实验2戴维南

图2—3 二次电压测量法
戴维南定理
二、实验原理： （3）外加电压测量法 测量电路如图2—4所示。 把有源一端口网络中的所有独 立电源置零，然后在端口a、b 处外加一个给定电压u，测得 流入端口的电流i，则R=u/I 图2—4 外加电压测量法
戴维南定理
二、实验原理： （4）半电压测量法 在这里我们运用了这样 的原理，当负载的阻值等于 电源内阻的阻值时，电源电 压是平均分配的。 测量电路如图2—5所 示。调节负载电阻RL，当电 压表的读数为开路电压UCD0 的一半时，此时负载电阻RL 即为所求的入端电阻Ri。
2、所谓等效，是指它们的外部特性，就是说在有源一端口的两个
端口a和b，如果接相同的负载，则流过负载的电流相同。
戴维南定理
二、实验原理：
（a）有源一端口网络
(b)等效电路
图2—1 戴维南定理等效电路
戴维南定理
二、实验原理： 4、可以用实验的方法测定该有源一端口网络的开路电压UOC和等效 内阻RS。正确测量UOC和RS的数值是获得等效电路的关键，但电 压表和电流表都有一定的内阻，在测量时，由于改变了被测电 路的工作状态，因而会给测量结果带来一定的误差。 5、开路电压的测量方法 （1）当含源一端口网络的入端电阻Ri与电压表内阻Rv相比可以 忽略不计时，可直接用电压表测量其开路电压。 （2）介绍一种测量开路电压UOC的方法——补偿法。它在测量电 压时，可以排除仪表内阻对测量结果的影响。补偿电路实 际上是一个分压器电路，如图2—2所示。在测量电压Uab 时，先将a’、b’端口与a、b端口对应相接，调节分压器电 压，使微安表的指示为0。这时，补偿电路的接入不影响被 测电路的工作状态。在电路中，a端口和a’端口的电位相 等，所以，电压表的读数等与被测电压。
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戴维南定理
四、实验内容： 3、测量有源二端网络的开路电压： 用直接测量方法测量有源二端网络的开路电压UCD0，将测量结 果填入表2—2。 表2—2
直接测量法
短路电流法 半电压法
UCD0=
UCD0= UCD0= I= 1/2UCD0= URL= I=
Ri=
Ri= Ri= Ri= Ri=
电工学实验2
戴维南定理
戴维南定理
一、实验目的： 1、加深对戴维南定理的理解。 2、学习线性有源一端口网络等效电路参数的测量方法。 3、验证戴维南定理。 二、实验原理： 1、戴维南定理指出：任何一个线性有源一端口网络对外部电路的 作用，可用一个等效电压源来代替，该电压源的电动势ES等于 这个有源一端口网络的开路电压UOC，其等效内阻RS等于这个有 源一端口网络中各电源均为零时（电压源短路，电流源开路） 无源一端口网络的输入电阻。
二次电压测量法 UCD0= 外加电压测量法 U=
戴维南定理
四、实验内容： 4、测量有源二端网络的 输入端电阻： 用直接测量法、短路电 流法、半电压法、二次 电压测量法、外加电压 测量法测量有源二端网 络的输入端电阻，将测 量结果填入表2—2。外 加电压测量法的电路图 如图2—7所示。
图3—7 外加电压测量法
图2—8 戴维南等效电路
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四、实验内容： 5、验证戴维南定理：
表2—3 0 10 470 1K ∞
电阻（Ω） 电流（mA）
电压（V）
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五、注意事项 1、使用万用表时，电流挡、欧姆挡不能用来测电压。 2、直流稳压电源的输出电压值必须用万用表或电压表进行校对。 六、思考题 1、对图2—2所示电路，如果在测量时a’与b相接，b’与a相接，是否 达到用补偿法测量电压Uoc的目的，为什么? 2、解释图中用半电压法求Ri的原理。 3、在求含源线性一端口网络等效电路中的Ri时，如何理解“原网 络 中所有独立电源为零值”?实验中怎样将独立电源置零? 4、设有源一端口网络是封闭的，对外只伸出两个端钮，并知两个 端钮之间不允许短路。试问如何确定该网络的等效电路? 5、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 其优缺点及适用范围。 6、若有源二端口网络不允许短路或开路，你如何用其他方法测出 等效电阻R。
戴维南定理
四、实验内容： 5、验证戴维南定理： （1）按图2—8构成戴维南等效电路， 测量它的外部伏安特性。其中电 压源用直流稳压电源代替，调节 电源输出电压，使之等于开路电 压UCD0，用电位器代替Ri，在C、 D端接入负载电阻，按表2—3提 供电阻的阻值，测量通过电阻的 电流和电阻两端的电压，测量结 果填入表3—3。 （2）比较表2—1和表2—3，验证戴维 南定理。
戴维南定理
二、实验原理：
图2—2
补偿法测量电路
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二、实验原理： 5、输入端电阻的测量方法 ： 测量有源一端口网络输入端电阻Ri的方法有多种。下面介绍几 种测量的方法。 （1）短路电流法 如果采用测量有源一端口网络的开路电压UCD0和短路电流 Isc，则根据欧姆定理可知Ri= UCD0 /Isc。这种方法最简便，但 是对于不允许将外部电路直接短路的网络（例如有可能因短路 电流过大而损坏网络内部的器件时），不能采用此方法。
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二、实验原理：
（2）二次电压测量法 测量电路如图2—3所示， 在第1次测量出有源一端口网络 的开路电压UCD0 后，在a、b端口 处接一已知负载电阻RL，然后第 2次测出负载电阻的端电压URL。 因为 URL=UCD0RL/(Ri+RL) 所以入端电阻Ri为： Ri=RL(UCD0/URL-1)
图2—5 半电压测量法
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四、实验内容： 1、按图2—6接线，其中E=5V，R1=470Ω形一端口网络
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四、实验内容： 2、测量有源二端网络的外部伏安特性： 根据表2—1提供电阻的阻值，测量通过电阻的电流和电阻两端 的电压，将测量结果填入表2—1。 表2—1 电阻（Ω） 电流（mA） 电压（V）