戴维宁定理和有源二端网络等效参数测定
实验1 戴维宁定理——有源二端网络等效参数的测定
实验一 戴维宁定理——有源二端网络等效参数的测定一.实验目的1.验证戴维宁定理、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.实验原理1.戴维宁定理和诺顿定理戴维宁定理指出:任何一个有源二端网络,总可以用一个电压源U S 和一个电阻R S 串联组成的实际电压源来代替,其中:电压源U S 等于这个有源二端网络的开路电压U OC , 内阻R S 等于该网络中所有独立电源均置零(电压源短接,电流源开路)后的等效电阻R O 。
诺顿定理指出:任何一个有源二端网络,总可以用一个电流源I S 和一个电阻R S 并联组成的实际电流源来代替,其中:电流源I S 等于这个有源二端网络的短路电源I SC , 内阻R S 等于该网络中所有独立电源均置零(电压源短接,电流源开路)后的等效电阻R O 。
U S 、R S 和I S 、R S 称为有源二端网络的等效参数。
2.有源二端网络等效参数的测量方法 (1) 开路电压、短路电流法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开路电压U OC , 然后再将其输出端短路,测其短路电流I S C,且内阻为:SCOCS I U R =。
若有源二端网络的内阻值很低时,则不宜测其短路电流。
(2) 伏安法一种方法是用电压表、电流表测出有源二端网络的外特性曲线,如图1-1所示。
开路电压为U OC ,根据外特性曲线求出斜率tg φ,则内阻为:IUR ∆∆==φtg S 。
另一种方法是测量有源二端网络的开路电压U OC ,以及额定电流I N 和对应的输出端额定电压U N ,如图1-1所示,则内阻为:NNOC S I U U R -=。
(3) 半电压法如图1-2所示,当负载电压为被测网络开路电压U OC 一半时,负载电阻R L 的大小(由电阻箱的读数确定)即为被测有源二端网络的等效内阻R S 数值。
U U N I NU I U I SC图6-1V 图6-2U SU OCU OC有源网络图1-1图1-2(4) 零示法在测量具有高内阻有源二端网络的开路电压时,用电压表进行直接测量会造成较大的误差,为了消除电压表内阻的影响,往往采用零示测量法,如图1-3所示。
实验1 戴维宁定理——有源二端网络等效参数的测定
实验一 戴维宁定理——有源二端网络等效参数的测定一.实验目的1.验证戴维宁定理、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.实验原理1.戴维宁定理和诺顿定理戴维宁定理指出:任何一个有源二端网络,总可以用一个电压源U S 和一个电阻R S 串联组成的实际电压源来代替,其中:电压源U S 等于这个有源二端网络的开路电压U OC , 内阻R S 等于该网络中所有独立电源均置零(电压源短接,电流源开路)后的等效电阻R O 。
诺顿定理指出:任何一个有源二端网络,总可以用一个电流源I S 和一个电阻R S 并联组成的实际电流源来代替,其中:电流源I S 等于这个有源二端网络的短路电源I SC , 内阻R S 等于该网络中所有独立电源均置零(电压源短接,电流源开路)后的等效电阻R O 。
U S 、R S 和I S 、R S 称为有源二端网络的等效参数。
2.有源二端网络等效参数的测量方法 (1)开路电压、短路电流法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开路电压U OC , 然后再将其输出端短路,测其短路电流I S C,且内阻为:SCOCS I U R =。
若有源二端网络的内阻值很低时,则不宜测其短路电流。
(2)伏安法一种方法是用电压表、电流表测出有源二端网络的外特性曲线,如图1-1所示。
开路电压为U OC ,根据外特性曲线求出斜率tg φ,则内阻为:IUR ∆∆==φtg S 。
另一种方法是测量有源二端网络的开路电压U OC ,以及额定电流I N 和对应的输出端额定电压U N ,如图1-1所示,则内阻为:NNOC S I U U R -=。
(3)半电压法如图1-2所示,当负载电压为被测网络开路电压U OC 一半时,负载电阻R L 的大小(由电阻箱的读数确定)即为被测有源二端网络的等效内阻R S 数值。
UU N U(4)零示法在测量具有高内阻有源二端网络的开路电压时,用电压表进行直接测量会造成较大的误差,为了消除电压表内阻的影响,往往采用零示测量法,如图1-3所示。
实验09戴维宁定理和诺顿定理的验证──有源二端网络等效参数的测定
实验九 戴维宁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. 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。
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(或称为含源一端口网络)。
