用欧姆表测量能否用欧姆表测量能否用欧姆表测量有源二端电路的有源二端电路的有源二端电路的有源二端电路的等效电阻等效电阻等效电阻等效电阻R0R0？6.4. 6.4. 分析分析分析分析、归纳归纳归纳归纳、总结实验结果，分别阐述各种测量法的总结实验结果，分别阐述各种测量法的总结实验结果，分别阐述各种测量法的总结实验结果，分别阐述各种测量法的适用条件。适用条件。适用条件。适用条件。
