戴维南定理验证实验(精)

二、实验原理
实验设备
１．双路直流稳压电源１台 ２．可变电阻箱２只 ３．直流毫安表１只 ４．直流电压表１只
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三、内容及步骤
实验内容与步骤
1．测定线性有源二端网络的外特性（即伏安特性）U=f(I) 。 实验电路如图（c)所示，图中RL为可变电阻箱，a、b以左为被测有 源二端网络，接通电源后调节电阻箱RL的数值分别为表中所列各值，记 录相应的电流、电压于表（1）中，计算各种负载下获得的功率。
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二、实验原理
实验原理说明
⑵有源二端网络入端内阻Ri的测量 ①伏安法：将网络内所有电压源的电压及电流源的 电流均设为零，在二端网络端钮a、b处加一个已知电 压u，测出端钮a、b处的电流i后，则入端电阻Ri=u/i， 如图所示（a)。 ②短路电流法：分别测出含源二端网络的开路电压 UOC和短路电流Isc，则Ri=Uoc/Isc ，如图(b)所示。
(a)伏安法求Ri
（b)短路电流法求Ri
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二、实验原理
实验原理说明
③两次电压法：测出有源二端网络的开路电压Uoc 以后，在 端扭处接一负载电阻Ri（已知阻值），然后再测负载电阻的端 电压URL,因： ，
则入端等效电阻为：
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二、实验原理
实验原理说明 4．最大功率传输 在电子技术中，常常希望 负载电阻上获得最大的功率，如何选择负 载电阻的大小使之获得功率最大，就成为 一个极其重要的实际问题。图是一个简单 的串联电路，其中Rs为电源Us的内阻，R1 为可变负载电阻，负载电RL上得到的功率 P为：
实验原理说明
戴维南等效原理
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二、实验原理
实验原理说明
1．戴维南定理指出，任何一个线性一端口网络，对其外部 电路而言，总可以用一个理想电压源和电阻相串联的有源支 路来代替。其理想电压源的电压等于原网络端口的开路电压 Uoc，其电阻等于原网络中所有独立电源为零值时的入端等效 电阻Ri，如图1-3-1所示。 2．应用戴维南定理时，被变换的一端口网络必须是线性的， 可以包含独立电源或受控电源，但是与外部电路之间除直接 相联外，不允许存在其它任何耦合，例如通过受控电源的耦 合或者是磁的耦合（互感耦合）等。外部电路可以是线性或 非线性的。
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二、实验原理
实验原理说明
为求得P的最大值，将功率P对RL求导为零,
于是：
令上式等于零,则RL=RS, 负载上获得的功率最大：
结论：负载上获得最大功率的条件是负载电阻RL等于电源内 阻RS，满足该条件时，我们就说负载电阻与电源内阻是匹配 的，或称最大功率匹配。
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三、内容及步骤
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三、内容及步骤
注意事项
实验中应设法减少仪表内阻对测量结果的 影响。
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四、总结与思考
思考题
在求有源二断网络等效电路中Ri时，如 何理解“原网络中所有独立电源为零值”？ 实验中怎样使独立电源置零？
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(c)实验电路板
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三、内容及步骤
实验内容与步骤
表（1）测定原电路的外特性U=f(I)
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三、内容及步骤
实验内容
2．验证戴维南定理 ⑴实验电路板仍为图（c)。接通电源后，测量a、b端的开路电压 Uoc，记入表(2)中。 ⑵在前面的三种求有源二端网络入端内阻的方法中，选择一种求出 Ri，记入表(2)中。 ⑶用Uoc和Ri按图(a)组成戴维南等效电路,代替图© 电路，将RL调为 表2中所列数值，记录相对应的电压、电流，与表1中所测结果进行比 较，验证戴维南定理。 表2 测定等效电路的外特性U=f(I)
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二、实验原理
实验原理说明
3．对于已知的线性有源一端口网络，其开路 电压和入端等效电阻Ri可以从网络中计算得 出，也可以通过实验的方法测出。测量的 方法有： ⑴开路电压Uoc的测量 当入端等效内阻Ri和电压表内阻Rv相 比可以忽略不计时，可以直接用电压表测 量开路电压，本实验采用此方法。
电路分析与测试
戴维南定理的验证
主 要 内 容
一 二 三
一、实验目的
二、实验原理
三、内容及步骤
四
四、总结与思考
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一、实验目的
实验目的
1．加深对戴维南定理的理解。 2．学习线性有源二端网络等效参数的测量方法。 3．通过实验证明负载上获得最大功率的条件。
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二、实验原理
四、总结与思考
报告要求
1、根据实验1 和2 测量结果，在同一 张坐标纸上做它们的外特性曲线U=f(I), 并分析比较。 2、完成实验内容2的要求。
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