戴维宁定理指出: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Us 等于这个有源二端网络的开路电压Uoc , 其等效内阻R 0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Is 等于这个有源二端网络的短路电流I SC ,其等效内阻R 0定义同戴维宁定理。
Uoc (Us )和R 0或者I SC (I S )和R 0称为有源二端网络的等效参数。
2. 有源二端网络等效参数的测量方法 (1) 开路电压、短路电流法测R 0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开路电压Uoc ,然后再将其输出端短路,用电流表测其短路电流Isc ,则等效内阻为 Uoc R 0= ──Isc如果二端网络的内阻很小,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R 0用电压表、电流表测出有源二端网 图9-1 络的外特性曲线,如图9-1所示。
根据 外特性曲线求出斜率tg φ,则内阻 △U U ocR 0=tg φ= ──=── 。
△I Isc也可以先测量开路电压Uoc ,再测量电流为额定值I N 时的输出图9-2U oc -U N端电压值U N ,则内阻为 R 0=──── 。
I N (3) 半电压法测R 0如图9-2所示,当负载电压为被测网络开 路电压的一半时,负载电阻(由电阻箱的读数U I ABI UOΔUΔIφscoc c /2确定)即为被测有源二端网络的等效内阻值。
实验三 有源二端网络等效参数的测定
实验三有源二端网络等效参数的测定一、实验目的1.学习有源二端网络的开路电压和入端电阻的测量方法。
2.分析负载获得最大功率的条件。
3.理解戴维南定理。
二、实验原理与方法1.戴维南定理戴维南定理指出,任何一个含源线性二端网络,对其外部而言,都可以用一个电压源与电阻相串联的组合来等效代替。
如图1所示,该电压源的电压等于二端网络的开路电压U,该电阻等于网络内部所有独立电压源短路、独立电流源开路(即成为线性无源二端网络,OC如图2所示)时的入端等效电阻R i。
图1 戴维南定理等效电路图2 含源线性二端网络的开路电压和无源线性二端网络的入端等效电阻2.开路电压UOC的测量方法(1)直接测量法当含源线性二端网络的入端等效电阻R i较小,与电压表的内阻相比较可以忽略不计时,可以用电压表直接测量该网络的开路电压UOC。
(2)补偿法当含源线性二端网络的入端电阻R i较大时,采取直接测量法的误差较大,若采用补偿法测量则较为准确。
测量方法如图3所示,图中虚线方框内为补偿电路,U为直流电源,滑线变阻器RP接为分压器,G为检流计。
将补偿电路的两端A′、B′与S被测电路的两端A、B相连接,调节分压器的输出电压,使检流计的指示为零,此时电压表所测得的电压值就是该网络的开路电压UOC。
由于此时被测网络相当于开路,不输出电流,网络内部无电压降,所以测得的开路电压较直接测量法准确。
图3 补偿法测量网络开路电压的电路3.入端等效电阻R i的测量方法(1)外加电源法将含源线性二端网络内部的电源去除,且电压源作短路、独立电流源作开路处理,•使其成为线性无源二端网络,然后在其A、B二端加上一合适的电压源US (图4)•,测量流入网络的电流I,则网络的入端等效电阻为R i=US/I。
如果无源二端网络仅由电阻元件组成,也可以直接用万用电表的电阻挡去测量R i。
因为在实际上网络内部的电源都有一定的内阻,当电源被去掉的同时,其内阻也被去掉了,这就影响了测量的准确性。
实验三 戴维南定理——有源二端网络等效参数的测定
实验三 戴维南定理——有源二端网络等效参数的测定一、实验目的: 1.验证戴维南定理的正确性,加深对该定理的理解。
2.学习有源二端网络等效参数的测量方法。
二.实验仪器设备: 1.直流电压表1只 2.直流毫安表1只 3. 恒压源(可调)1个 4.恒源流(可调)1个5.可变电阻箱1个 6.实验电路板 1块三、实验原理与说明戴维南定理指出:任何一个有源二端网络,总可以用一个电压源U S 和一个电阻R S 串联组成的实际电压源来代替(图1-3-1中a )、b)),其中:电压源U S 等于这个有源二端网络的开路电压 U OC (图1-3-1中c )), 内阻R S 等于该网络中所有独立电源均置零(电压源短接,电流源开路)后的等效电阻R O (图1-3-1中d))。
U S 、R S 称为有源二端网络的等效参数。
四.实验内容与步骤1.测量有源二端网络的等效参数被测有源二端网络如图1-3-6所示,接入稳压源U S =12V 和恒流源I S =20mA 。
开关S 1打到向上位置,开关S 2打到“断”位置,测A 、B 两点的电压即为U OC ;线性有源二端 网络任意负载线性有 源二端 网络无源二端网络任意负载I a+-bbbba aa +++---U U U IUoc +-(a)(b)(c)(d)图1-3-1戴维南等效电路原理R o R soc R L330510510101k -+-U sI sS 1S 2通断+-ΩΩΩΩΩ图1-3-6 实验电路图ABC (电流插孔)开关S 1打到向下位置,开关S 21仍然打到“断”位置,将电流表的插头插入电流插孔C 处,可测得短路电流I SC ,则R S =U OC /I sc ,填入表1-3-1。
