有源二端网络等效参数的测量实验报告

合集下载

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

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

被 测 有 R0 源 网 US 络
RL
Uoc/2
V
(4) 零示法测UOC
在测量具有高内阻有源二端网络的开路电压时,用电压表 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,如图所示。
零示法测量原理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
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. 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,也称为单口网络。
N
戴维南定理: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R0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。
半电压法 R0 (Ω)
零示法 Uoc(v)
注意事项
1. 测量时应注意电流表量程的更换。
2. 步骤“3”中,电压源置零时不可将稳压源短接。
3. 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。
4. 用零示法测量UOC时,应先将稳压电源的输出调 至接近于UOC,再测量。
5. 改接线路时,要关掉电源。
四、数据处理
1、根据步骤2测得的表格,在坐标方格纸上画出 曲线,根据曲线计算出等效内阻,验证戴维南定 理的正确性,并分析产生误差的原因。
2、比几种方法测得的等效电阻与开路电压的结 果,得出相应的结论。

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

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。

有源二端网络等效参数的测量实验报告

有源二端网络等效参数的测量实验报告

U OCI SC实验3。

3 有源二端网络等效参数的测量一、实验目的(1) 掌握有源二端网络的戴维南等效电路. (2) 验证戴维南定理,加深对该定理的理解。

(3) 掌握测量有源二端网络等效参数测量的方法. (4) 了解负载获得最大传输功率的条件。

二、实验仪器1台直流稳压电源、1块数字万用表、1块直流毫安表、电工试验箱 三、实验原理 1。

有源二端网络任何一个线性含源网络,如果仅研究其中一个支路的电压和电流,则可将电路的其余部分看做是一个有源二端网络。

有源二端网络包含线性电阻、独立电源和受控源. 2.戴维南等效电路及电路参数 戴维南定理指出:任何一个线性有源二端网络,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U S 等于这个有源二端网络的开路电压U OC ,其等效电阻RO 等于该网络中所有独立源均置零时的等效电阻。

戴维南等效电阻如下图所示,电路参数为U OC (U S )和R O .3。

有源二端网络等效电阻R O 的测量方法: (1)伏安法测R O 用电压表、电流表测出有源二端网络的外特性曲线,如图所示.根据外特性曲线求出斜率tg ϕ,则电阻为R O =tg ϕ=IU∆∆(2)半电压法4.负载获得最大功率的条件下图1可视为由一个电源向负载输送电能的模型,R O 可视为电源内阻和传输线路电阻的总和,R L 为可变负载电阻,负载R L 上消耗的功率P 可由下式表示:L L OS L R R R U R I P 22⎪⎪⎭⎫⎝⎛+==当R L =0或R L =∞时,电源输送给负载的功率均为零。

而以不同的R L 值代入上式,则可求得不同的P 值,其中必有一个R L 值,是负载能从电源处获得最大的功率。

R R L图1RL N 图2 U S根据数学求最大值的方法,令负载功率表达式的R L 为自变量,P 为应变量,并使0=LdR dP,即可求得最大功率传输的条件。

即RL=RO当满足RL=RO 时,负载从电源获得的最大功率为L SL L S L L O SR UR R U R RR U P 42222max =⎪⎪⎭⎫⎝⎛=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=这时,称此电路处于“匹配”状态. 四、实验步骤及数据 (一)伏安法测量戴维南等效电路参数(1)实验电路入图2所示.(2)调节直流稳压电源,使输出电压U 1=12V ,并保持不变. (3)将负载R L 开路,测网络a 、b 两端的开路电压U OC ,记录. (4)将负载R L 短路,测该支路短路电流I SC ,记录数据。

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

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

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。

有源二端网络等效参数的测量(有数据)

有源二端网络等效参数的测量(有数据)

实验名称:有源二端网络等效参数的测量实验目的:(1) 掌握有源二端网络的戴维南等效电路;(2)验证戴维南定理,加深对该定理的理解。

(3)掌握有源二端网络等效参数测量的方法;(4)了解负载获得最大传输功率的条件;实验原理: 1. 有源二端网络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)。

有源二端网络中可包含线性电阻、独立电源和受控源。

2. 有源二端网络的两种等效电路及参数戴维南等效电路及电路参数戴维南定理指出:任何一个线性有源二端网络,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U,等于这个有源二端网络的开路电压Uoc,其等效电阻凡,等于该网络中所有独立源均置零(理想电压源短接,理想电流源开路)时的等效电阻。

(1)伏安法测R0用电压表,电流表测出有源二端网络的外特性曲线。

根据外特性曲线求斜率tanφ,则电阻为R0=tanφ=△U/△I(2)半电压法测R0当负载电压为被测网络开路电压的一半时,负载电阻即为被测有源二端网络的等效电阻值(3)开路短路法测出Rl短路时的电流和Rl开路时的电压,通过电流除以电压求其组阻值实验操作步骤:1. 实验前的准备1.1 检查毫安表和数字万用表1.2 判定导线好坏(导线好坏的判断可用万用表的蜂鸣挡。

