电路实验 戴维南定理和有源二端网络的研究(1)
电路实验
第2章 电 路 实 验2.3 戴维南定理2.3.1 实验目的(1) 掌握线性含源二端网络等效参数的测量方法。
(2) 验证戴维南定理。
2.3.2 实验原理戴维南定理指出：任何一个线性含源二端网络，对于外电路而言，总可以用一个理想电压源和电阻的串联形式来代替，理想电压源的电压等于原含源二端网络的开路电压U oc ，其电阻(又称为等效内阻)等于网络中所有独立源置零时输入端等效电阻R eq ，如图2-9所示。
1．开路电压的测量方法方法一：直接测量法。
当有源二端网络的等效内阻R eq 与电压表的内阻R v 相比可以忽略不计时，可以直接用电压表测量开路电压。
图2-9 线性含源二端网络等效电路 图2-10 补偿法测量电路方法二：补偿法。
其测量电路如图2-10所示，E 为高精度的标准电压源，R 为标准分压电阻箱，G 为高灵敏度检流计。
调节电阻箱的分压比，c 、d 两端的电压随之改变，当U cd ＝U ab 时，流过检流计G 的电流为零，因此U cd ＝U ab ＝221R R R +E ＝KE式中，K ＝221R R R 为电阻箱的分压比。
根据标准电压E 和分压比K 就可求得开路电压第2章 电路实验 ·37·U ab ，因为电路平衡时I G =0，不消耗电能，所以此法测量精度较高。
2．等效电阻R eq 的测量方法对于已知的线性有源一端口网络，其输入端等效电阻R eq 可以从原网络计算得出，也可以通过实验测出，下面介绍几种测量方法。
方法一：将有源二端口网络中的独立源都去掉，在ab 端外加一已知电压U ，测量一端口的总电流I 总，则等效电阻R eq ＝UI 总实际的电压源和电流源都具有一定的内阻，它并不能与电源本身分开，因此在去掉电源的同时，也把电源的内阻去掉了，无法将电源内阻保留下来，这将影响测量精度，因而这种方法只适用于电压源内阻较小和电流源内阻较大的情况。
方法二：测量ab 端的开路电压U OC 及短路电流I SC ，则等效电阻为R eq ＝OCSCU I 这种方法适用于ab 端等效电阻R eq 较大，而短路电流不超过额定值的情况，否则有损坏电源的危险。
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讲解学习
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：2016.11.21学生姓名：李雨珈 学 号：16131030760 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等效内阻为0R SCOCI U =路，用电流表测其短路电流SC I ，则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 =SC OCI 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 -。
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。
电路实验 戴维南定理和有源二端网络的研究
电工实验—06戴维南定理验证和有源二端网络的研究一． 实验目的1． 用实验方法验证戴维南定理2． 掌握有源二端网络的开路电压和入端等效电阻的测定方法，并了解各种测量方法的特点3． 证实有源二端网络输出最大功率的条件二． 实验原理与说明 1． 戴维南定理一个含独立电源，受控源和线性电阻的二端网络，其对外作用可以用一个电压源串联电阻的等效电源代替，其等效源电压等于此二端网络的开路电压，其等效内阻是二端网络内部各独立电源置零后所对应的不含独立源的二网络的输入电阻（或称等效电阻）如图6-1所示。
图6-1 戴维南等效电路OC图6-2 有源二端网络的开路电压OC U 和入端等效电阻i RU OCb图6-3 直接测量OC U2． 开路电压的测定方法 （1） 直接测量法当有源二端网络的入端等效电阻i R 与万用表电压档的内阻V R 相比可以忽略不计时，可以用电压表直接测量该网络的开路电压OC U 。
如图6-3所示。
（2） 补偿法当有源二端网络的入端电阻i R 较大时，用电压表直接测量开路电压的误差较大，这时采用补偿法测量开路电压则较为准确。
图6-4中虚线框内为补偿电路，'S U 为另一个直流电压源，可变电阻器P R 接成分压器使用，G 为检流计。
当需要测量网络A 、B 两端的开路电压时，将补偿电路'A 、'B 端分别与A 、B 两端短接，调节分压器的输出电压，使检流计的指示为零，被测网络即相当于开路，此时电压表所测得的电压就是该网络的开路电压OC U 。
由于这时被测网络不输出电流，网络内部无电压降测得的开路电压数值较前一种方法准确。
图6-4 补偿法测量开路电压3． 入端等效电阻i R 的测定方法（1） 外加电源法将有源二端网络内部的独立电压源Us 处短接，独立电流源Is 处开路，被测网络成为无独立源的二端网络，然后在端口上加一给定的电源电压"S U ，测量流入网络的电流I ，如图6-5所示。
戴维南定理——有源二端网络等效参数的设定 实验报告
院（系）名称
班别
姓名
专业名称
学号
实验课程名称
电路与电子线路实验
实验项目名称
戴维南定理——有源二端网络等效参数的设定
实验时间
实验地点
实验成绩
指导老师签名
1、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。
2、实验仪器
(1)电路实验箱一台
(2)万用表一块
4.16
11.64
357.39
2.负载实验
按表3-7改变RL阻值，测量有源二端网络的输出电压U和电流I。
表3-7负载试验
RL/Ω
1000
800
600
400
200
0
U/V
3.13
2.98
2.72
2.32
2.63
0.12
I/mA
3.13
3.69
4.48
5.70
7.80
12.39
2.测量有源二端网络等效电阻(又称入端电阻)的其它方法：将被测有源网络内的所有独立源置零(将电流源开路，电压源短路)，用万用表的欧姆档去测负载RL开路后A、B两点间的电阻，即为被测网络的等效内阻Req或称网络的输入端电阻R0。将数据记录到表3-8。
5、实验注意事项
(1)注意测量时，及时更换电流表的量程。
(2)电压源短路时不可将稳压源短接。
(3)用万用表直接测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)改接线路时，要关掉电源。
6、实验心得
在实际操作过程中，实验结果难免会因种种原因而受到影响，实验数据亦有误差，因此我们在操作时应尽量避免操作失误导致的实验误差。
实验六戴维南定理――有源二端网络等效参数的测定(精)
1.测量时,注意电流表量程的更换
2.改接线路时,要关掉电源。
六.预习与思考题
1.如何测量有源二端网络的开路电压和短路电流,在什么情况下不能直接测量开路电
压和短路电流?