2.负载实验按表1-3-2要求,在实验箱上选择相应数值的电阻作为R L,分别接入A 、B 处(开关S 21仍然打到“断”位置),测量其电流(从插孔C 处测量)以及R L两端电压,即测量有源二端网络的外特性,填入表1-3-2。
戴维南定理─有源二端网络等效参数测定
戴维南定理─有源二端网络等效参数测定在电路分析与设计中,戴维南定理是一个极其重要的概念和工具。
它为我们简化复杂的有源二端网络提供了有效的方法,使我们能够更轻松地理解和计算电路的特性。
接下来,让我们深入探讨一下戴维南定理以及有源二端网络等效参数的测定。
首先,我们要明白什么是有源二端网络。
简单来说,有源二端网络就是含有电源(独立电源或受控电源)的二端网络。
比如说,一个由电池、电阻和电容组成的简单电路就可以看作是一个有源二端网络。
那么,戴维南定理到底是什么呢?戴维南定理指出:任何一个有源二端线性网络都可以用一个电动势为 E 的理想电压源和内阻 R₀串联的电源来等效代替。
其中,E 就是有源二端网络的开路电压,R₀则是有源二端网络中所有电源置零(即电压源短路,电流源开路)后,从端口看进去的等效电阻。
接下来,我们重点谈谈如何测定有源二端网络的等效参数,也就是E 和 R₀。
测定开路电压 E 相对来说比较简单。
我们可以直接使用电压表测量有源二端网络的开路电压。
但要注意,电压表的内阻要足够大,以减小对测量结果的影响。
如果有源二端网络的内阻较小,我们还可以通过计算的方法来得到开路电压。
比如,对于一个由已知参数的电源和电阻组成的简单有源二端网络,我们可以根据欧姆定律和基尔霍夫定律进行计算。
而测定等效内阻 R₀的方法就稍微复杂一些。
常见的方法有以下几种:一种是直接测量法。
当有源二端网络中的电源置零后,我们可以用万用表的电阻档直接测量从端口看进去的电阻。
但这种方法对于复杂的网络可能不太准确,因为网络中的电阻可能存在相互影响。
另一种常用的方法是短路电流法。
先测量有源二端网络的短路电流Isc,然后根据公式 R₀= E / Isc 计算出等效内阻 R₀。
但在实际操作中,短路电路可能会对电路元件造成损害,所以要谨慎使用。
还有一种方法是两次测量法。
在有源二端网络的端口外接一个已知电阻 R ,测量端口的电压 U 和电流 I 。
然后根据公式 R₀=(E U) /I 计算出 R₀。
戴维南定理─有源二端网络等效参数的测定(实验报告)
实验二、戴维南定理一有源二端网络等效参数的测定实验时间:2018年5月9日(必须填写)实验概述【实验目的及要求】1、验证戴维南定理的正确性。
2、掌握测量有源二端网络等效参数的一般方法。
【仪器及用具】(含厂家)可调直流稳压电源,可调直流恒流电源,直流数字电压表,直流数字毫安表,万用电表,电位器【实验原理】(含主要定律公式和主要图表)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,总可以用一个等效电压源来代替,此电压源的电动势Es等于这个有源二端网络的开路电压U O C其等效内阻R)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。
“(和F0称为有源二端网络的等效参数。
2.有源二端网络等效参数的测量方法(1)开路电压、短路电流法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开路电压Ubo,然后再将其输出端短路,用电流表测其短路电流I sc,则内阻为R O=U O C1sc(2)伏安法用电压表、电流表测出有源二端网络的外特性如图3-1所示。
根据外特性曲线求出斜率tg $ ,则内阻O=tg °=△ U = U OC△ I1SC用伏安法,主要是测量开路电压及电流为额定值I N 时的输出端电压值 U,则内阻为若二端网络的内阻值很低时,则不宜测其短路电流。
⑶半电压法如图3-2所示,当负载电压为被测网络开路电压一半时, 负载电阻(由电阻箱的读数确定) 即为被测有源二端网络的等效内阻值。
实验内容【实验方案设计】(主要测量及调节方法)被测有源二端网络如图3-4(a )所示。
图3-4图3-1图3-2(a)(b【实验主要过程】(应包括主要实验步骤、观察到的现象、变化的规律以及相应的解释等)1.用开路电压、短路电流法测定戴维南等效电路的U O和R)。
按图3-4(a)电路接入稳压电源E和恒流源I s及可变电阻箱R,测定U。
戴维南定理──有源二端网络等效参数的测定
关键字:.戴维南定理──有源二端网络等效参数的测定
一、实验目的
1. 验证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
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、实验设备
五、实验注意事项
1. 测量时应注意电流表量程的更换。
2. 用万表直接测R0 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。
3. 改接线路时,要关掉电源。
六、预习思考题
1. 在求戴维南或诺顿等效电路时,作短路试验,测ISC 的条件是什么?在本实验中可