如果万用表发出蜂鸣声,则说明导线是好的,否则该条导线不能继续使用。

)1.3 电源、电阻、电位器好坏判定2. 合理放置实验箱及仪表3. 连接实验电路:4. 调节直流稳压电源,使输出电压Us=10V,并保持不变5.将负载Rl 开路,测网络a ,b 两端的开路电压Uoc ,记录 将负载Rl 短路,测该支路短路电流Isc ,记录6.连接负载Rl ,按要求改变负载Rl ,测得Rl 为不同阻值时所对应的Uab 和I ,记录数据7.画出有源二端网络N 伏安特性曲线U=f (I ),用伏安法求R0 8.根据开路电压Uoc 与R0得到有源二端口网络N 的戴维南等效电路(4) 数据记录与数据处理:1. 伏安法测R0I/mA1 1.52 2.53 3.54 4.5 5 U/V2.272.142.03 1.95 1.84 1.73 1.62 1.5 1.4y = -0.2147x + 2.4751R² = 0.99881.21.41.61.822.22.40123456U /VI/mA2.半电压法测R0R TH=197.7Ω,U TH=2.50V3. 开路短路法短路电流 I0=11.2mA,U TH=2.50V,R TH=223.21Ω戴维南等效电路误差分析:在实验过程中,导线、电流表和电压表的内阻对结果有影响。

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

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 。

实验2-戴维南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2-戴维南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2-戴维南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报告专业班级:计算机1601/1602 实验⽇期:学⽣姓名:李⾬珈学号:班级:计算1601 成绩:实验名称:戴维南定理和诺顿定理验证 1、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。

2、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,总可以⽤⼀个电压源与⼀个电阻的串联来等效代替,此电压源的电动势S U 等于这个有源⼆端⽹络的开路电压OC U ,其等效内阻0R 等于该⽹络中所有独⽴源均置零(理想电压源视为短路,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S I 等于这个有源⼆端⽹络的短路电流SC I ,其等效内阻0R 定义同戴维南定理。

OC U (S U )和0R 或者SC I (S I )和0R 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0R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OC U ,然后再将其输出端短路,⽤电流表测0R SCOCI U =其短路电流SC I ,则等效内阻为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0R2OC图-2⽤电压表、电流表测出有源⼆端⽹络的外特性曲线,如图-1所⽰。

根据外特性曲线求出斜率Φtg ,则内阻0R =Φtg =SCOCI U I U =??,也可以先测量开路电压OC U ,再测量电流为额定值N I 时的输出端电压值N U ,则内阻为0R =NNOC I U U -。

(3)半电压法测0R如图-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(由电阻箱的读数确定)即为被测有源⼆端⽹络的等效内阻值。

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)。

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

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
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)

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)。

有源二端网络等效参数的测定

有源二端网络等效参数的测定

1. 电源控制屏
主要功能:
☆ 启动和停止实验台电源。 ☆ 提供 0~450 V 可调交流
电源。 ☆ 可定时与报警。
启动与停止按钮
电工电子教学部
2. 直流稳压电源
☆ 提供两路0~30 V 0.5 A 直流电源。
☆ 输出调节旋钮使输出电压 连续可调。
☆ 按键式显示切换开关控制 输出电压指示。
电压调节 电压指示
免损坏万用表。应将万用表欧姆挡调零后再进行测量。
电工电子教学部
六、实验报告
分别根据步骤2和3中的数据在同一坐标轴上分别用实线 和虚线绘制有源二端网络和等效电路的外特性曲线,验 证戴维宁定理的正确性,并分析产生误差的原因。
根据步骤1,4,5中各种方法测得的UOC和RO,与预习 时电路计算的结果作比较,得出结论。并分析产生误差 的原因。
I/mA
9 10
电工电子教学部
四、实验电的阻值,使之等于 步骤1测得的等效电阻RO的阻值,然后让其与直流稳压 电源(调到等于步骤1所测得的开路电压UOC之值)相串 联,如图1(b)所示。仿照步骤(2)测其外特性,对戴维 宁定理进行验证,读数记录在表3中。
表3等效电路的外特性实验数据记录表
归纳、总结实验结果。 心得体会及其他。
七、思考题
在求戴维宁等效电路时,做短路实验,测ISC的条件是 什么?在本实验中可否直接做负载短路实验吗?实验前, 对图1(a)预先做好有关参数的计算,以便调整实验线路 及测量时能准确地选取电表的量程。
简述测量有源二端网络开路电压及等效内阻的几种方法, 并比较各种方法的优点。
电源开关 切换开关
电工电子教学部
3. 直流测量仪表
自动切换量程、精度 0.5 具有存储、查询功能

