实验2 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。
有源二端网络等效参数的测定
RL/Ω
0 ~ 1000Ω
U/V 0 1 2 3 4 5 6 7 8
I/mA
9 10
电工电子教学部
四、实验电路及内容
4．测定有源二端网络等效电阻（又称入端电阻） 的其他方法：
将被测有源二端网络内的所有独立源置零（将电流源IS断开；去掉电 压源，并在原接电压源的两点用一根短路导线相连），然后用伏安 法或者直接用万用电表的欧姆挡去测量负载RL开路后输出端两点间 的电阻，此即为被测网络的等效内阻RO，或称网络的入端电阻RI。
0~30V 0~500mA 0~300V 0~2000mA
数量
1 1 1 1 1 各1
7
戴维宁定理实验线
1
路板
备注
实验屏B区 实验屏B 区 实验屏D区 实验屏D区 自备 TKDG-05
TKDG-03
电工电子教学部
实验台的布局和使用
电源控制屏 测量仪表
其
他
实
验
模
块
可
任
意
组
电路实验模块
合
电工电子教学部
电工电子教学部二原理说明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2伏安法3半电压法4零示法电工电子教学部三实验仪器及材料序号名称型号与规格数量备注1可调直流稳压电源030v1实验屏b区2可调直流恒流源0500ma1实验屏b区3直流数字电压表0300v1实验屏d区4直流数字毫安表02000ma1实验屏d区5万用表1自备6元件箱电位器电阻箱各1tkdg057戴维宁定理实验线路板1tkdg03电工电子教学部实验台的布局和使用其他实验模块可任意组合电源控制屏测量仪表电路实验模块电工电子教学部1
二、原理说明
有源二端网络：任何一个线性有源二端网络，如果仅研究
有源二端网络等效参数的测定
有源二端网络的外特性曲线：如图可知：k=-0.05276R=|k|1000⨯=0.05276⨯1000=527.6ΩUoc=17.07I sc =5276.0071.17=32.36 mA戴维南定理验证的伏安曲线：如图可知：k=-0.05360R=|k|1000⨯=0.05360⨯1000=536ΩUoc=17.12I sc =5360.0121.17=31.94 mA由上图即计算得出：在误差范围内，戴维宁验证试验中得出的等效参数R0，Uoc，Isc与有源二端网络的参数相等。
因此戴维南定理得以验证。
诺顿定理验证的伏安特性曲线：如图可知：k=-0.05299R=|k|1000⨯=0.05299⨯1000=530ΩUoc=17.03I sc =5299.003.17=32.14 mA由上图即计算得出：在误差范围内，戴维宁验证试验中得出的等效参数R0，Uoc，Isc与有源二端网络的参数相等。
因此诺顿定理得以验证。
预习与思考在求戴维南和诺顿等效电路时，作短路试验测Isc的条件是什么？本实验可直接做负载短路试验么？答：①有源二端网络的内阻足够大，较小容易损坏其内部元件②可以，本试验就是通过此方法测得等效电阻R。
误差分析：①在用开路电压，短路电流计算等效电阻时小数的保留造成误差。
②电表读数时不稳定造成误差。
实验心得：①试验时，要特别注意线路的连接，同时读数要读准确。
②计算时要注意单位的换算。
③实验结束后要认真检查仪器是否关闭.。
有源二端网络等效定理及等效参数的测定
电工技术实验课程团队
在普通铸造条件下， ZL102组织几乎全部为共晶体， 由粗针状的硅晶体和固溶体组成，强度和塑性都较 差。生产上通常用钠盐变质剂进行变质处理，得到细 小均匀的共晶体加一次固溶体组织，以提高性能。
ZL102的铸态组织
电工技术实验课程团队 未变质处理 经变质处理
1. 加入其他合金元素的铝硅铸 造合金称复杂(或特殊)硅铝明 。
飞机主起落架
④ 锻造铝合金
Al-Cu-Mg-Si系合金 可锻性好，
力学性能高，用于形状复杂的锻
压气机叶片
件和模锻件，如喷气发动机压气机叶轮、导风轮等
。
Al-Cu-Mg-Fe-Ni系耐热锻铝合金 常用牌号有LD7 （ 2A70 ）、LD8 （ 2A80 ）、LD9 （ 2A90 ）等 。用于制造150~225℃下工作的零件，如压气机叶 片、超音速飞机蒙皮等。
梁、铆钉等。
电工技术实验课程团队
③ 超硬铝合金
属Al-Zn-Mg-Cu系合金，并含有少量Cr和Mn。
时效强化效果超过硬铝合金 。
热态塑性好，但耐蚀性差。
常用合金有 LC4 (7A04 )、LC9
(7A09 )等，主要用于工作温度较
低、受力较大的结构件，如飞机
的大梁、起落架等。
电工技术实验课程团队
电工技术实验课程团队
鼓风机用密封件(ZL102)及抗 空架件(ZL301)
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。