否直接作负载短路实验?请实验前对线路4-4(a)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。
2. 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。
电阻。
Uoc(Us)和R0 称为有源二端网络的等效参数。
2. 有源二端网络等效参数的测量方法
(1) 开路电压、短路电流法测R0
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开路电压Uoc,然后再将
其输出端短路,用电流表测其短路电流Isc,则等效内阻为
(3) 半电压法测R0
如图4-2 所示,当负载电压为被测网络开
七、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
戴维南定理─有源二端网络等效参数的测定(实验报告)
戴维南定理─有源⼆端⽹络等效参数的测定(实验报告)实验⼆、戴维南定理⼀有源⼆端⽹络等效参数的测定实验时间:2018年5⽉9⽇(必须填写)实验概述【实验⽬的及要求】1、验证戴维南定理的正确性。
2、掌握测量有源⼆端⽹络等效参数的⼀般⽅法。
【仪器及⽤具】(含⼚家)可调直流稳压电源,可调直流恒流电源,直流数字电压表,直流数字毫安表,万⽤电表,电位器【实验原理】(含主要定律公式和主要图表)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,总可以⽤⼀个等效电压源来代替,此电压源的电动势Es等于这个有源⼆端⽹络的开路电压U O C其等效内阻R)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。
“(和F0称为有源⼆端⽹络的等效参数。
2.有源⼆端⽹络等效参数的测量⽅法(1)开路电压、短路电流法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开路电压Ubo,然后再将其输出端短路,⽤电流表测其短路电流I sc,则内阻为R O=U O C1sc(2)伏安法⽤电压表、电流表测出有源⼆端⽹络的外特性如图3-1所⽰。
根据外特性曲线求出斜率tg $ ,则内阻O=tg °=△ U = U OC△ I1SC⽤伏安法,主要是测量开路电压及电流为额定值I N 时的输出端电压值 U,则内阻为若⼆端⽹络的内阻值很低时,则不宜测其短路电流。
⑶半电压法如图3-2所⽰,当负载电压为被测⽹络开路电压⼀半时,负载电阻(由电阻箱的读数确定)即为被测有源⼆端⽹络的等效内阻值。
实验内容【实验⽅案设计】(主要测量及调节⽅法)被测有源⼆端⽹络如图3-4(a )所⽰。
图3-4图3-1图3-2(a)(b【实验主要过程】(应包括主要实验步骤、观察到的现象、变化的规律以及相应的解释等)1.⽤开路电压、短路电流法测定戴维南等效电路的U O和R)。
戴维南定理─有源二端网络等效参数的测定(实验报告)
实验二、戴维南定理一有源二端网络等效参数的测定实验时间:2018年5月9日(必须填写)实验概述【实验目的及要求】1、验证戴维南定理的正确性。
2、掌握测量有源二端网络等效参数的一般方法。
【仪器及用具】(含厂家)可调直流稳压电源,可调直流恒流电源,直流数字电压表,直流数字毫安表,万用电表,电位器【实验原理】(含主要定律公式和主要图表)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,总可以用一个等效电压源来代替,此电压源的电动势Es等于这个有源二端网络的开路电压U O C其等效内阻R)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。
“(和F0称为有源二端网络的等效参数。
2.有源二端网络等效参数的测量方法(1)开路电压、短路电流法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开路电压Ubo,然后再将其输出端短路,用电流表测其短路电流I sc,则内阻为R O=U O C1sc(2)伏安法用电压表、电流表测出有源二端网络的外特性如图3-1所示。
根据外特性曲线求出斜率tg $ ,则内阻O=tg °=△ U = U OC△ I1SC用伏安法,主要是测量开路电压及电流为额定值I N 时的输出端电压值 U,则内阻为若二端网络的内阻值很低时,则不宜测其短路电流。
⑶半电压法如图3-2所示,当负载电压为被测网络开路电压一半时, 负载电阻(由电阻箱的读数确定) 即为被测有源二端网络的等效内阻值。
实验内容【实验方案设计】(主要测量及调节方法)被测有源二端网络如图3-4(a )所示。
图3-4图3-1图3-2(a)(b【实验主要过程】(应包括主要实验步骤、观察到的现象、变化的规律以及相应的解释等)1.用开路电压、短路电流法测定戴维南等效电路的U O和R)。
按图3-4(a)电路接入稳压电源E和恒流源I s及可变电阻箱R,测定U。
实验1戴维宁定理——有源二端网络等效参数的测定
实验1戴维宁定理——有源二端网络等效参数的测定引言:有源二端网络是电路中常见的一种电路,常用于放大电路、滤波电路等。