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

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2 有源二端网络等效参数的测定

实验2  有源二端网络等效参数的测定

实验2 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,加深对戴维南定理和诺顿定理的理解。

(2)掌握测量有源二端网络等效参数的一般方法。

(3)进一步掌握电工仪器仪表的使用方法。

二、实验设备及材料通用电学实验台,直流稳压电源,直流电压表、直流电流表(或万用表),电阻和导线一批。

三、实验原理1、戴维南定理任何一个有源二端线性网络,都可以用一个理想电压源U S和内阻R0的串联电路来表示,其等效电压源的电动势U S等于这个有源二端网络的负载开路电压U OC,等效内阻R0为该网络中所有独立电源均置零(理想电压源短路,理想电流源开路)得到的无源网络的等效电阻R eq。

U S和R0称为这个有源二端网络的等效电压源参数。

2、诺顿定理任何一个有源二端线性网络,都可以用一个理想电流源I S和内阻R0的并联电路来表示,其等效电源的电流I S等于这个有源二端网络的负载短路电流I SC,等效内阻R0为该网络中所有独立电源均置零后得到的无源网络的等效电阻R eq。

I S和R0称为这个有源二端网络的等效电流源参数。

3、有源二端网络等效参数的测量方法(1)测量有源二端网络的开路电压U OC的方法①直接测量当电压表的内阻远大于网络内阻时,可直接用电压表或万用表的电压档测量。

②补偿测量(零示法)补偿测量法适宜测量具有高内阻有源二端网络。

其测量原理如图1.2.1所示,用高精度可调稳压电源与被测网络输出进行比较,当图1.2.1 补偿法测量电路图1.2.3 半电压法测量电路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,即为被测二端网络的开路电压。

(2)测量有源二端网络的戴维南等效内阻R 0的方法①直接测量 对于不含受控源的纯电阻性网络,其等效内阻可以将所有独立源置零后,直接用万用表欧姆档进行测量。

由于此方法忽略了电源的内阻,故误差比较大。

戴维南定理─有源二端网络等效参数的测定(实验实训报告) .doc

戴维南定理─有源二端网络等效参数的测定(实验实训报告) .doc

戴维南定理─有源二端网络等效参数的测定(实验实训报告) .doc
本实验实训报告主要讲述研究领域内一个重要的数学定理――戴维南定理,它用于测定有源二端网络的等效参数。

戴维南定理是由英国数学家托马斯·戴维南于1949年提出的有源二端网络等效参数的测定方法。

它结合了网络运算理论与电路运算理论,将电子网络分解成一系列的电路,它可以直接作为元件的等效模型用于设计电子装置。

简单来说,它是用一种智能的计算方法来计算复杂的点单参数,为电子设备的精确设计提供了可行的方案。

戴维南定理的核心就是对有源二端网络等效参数的求解,它通过对原网络进行拆分和组合,仅需要求出参数矢量,就可以得出网络等效参数,在现代数字电路设计中具有重要的应用。

它是一种时间和空间效率高、计算精度较高的网络等效参数求解方法。

在实验实训中,首先介绍了有源二端网络的基本概念,然后介绍了戴维南定理,并设计了一个特定的例子,最后通过实验,测试和研究网络原始参数,实现了戴维南定理的计算。

以上就是本次实验实训报告的主要内容,即介绍了戴维南定理,并与有源二端网络等效参数的测定有关。

戴维南定理是一种高效率的网络等效参数测定方法,在电路设计领域有着广泛的应用,它的研究有助于电子工程的发展。

实验六戴维南定理—有源二端网络等效参数的测定

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。

2009 实验1 戴维宁定理——有源二端网络等效参数的测定

2009  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。

实验六戴维南定理—有源二端网络等效参数的测定

实验六戴维南定理—有源二端网络等效参数的测定
零示法测开路电压 UOC :实验电路如图 6—4 所示,其中:有源二端网络选用 网络 1,恒压源用恒压电源的可调稳压输出端,调整输出电压 U,观察电压表数 值,当其等于零时输出电压 U 的数值即为有源二端网络的开路电压 UOC,并记录 UOC 数值。
B.适合 EEL—Ι、Ⅳ、Ⅴ 被测有源二端网络如图 6—5 所示。
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。
计算有源二端网络的等效参数 US 和 RS 。 表 6—1 开路电压、短路电流数据
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)
1.图 6—5 线路接入稳压源 US =12V 和恒流源 IS=20mA 及可变电阻 RL。先断开 RL 测 Ouch,再短路 RL 测 Sic,则 RO =UOC /ISC,填入下表.
表 6—5
UOC(V)
ISC(mA)
RO =UOC /ISC
2.负载实验 按图 6—5 改变 RL 阻值,测量有源二端网络的外特性。
实验六 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、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。
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