线性有源二端网络的测量
可编辑ppt
10
10.00 12.00
RUL （（V3Ω3）0）5100R0R12
510
51R3 200
10mA
1000K
∞ RL
I（mA1）0 –– +
0
12V
被测有源二端网络
可编辑ppt
11
2、戴维宁等效电路的 接
线及测量
？
a A
R0
+
+U
E_
–
b
？
RL
U
R0= I
可编辑ppt
12
？
a A
510
K
RL
10
–– +
12V
aI
被测有源二端网络
R0
+
+U
RL
E_ –
可编辑ppt
6
b
四、实验接线及测量
1、线性有源二端网络的接线及测量
可编辑ppt
7
可编辑ppt
8
可编辑ppt
9
10.00 12.00
330 R1
510
R3
R2 10mA
510
10
–– +
12V
被测有源二端网络
K RL
RL （ΩR）0 0 51
U（VE）
I（mA）
0
+ _
2+0 100
00
U
–
∞
RL
0
b
可编辑ppt
13
4、诺顿定理
？
RL （Ω）
0 51 200 1000
∞
U（V） 0
I（mA）
0
线性有源二端网络等效参数测定电路设计
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
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。
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
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。
图4-3
(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4-3 所示.。
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。
戴维南定理的验证
实验二 戴维南定理的验证一．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。
二．实验原理1．戴维南定理和诺顿定理戴维南定理指出：任何一个有源二端网络如图6－1（a ），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如图6－1（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 , 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如图6－1（a ），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如图6－1（c ），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。
LR 有源网络︒︒1212U ＋－图 6-1SU SR LR ︒︒12＋－（ａ〕（ｂ〕SI SR LR ︒︒12－mAmAmA (c)＋3412U 12U 33442．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6－2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：IU R ∆∆==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6U SC IUU ∆ I ∆ ONI N U 图 6-2－1所示，则内阻为：N NOC S I UU R -=。
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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。
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ISC，其等效内阻R0定义同戴维南定理。
Uoc（Us）和R0或者ISC（IS）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R0用电压表、电流表测出有源二端网络的外特性曲线，如图3-1所示。
根据外特性曲线求出斜率tgφ，则内阻图3-1也可以先测量开路电压Uoc，再测量电流为额定值IN时的输出端电压值UN，则内阻为(3) 半电压法测R0 如图3-2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。