在电路设计和分析中,需要测定有源二端网络的等效参数,以便更好地理解和利用该电路。
本实验将通过测定有源二端网络的等效电阻、等效电压和等效电流,来验证戴维宁定理在实际电路中的应用。
实验目的:1.理解有源二端网络的概念和特点;2.学习使用戴维宁定理测定有源二端网络的等效参数;3.掌握实验仪器的基本操作和测量方法。
实验仪器和材料:1.实验箱:包括电源、信号源、万用表等仪器;2.电阻器:用于模拟负载;3.电容器:用于构建滤波电路。
实验步骤:1.将实验箱中的电源连接到有源二端网络的电源端口,设置电源的电压和电流值;2.将信号源连接到有源二端网络的输入端口,设置输入信号并调节频率;3.使用万用表测量有源二端网络的电压和电流值;4.同时测量有源二端网络的输入电压和输出电压,记录数据;5.拆卸有源二端网络,将电阻器和电容器连接到原有的电源和信号源线路上;6.使用万用表测量电阻器和电容器的电压和电流值;7.根据测量数据,通过戴维宁定理计算有源二端网络的等效电阻、等效电压和等效电流。
数据处理和实验结果分析:结论:实验中通过对有源二端网络的测量和计算,得出了该电路的等效电阻、等效电压和等效电流。
通过对实验结果进行分析和总结,验证了戴维宁定理在实际电路中的应用,并深入理解了有源二端网络的特性。
实验中可能遇到的问题和改进方法:1.实验中测量的数据受到测量仪器的精度和误差的影响,可以使用更高精度的仪器来改善测量结果的准确性;2.输入信号频率的选择会影响等效参数的测量结果,在实验中可以尝试不同频率的输入信号,观察其对等效参数的影响。
总结:本实验通过测定有源二端网络的等效参数,验证了戴维宁定理在实际电路中的应用。
实验结果对于理解和分析有源二端网络的特性具有重要意义,为进一步研究和利用该电路提供了基础。
实验六戴维南定理—有源二端网络等效参数的测定
实验二、戴维南定理有源二端网络等效参数的测定一、实验目的1.验证戴维南定理的正确性2.掌握测量有源二端网络等效参数的一般方法。
二、原理说明及测量方法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,总可以用一个等效电压源来代替,次电压源的电动势Es等于这个有源二端网络的开路电压Uoc,其等效内阻Ro等于该网络中所有独立源都置零(理想电压源短路,理想电流源开路)时的等效电阻。
Uoc和Ro称为有源二端网络的等效参数。
2.有源二端网络等效参数的测量方法(1)开路电压法、短路电流法(二端网络内阻很低时,不宜采用此法)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开路电压Uoc,然后再用电流表直接接到输出端测其短路电流Isc,则内阻Ro为表3-1(2)伏安法用电压表、电流表测出有源二端网络的外特性如图3-1所示。
根据外特性曲线求出斜率tg,则内阻Ro为图3-1伏安法主要测量开路电压及电流为额定值I N时的输出端电压U N,则内阻为(3)半电压法如图3-2所示,当负载电压为被测网络开路电压一半时,负载电阻R L即为被测有源二端网络的等效内阻值。
图3-2(4)零示法在测量具有高内阻有源二端网络的开路电压时,用电压表进行直接测量会造成较大的误差,为了消除电压表内阻的影响,采用零示测量法,如图3-3所示。
图3-3原理:用一低内阻稳压电源于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Uoc。
图3-4(a)图3-4b)三、实验仪器及材料1.可调直流稳压电源GP-4303TP2.电路原理试验箱KHDL-33.台式万用表DM-441B四、实验内容及步骤实验电路如图3-4(a)所示。
实验六戴维南定理—有源二端网络等效参数的测定
半电压法:在图 6—4(a)电路中,首先断开负载电阻 RL,测量有源二端网络 的开路电压 UOC ,然后接入负载 RL(用电阻箱),用电阻箱调整其大小,直到两 端电压等于 UOC /2 为止,此时负载电阻 RL 的大小即为等效电源的内阻 RS 的数值。 记录 UOC 和 RS 数值。
任何一个有源二端网络总可以用一个电压源和一个电阻等于这个有源二端网络的开路电压oc内阻等于该网络中所有独立电源均置零电压源短路电流源开路后的等效电阻r等于这个有源二端网络的短路电流sc内阻等于该网络中所有独立电源均置零电压源短路电流源开路后的等效电阻r开路电压短路电流法有源二端网络输出端开路时用电压表直接测其输出端的开路电压后将其输出端短路测其短路电流isc且内阻为
三、实验设备
1. 直流数字电压表、直流数字毫安表(根据型号的不同,EEL—Ι 型为单独的 MEL—06 组件,其余型号含在主控制屏上) 2 恒压源(EEL—Ι、Ц、Ш、Ⅳ均含在主控制屏上,根据用户的要求,可能有 两种配置(1)+6v(+5v),+12v,0~30v 可调或(2)双路 0~30v 可调。) 3.恒流源(0~500mA 可调)
测开路电压 UOC:在如图 6—4(a)电路中,断开负载 RL,用电压表测量 1、 2 两端电压,并将数据记入表 6—1 中。
测短路电流 ISC:在图 6—4(a)电路中,将负载 RL 短路,用电流表测量电 流,并将数据记入表 6—1 中。
戴维宁定理——有源二端网络等效参数的测定