U OC
I SC
实验3.3 有源二端网络等效参数的测量
一、实验目的
(1) 掌握有源二端网络的戴维南等效电路。

(2) 验证戴维南定理,加深对该定理的理解。

(3) 掌握测量有源二端网络等效参数测量的方法。

(4) 了解负载获得最大传输功率的条件。

二、实验仪器
1台直流稳压电源、1块数字万用表、1块直流毫安表、电工试验箱 三、实验原理 1.有源二端网络
任何一个线性含源网络,如果仅研究其中一个支路的电压和电流,则可将电路的其余部分看做是一个有源二端网络。

有源二端网络包含线性电阻、独立电源和受控源。

2.戴维南等效电路及电路参数 戴维南定理指出:任何一个线性有源二端网络,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U S 等于这个有源二端网络的开路电压U OC ,其等效电阻RO 等于该网络中所有独立源均置零时的等效电阻。

戴维南等效电阻如下图所示,电路参数为U OC (U S )和R O 。

3.有源二端网络等效电阻R O 的测量方法: (1)伏安法测R O 用电压表、电流表测出有源二端网络的外特性曲线,如图所示。

根据外特性曲线求出斜率tg ϕ,则电阻为
R O =tg ϕ=
I
U ∆∆
(2)半电压法
4.负载获得最大功率的条件
下图1可视为由一个电源向负载输送电能的模型,R O 可视为电源内阻和传输线路电阻的总和,R L 为可变负载电阻,负载R L 上消耗的功率P 可由下式表示:
L L O
S
L R R
R U R I P 2
2
⎪⎪⎭

⎝⎛+== 当R L =0或R L =∞时,电源输送给负载的功率均为零。

而以不同的R L 值代入上式,则可求得不同的P 值,其中必有一个R L 值,是负载能从电源处获得最大的功率。

R R L
图1
R
L N 图2 U S
根据数学求最大值的方法,令负载功率表达式的R L 为自变量,P 为应变量,并使0=L
dR dP ,
即可求得最大功率传输的条件。

即RL=RO
当满足RL=RO 时,负载从电源获得的最大功率为
L S
L L S L L O
S
R U R R U R R
R U P 4222
2
m ax =⎪⎪⎭

⎝⎛=⎪
⎪⎭
⎫ ⎝⎛+= 这时,称此电路处于“匹配”状态。

四、实验步骤及数据 (一)伏安法测量戴维南等效电路参数
(1)实验电路入图2所示。

(2)调节直流稳压电源,使输出电压U 1=12V ,并保持不变。

(3)将负载R L 开路,测网络a 、b 两端的开路电压U OC ,记录。

(4)将负载R L 短路,测该支路短路电流I SC ,记录数据。

(5)连接负载R L ,按表中的要求改变负载R L ,测得R L 为不同阻值时所对应得U ab 和I ,记录数据。

(6)利用表中数据,画出有源二端网络N 伏安特性曲线()I f U =,利用伏安法求R O . (7)根据开路电压U OC 与负载R O 得到有源二端网络N 的戴维南等效电路。

由图可得,R O =200Ω,U OC =6V
(二)伏安法验证戴维南定理
(1)实验电路如图3所示的有源二端网络N 的戴维南等效电路,按图接线。

(2)调节稳压电源,使输出电压为U OC ,串联电阻数值为R O 。

(3)按表改变RL ,测量不同数值RL 所对应的U a ’b ’、I ’,记录结果。

(4)根据2个表绘出伏安法特性曲线,进行比较验证戴维南定理。

最大负载功率条件:
(1)根据表2,计算出负载获得的功率P=U a ’b ’I ’。

(2)根据实验结果,画出P-R
曲线,说明负载获得最大功率的条件。

R L
图3
L N
(三)设计一个实验验证诺顿定理 1)测量诺顿等效电路参数
(1)测量上图所示电路的短路电流I 。

(2)测量上图所示电路的开路电压U 。

(3)根据半电压法,调动滑动变阻器,当电压为U 的一半时,将R L 从电路断开,用万用表测量其阻值,此时R L 的阻值就是等效电路R O 的阻值。

(4)将滑动变阻器R L 换为定值电阻R L ’,改变R L ’,测得为不同阻值时所对应的ab U 和'I ,记录数据,画出伏安特性曲线。

(5)根据短路电流I 与R O 得到有源二端网络N 的诺顿等效电路。

R O = Ω,I= mA
2)伏安法验证诺顿定理
(1)实验电路如上图所示的有源二端网络N 的诺顿等效电路。

(2)调节恒流源,使其输出电流为I ,并联电阻R O 。

(3)改变R L 的电阻,测量测得为不同阻值时所对应的的''b a U ’和'
'I ,记录数据,画出伏安特性曲线。

R L。

相关文档
最新文档