图3-2 (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。
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。
【电路分析基础实验】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较小，与电压表的内阻相i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。
较大时，采取直接测量法的误差较（2）补偿法当含源线性二端网络的入端电阻Ri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的测量方法i（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Ri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。
实验二线性有源二端网络等效电路的研究
实验二 线性有源二端网络等效电路的研究班级 通信 192 姓名 余 * 耀 学号 27一、实验目的1. 学习测量线性有源二端网络等效电源参数和电路的外特性的方法。
2. 加深对等效电源定理的理解， 验证最大功率传输条件。
3. 巩固万用电表的使用方法，加深对万用电表内阻的理解。
、实验器材、设备及软件互联网 + 电子在线实验平台 电阻、电压源、万用表、导线三、实验原理1．任何一个线性网络，如果只研究其中一条支路的电压或电流，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，如图图 1 线性有源二端网络的等效电路2. 等效电源定理包括电压源等效和电流源等效两个定理，也称为戴维南定理和诺 顿定理：戴维南定理 ：任意一个线性有源二端网络，就其对外电路的作用而言，总可以等效 为一个电压源和电阻组成的串联电路，如图 1（ b ）所示。
该电压源的电压 U OC 等于二端 网络在端口处的开路电压；电阻 r 0 等于二端网络内所有独立源置于零的条件下，从端 口处看进去的等效电阻。
诺顿定理 ：任意一个线性有源二端网络，就其对外电路的作用而言，总可以等效为 一个电流源和电导组成的并联电路，如图 1（c ） 所示。
该电流源的电流 I SC 等于二端 网络在端口处的短路电流；电导 g 0 等于该二端网络内所有独立源置于零的条件下，从 端口处看进去的等效电导， g 0 = 1/ r 0。
通常我们称开路电压 U OC 、短路电流 I SC 以及等效内阻 r 0为有源二端网络的等效电源 参数。
3．线性有源二端网络与等效电路的外特性应该是一致的，在平面坐标中绘制的伏 安1（ a ）所示。
关系曲线应该重合。
4. 最大功率传输定理一个线性有源二端网络，不管其内部具体电路如何，都可以等效为一个理想电压源和电阻组成的串联电路，如图5-1 （b）所示。
当负载为R L时，获得功率：对上式求导并令其为零，得到负载R L上获得最大功率时的条件R L = r 0，此时最大功率为：四、实验内容与步骤进入电路分析实验平台，进入实验“线性有源二端网络等效电路”，点击界面左侧的“实验操作”选项卡，进入线性电路的实验模块界面。
实验二线性有源二端网络等效电路的研究
实验二线性有源二端网络等效电路的研究一、实验目的1.了解线性有源二端网络的基本特性；2.掌握线性有源二端网络的等效电路的研究方法；3.通过实验验证等效电路的正确性。
二、实验器材1.示波器；2.信号发生器；3.直流稳压电源；4.电压表；5.电流表；6.电阻、电容、电感等元件；7.实验电路板。
三、实验原理线性有源二端网络是由线性元件(电阻、电容、电感)和有源元件(电流源、电压源)组成的网络。
其有两个输入端和两个输出端，输入端可施加电压源或电流源，输出端可以提取输出信号。
线性有源二端网络等效电路的研究就是为了找到一个与之等效并且具有相同输入输出特性的电路。
四、实验步骤1.连接电源：将直流稳压电源连接到实验电路板上的+V和-GND两个插孔，确定电源的输出电压为所需电压。
2.设置信号源：将信号发生器输出端的正和负分别连接到实验电路板上的VIN和GND两个插孔。
3.设置示波器：将示波器的正和负分别连接到实验电路板上的VOUT 和GND两个插孔，并设置适当的量程和触发模式。
4.接入元件：根据实验需要，接入所需的电阻、电容、电感等元件。
5.调节电源电压：根据实验需要，通过直流稳压电源的调节，使输出电压达到所需电压。
6.由于实验中可能会改变输入输出的信号频率，需要相应调节信号源的频率。
7.观察和记录示波器上的波形和幅值，根据实验需求进行数据分析和处理。