电路理论基础实验报告实验五戴维宁定理——有源二端网络等效参数的测定刘健阁指导教师杨智中山大学信息科学与技术学院广东省广州市510006实验时间地点:2014年4月14日中山大学东校区实验中心C103实验目的:1. 验证戴维宁定理的正确性;2. 掌握测量有源二端网络等效参数的一般方法。
实验原理: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(或称为含源一端口网络)。
戴维宁定理指出:任何一个线性有源网络,总可以用一个等效电压源来代替,次电压源的电动势E S等于这个有源二端网络的开路电压U OC,其等效内阻R0等于该网络中所有独立源都置零(理想电压源短路,理想电流源开路)时的等效电阻。
U OC和R0称为有源二端网络的等效参数。
2. 有源二端网络等效参数的测量方法(1)开路电压法、短路电流法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开路电压U OC,然后再用电流表直接接到输出端测其短路电流I SC,则内阻R0=U OC/I SC。
(2)伏安法用电压表、电流表测出有源二端网络的外特性如图所示。
根据外特性曲线求出斜率tanФ,则内阻R0=tanФ=ΔU/ΔI=U OC/I SC。
伏安法主要测量开路电压及电流为额定值I N时的输出端电压U N,则内阻R0=(U OC-U N)/I N。
若二端网络的内阻值很低时,则不宜测其短路电流。
(3)半电压法如图所示,当负载电压为被测网络开路电压一半时,负载电阻RL即为被测有源二端网络的等效内阻值。
(4)零示法在测量具有高内阻有源二端网络的开路电压时,用电压表进行直接测量会造成较大的误差,为了消除电压表内阻的影响,采用零示测量法,如图所示。
示零法原理是用一低内阻稳压电源于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。
戴维宁定理和有源二端网络等效参数的测定
戴维宁定理和有源二端网络等效参数的测定电信132班33张世东【实验目的】1.验证戴维宁定理的正确性。
2.掌握测量有源二端网络等效参数的一般方法。
【实验设备和材料】1.KHDL-1型电路实验箱。
2.MF-500型万用表。
3.数字万用表。
【实验原理】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,总可以用一个等效电压源来代替,次电压源的电动势Es 等于这个有源二端网络的开路电压Uoc ,其等效内阻Ro 等于该网络中所有独立源都置零(理想电压源短路,理想电流源开路)时的等效电阻。
Uoc 和Ro 称为有源二端网络的等效参数。
2.有源二端网络等效参数的测量方法(1)开路电压法、短路电流法(二端网络内阻很低时,不宜采用此法)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开路电压Uoc ,然后再用电流表直接接到输出端测其短路电流Isc ,则内阻为:IU RSCOC 0(2)伏安法用电压表、电流表测出有源二端网络的外特性如图3-1所示。
根据外特性曲线求出斜率tan Φ,则内阻为:I U R SCOC===ΔI ΔU Φtan 0(3)半电压法如图3-2所示,当负载电压为被测网络开路电压一半时,负载电阻R L 即为被测有源二端网络的等效内阻值。
【实验内容】1.用开路电压、短路电流法则测戴维宁等效电路的UOC和R:实验电路KHDL-1型电路试验箱左侧”戴维宁定理“框内,如图1所示。
(1)电压U 直接取自试验箱下方+12V 电源;将数字万用表红表笔插入电流表”+“孔,黑表笔插入”a “孔,数字万用表置直流20V 档,打开KHDL-1型电路试验箱各相关电源开关,观察将数字万用表电压数据U O C 记入表1中。
(2)关闭KHDL-1型电路实验箱各相关电源开关,将实验箱下方直流数字哈南表(20mA )代替数字万用表位置,打开KHDL-1型电路试验箱各相关电源开关,观察并将直流数字毫安表数据ISC记入表1中。
戴维南定理 有源二端网络等效参数的测定
戴维南定理有源二端网络等效参数的测定一、实验目的1.验证戴维南定理的正确性2.掌握测量有源二端网络等效参数的一般方法。
二、原理说明及测量方法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,总可以用一个等效电压源来代替,次电压源的电动势Es等于这个有源二端网络的开路电压Uoc,其等效内阻Ro等于该网络中所有独立源都置零(理想电压源短路,理想电流源开路)时的等效电阻。
Uoc和Ro称为有源二端网络的等效参数。
2.有源二端网络等效参数的测量方法(1)开路电压法、短路电流法(二端网络内阻很低时,不宜采用此法)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开路电压Uoc,然后再用电流表直接接到输出端测其短路电流Isc,则内阻Ro为表3-1UOC(V)ISC(mA)RO=Uoc/Isc (Ω) (2)伏安法用电压表、电流表测出有源二端网络的外特性如图3-1所示。
根据外特性曲线求出斜率tg,则内阻Ro为图3-1伏安法主要测量开路电压及电流为额定值IN时的输出端电压UN,则内阻为(3)半电压法如图3-2所示,当负载电压为被测网络开路电压一半时,负载电阻RL即为被测有源二端网络的等效内阻值。
图3-2(4)零示法在测量具有高内阻有源二端网络的开路电压时,用电压表进行直接测量会造成较大的误差,为了消除电压表内阻的影响,采用零示测量法,如图3-3所示。
图3-3原理:用一低内阻稳压电源于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Uoc。
图3-4(a)图3-4b)三、实验仪器及材料1.可调直流稳压电源GP-4303TP2.电路原理试验箱KHDL-33.台式万用表DM-441B四、实验内容及步骤实验电路如图3-4(a)所示。
戴维南定理有源二端网络等效参数的测定
戴维南定理——(1) 实验目的① 验证戴维南定理的正确性,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。
(2) 实验方法① 戴维南定理 一个线性有源二端网络,可以用一个理想电压源U S 和内阻R 0串联电路来表示,该电压源的电动势U S 等于这个有源二端网络的开路电压U OC ,其等效内阻R O 等于该网络中所有独立源均置零(理想电压源短路,理想电流源开路)时的等效电阻Req ,U S 和RO② 有源二端网络等效参数的测量a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开路电压U O C,然后再将其输出端短路,测其短路电流I S CSCOCO I U R =(2-21) 若有源二端网络的内阻很低时,则不宜测其短路电流。
b一种方法是用电压表、电流表测出有源二端网络的外特性,如图2-19所示。
根据外特性曲线求出图中斜率显然为tg ϕ,则内阻SCOCO I U I U tg R ===∆∆ϕ (2-22) 若二端网络的内阻值很低时,则不宜测其短路电流,可采用伏安法测量开路电压及电流为额定值I 时的输出端电压值U N ,则内阻为 NNOC O I U U R -=(2-23)图2-19 有源二端网络外特性 图2-20 半电压法测量电路c网络的等效内阻值,电路如图2-20d3-21所示。
在等效具有高内阻有源二端网络时用零示法,其方法是用一低内阻的稳压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,测量此时被测电源的输出电压,即为被测有源二端网络的开路电压。
(3) 实验仪器① 万用表、电流表; ② 恒压源;③ 恒流源(0~500mA 可调); ④ 电阻箱。
(4) 实验内容被测有源二端网络如图2-22(a)所示① 将稳压电源调至U S =12V 和恒流源I S =20mA ,断开R L 测A 、B 两点间U AB 即为开路电压U 0C ,再短接R L 测短路电流I sc ,则R 0=U OC /I SC 。
戴维南定理─有源二端网络等效参数的测定(实验报告)
实验二、戴维南定理一有源二端网络等效参数的测定实验时间:2018年5月9日(必须填写)实验概述【实验目的及要求】1、验证戴维南定理的正确性。
2、掌握测量有源二端网络等效参数的一般方法。
【仪器及用具】(含厂家)可调直流稳压电源,可调直流恒流电源,直流数字电压表,直流数字毫安表,万用电表,电位器【实验原理】(含主要定律公式和主要图表)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,总可以用一个等效电压源来代替,此电压源的电动势Es等于这个有源二端网络的开路电压U O C其等效内阻R)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。
“(和F0称为有源二端网络的等效参数。
2.有源二端网络等效参数的测量方法(1)开路电压、短路电流法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开路电压Ubo,然后再将其输出端短路,用电流表测其短路电流I sc,则内阻为R O=U O C1sc(2)伏安法用电压表、电流表测出有源二端网络的外特性如图3-1所示。
根据外特性曲线求出斜率tg $ ,则内阻O=tg °=△ U = U OC△ I1SC用伏安法,主要是测量开路电压及电流为额定值I N 时的输出端电压值 U,则内阻为若二端网络的内阻值很低时,则不宜测其短路电流。
⑶半电压法如图3-2所示,当负载电压为被测网络开路电压一半时, 负载电阻(由电阻箱的读数确定) 即为被测有源二端网络的等效内阻值。
实验内容【实验方案设计】(主要测量及调节方法)被测有源二端网络如图3-4(a )所示。
图3-4图3-1图3-2(a)(b【实验主要过程】(应包括主要实验步骤、观察到的现象、变化的规律以及相应的解释等)1.用开路电压、短路电流法测定戴维南等效电路的U O和R)。
按图3-4(a)电路接入稳压电源E和恒流源I s及可变电阻箱R,测定U。
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戴维宁定理和有源二端网络等效参数的测定
电信132班33张世东
【实验目的】
1.验证戴维宁定理的正确性。