五、实验要点和注意事项1.连接电路时需要确保接线端子之间没有短路或接反。
2.选择合适的电源电压和信号源频率可得到较好的实验结果。
3.在实验过程中要注意保持实验电路的稳定性。
4.显示屏上的电压和电流数值应在安全范围内。
5.电路中的元件应选用合适的规格和参数。
六、实验数据处理与结果分析根据实验中测得的波形、幅值和频率等数据，可以对实验结果进行分析和处理。
比如可以通过计算电路参数的数值，根据等效电路求解输入输出特性的方式，验证等效电路的正确性。
同时，根据实验数据可以得到线性有源二端网络的电流传输特性、频率响应特性等信息。
线性有源二端网络等效参数测定电路设计
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。
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。
图4-3(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4-3 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。
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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。
②开路电压-短路电流法 测量开路电压U OC 和短路电流I SC 。
其等效内阻为：
OC 0SC
U R I =。
(1-2-1)
这种方法适用于U OC 较大而且I SC 不超过额定值的情况，对含有可控源的网络常用此法。
③伏安法 若二端网络的内阻很低时，不宜测量其短路电流，则可采用伏安法测量。
根据有源二端网络的外特性曲线的斜率tan φ （图1.2.2），即为等效内阻值：
SC
OC
O I U I U R =∆∆=
=ϕtan
(1-2-2)
测量开路电压U OC 及电流为额定值I N 时的输出电压U N ，则内阻为：
N
N OC I U U R -=
0 (1-2-3)
④半电压法 测量电路如图1.2.3所示，当负载电压为被测网络开路电压的一半时，负载电阻即为被测二端网络的等效内阻值。
四、实验内容
1、戴维南定理的验证（验证性实验）
（1）按如图1.2.4(a )所示连接实验电路，其中电路元件的参考值为：U S =12V ，R 1=200Ω，R 2=300Ω，R 3=300Ω，R 4=200Ω，负载电阻R L =240Ω。
(a) 验证实验电路(b) 开路电压测量电路
(c) 短路电流测量电路(d) 等效电阻测量电路
图1.2.4 戴维南定理的验证实验电路
（2）等效参数的测量
①测量输出电流I用直流电流表（毫安表）测量输出电流I，将结果记入表1-2-1。
②测量开路电压U OC 将负载电阻R L开路，如图1.2.4（b）所示，测量开路电压U OC，将结果记入表1-2-1中。
③测量短路电流I SC 将负载电阻R L短路，如图1.2.4（c）所示，测量短路电流I SC，将结果记入表1-2-1中。
④测量等效电阻R eq(R0) 将负载电阻R L短路，置U S=0，如图1.2.4（d）所示，用万用表电阻档测量等效电阻R eq(R0)，将结果记入表1-2-1。
⑤根据测量电路对以上测量项目进行理论计算，将计算结果记入表1-2-1中，分析误差并解释比较结果。
（3）负载实验
在图1.2.4(a)实验电路中，按表1-2-2改变负载R L，用直流电流表（毫安表）
测量输出电流I。
同时用戴维南定理进行等效后的电路（等效电压源U S=2.4V , R0=240Ω）计算输出电流I，将结果记入表1-2-2中，与测量值比较，分析误差并解释比较结果。
表1-2-1 戴维南等效参数测量数据记录
1-2-2 负载实验测量数据记录
实验注意事项：
①测量时应根据计算值预先调整仪表的合适量程，注意仪表的极性及数据表格中“+”、“-”号的记录。
②改接线路时，要关掉电源。
③电源置零时不能直接将稳压电源两端短接。
正确的方法是：移去电压源，在原电压源所接的两端用导线相连短接。
2、诺顿定理的验证（综合设计性实验）
参照的戴维南定理验证实验，设计诺顿定理的验证实验。
要求给出验证实验电路及电路中各元器件的具体参数，列出实验所需要的主要设备和材料，写出实验内容，设计相应的实验数据记录表格，并进行实验验证。
五、预习要求
1、熟悉实验原理，了解实验内容，完成表格数据记录及相关的理论计算。
2、确定综合设计性实验（实验内容2）方案。
六、实验报告与思考题
1、按实验内容整理记录数据，分析误差并解释原因。
2、根据实验数据表格，进行分析、比较、归纳，总结实验结论。
3、说明测量有源二端网络等效参数的几种方法，并比较其优缺点。