2.掌握测量有源二端网络等效参数的一般方法。
【实验设备和材料】
1.KHDL-1型电路实验箱。
2.MF-500型万用表。
3.数字万用表。
【实验原理】
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,总可以用一个等效电压源来代替,次电压源的电动势Es 等于这个有源二端网络的开路电压Uoc ,其等效内阻Ro 等于该网络中所有独立源都置零(理想电压源短路,理想电流源开路)时的等效电阻。
Uoc 和Ro 称为有源二端网络的等效参数。
2.有源二端网络等效参数的测量方法
(1)开路电压法、短路电流法(二端网络内阻很低时,不宜采用此法)
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开路电压Uoc ,然后再用电流表直接接到输出端测其短路电流Isc ,则内阻为:
I
U R
SC
OC 0
(2)伏安法
用电压表、电流表测出有源二端网络的外特性如图3-1所示。
根据外特性曲线求出斜率tan Φ,则内阻为:
I U R SC
OC
==
=ΔI ΔU Φtan 0
(3)半电压法
如图3-2所示,当负载电压为被测网络开路电压一半时,负载电阻R L 即为被测有
源二端网络的等效内阻值。
【实验内容】
1.用开路电压、短路电流法则测戴维宁等效电路的
U
OC
和
R 0
:
实验电路KHDL-1型电路试验箱左侧”戴维宁定理“框内,如图1所示。
(1)电压U 直接取自试验箱下方+12V 电源;将数字万用表红表笔插入电流表”+“孔,黑表笔插入”a “孔,数字万用表置直流20V 档,打开KHDL-1型电路试验箱各相关电源开关,观察将数字万用表电压数据U OC 记入表1中。
(2)关闭KHDL-1型电路实验箱各相关电源开关,将实验箱下方直流数字哈南表(20mA )代替数字万用表位置,打开KHDL-1型电路试验箱各相关电源开关,观察并将直流数字毫安表数据
I
SC
记入表1中。
(3)根据表1数据计算有源二端网络电路的内阻,将它填入表中。
U
OC
(V )
I
SC
(mA)
I
U R SC
OC 0
(Ω) 4.06V
11.48mA 354Ω
表1
2.有源二端网络电路的负载外特性的测试:
(1)实验电路参考图1:“a ”,“b ”两孔用导线连通,直流数字毫安表(20mA 档)仍串入电流表位置;用数字万用表直流20V 档并接在负载电阻两端测电压;负载电阻用试验箱右下角可变电阻,先测
R
L
=0时的电压和电流,然后再接入负载电阻并按表2要求逐渐改变负
载电阻阻值,将测得的电压和电流填入表2中。
表2
(2)根据表2数据画出有源二端电路的负载外特性曲线。
R
L
(k
Ω) 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 ∞
U(V)
2.99
3.44 3.63 3.73 3.79 3.84 3.87 3.89 3.91 3.93
I (mA ) 11.47 3.02 1.73
1.22
0.94
0.76
0.64
0.55
0.47 0.43 0.39 4.07
3.验证戴维宁定理:
(1)参阅表1的数据,在KHDL-1型电路实验箱上搭建如图2所示实验电路。
其中:U OC 用实验箱下方直流稳压电源,将“输出粗调”置0~10V 档,先将数字万用表(直流20V 档)插入“0~30V ”插孔内,调“输出细调”使其显示为U OC 值,然后接入电路;R 0
用试验箱
“戴维宁定理”框内1k 电位器,先用数字万用表(欧姆2k 档)调准R 0
再接入电路;电流
表用实验箱上的的直流数字毫安表(20mA 档)串入电路;负载电阻R
L
用实验箱右下角可
变电阻;电压表数字万用表(直流20V 档)并联在负载电阻
R
L
两端测电压、
(2)打开实验箱各相关电源开关,按表3要求测量,将数据域表2相比较,验证戴维宁定理的正确性。
表3
R
L
(k Ω) 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 ∞
U (V )
2.94
3.41
3.60
3.71
3.87
3.82
3.85
3.88
3.90
3.91
4.0
6
I(mA ) 10.81
2.97
1.72
1.21
0.93
0.76
0.64
0.55
0.49
0.43
0.39
4.用万用表直接测量有源二端昂罗的内阻:
将实验箱“戴维宁定理”框内电压源U S断开,在原先U S位置用导线连接,再用数字万用表(欧姆2k档)直接插入图2中电流表“+”孔和“a”孔,测出二段网络的内阻。
内阻为:334Ω
【思考题】
1.给一线性有源一端口网络在不测I SC和U OC的情况下,如何用实验方法求的其等效参数?
答:
2.实际电压源于实际电流源等效变换的条件是什么?所谓“等效”是对谁而言?电压源和电流源能否等效变换?
答:所谓‘等效’是对电路及电路运行产生相同作用而言。
可以等效变换。
3.在什么情况下才可以用欧姆表测量有源二端网络的等效电阻?答:在有源网络断电且电容器件完全放电的前提下,才可测其等效电阻。
4.说明测有源二段网络开路电压及等效内阻的几种方法,并比较其优缺点。
答:开路电压,墩路电流法、伏安法、半电压法、零示法。