2.说明测量有源二端网络开路电压及等效内阻的几种方法,并比较其优缺点。
3.什么是阻抗匹配?电路传输最大功率的条件是什么?
测开路电压U OC:在图6-4电路中,断开负载R L,用电压表测量开路电压U OC,将数据记入表6 -1中。
测短路电流I S
:在图6-4电路中,将负载R L短路,用电流表测量电流I S C,将数据记入表6-1 C
中。
表6-1
Uoc(VIsc(mARs=Uoc/Isc
2.负载实验
测量有源二端网络的外特性:在图6-4电路中,改变负载电阻R L的阻值,逐点测量对
性曲线,如图6-1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:
I
U 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6-1所示,则内阻为:
N
N OC S I U U R −=。(3半电压法
如图6-2所示,当负载电压为被测网络开路电压U OC一
零示法测量原理是用一低内阻的恒压源与被测有源二端网络进行比较当恒压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恒压源的输出电压u即为被测有源二端网络的开路电压
实验六戴维南定理戴维南定理——————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;
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。
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本文部分内容来自网络整理，本司不为其真实性负责，如有异议或侵权请及时联系，本司将立即删除！== 本文为word格式，下载后可方便编辑和修改！ ==戴维宁实验报告篇一：验证戴维南定理实验报告一、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。
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。
电路实验报告戴维南定理
电路实验报告戴维南定理（文章一）：验证戴维南定理实验报告（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。
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。
为了消除电压表内阻的影响，往往采用零示测量法，如图3-3所示。
零示法测量原理是用一低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”。
【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。
戴维南定理实验
戴维宁定理的验证
一、实验目的：
1．验证戴维宁定理的正确性，加深对该定理的理 解。 2.加深理解电流电压的参考方向。 3. 学习线性有源二端网络等效参数的测量方法 ; 4. 熟悉直流电压表、电流表及直流稳压电源的使用 方法 。 实验一 戴维宁定理
1
二．原理说明
1．戴维南定理 任何一个有源二端网络，总可以用一 个电压源US和一个电阻RS 串联组成的实际 电压源来代替，其中：电压源US等于这个 有源二端网络的开路电压UOC, 内阻RS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RO。 US、RS称为有源二端网络的等效参数。
实验一 戴维宁定理
11
七．实验报告要求
1．根据步骤2和3,在同一坐标纸上作出两条输出 特性曲线U = f (I),验证戴维南定理的正确性,并分析 产生误差的原因。 2．根据实验步骤测得的Uoc与Req与预习时电路 计算的结果作比较，你能得出什么结论。
实验一 戴维宁定理
12
则RO＝UOC／Isc，填入下表
表
计 算 测 量
2 - 1（二端网络内电阻）
Uoc(V) Isc(mA) Ro=Uoc/Isc
实验一 戴维宁定理
6
.实验步骤2
2．负载实验按图改变RL阻值，测量有源二端网络 的外特性。 将测量结果填入表1-2中。
表 1 - 2（负载实验） RL() 100 200 400 600 800
表 1 - 3（验证戴维宁定理实验） RL() 测量 U(V) 100 200 400 600 800
测量
I(mA)
实验一 戴维宁定理
9
五．实验注意事项
1．测量时，注意电流表量程的更换 （取100mA档量程） 2．改接线路时，要先关掉电源。
实验一 戴维南定理
实验一 戴维南定理一、实验目的1．掌握线性含源二端网络等效参数的测量方法。
2．验证戴维南定理。
二、实验原理戴维南定理指出：任何一个线性含源二端网络，对于外电路而言，总可以用一个理想电压源和电阻的串联形式来代替，理想电压源的电压等于原含源二端网络的开路电压U OC ,其电阻（又称等效内阻）等于网络中所有独立源置零时输入端等效电阻R eq ，见图2.3-1。
图2.3-1 线性含源二端网络等效电路 图2.3-2补偿法测量电路 1．开路电压的测量方法方法一：直接测量法。
当有源二端网络的等效内阻R eq 与电压表的内阻R v 相比可以忽略不计时，可以直接用电压表测量开路电压。
方法二：补偿法。
其测量电路如图2.3-2所示，E 为高精度的标准电压源，R 为标准分压电阻箱，G 为高灵敏度检流计。
调节电阻箱的分压比，c 、d 两端的电压随之改变，当U cd ＝U ab 时，流过检流计G 的电流为零，因此U cd ＝U ab ＝122R R R +E ＝KE 式中，K ＝122R R R +为电阻箱的分压比。
根据标准电压E 和分压比K 就可求得开路电压U ab ，因为电路平衡时I G =0，不消耗电能，所以此法测量精度较高。
2．等效电阻R eq 的测量方法对于已知的线性有源一端口网络，其输入端等效电阻R eq 可以从原网络计算得出，也可以通过实验测出，下面介绍几种测量方法：方法一：将有源二端口网络中的独立源都去掉，在ab 端外加一已知电压U ，测量一端口的总电流I 总，则等效电阻R eq ＝总I U实际的电压源和电流源都具有一定的内阻，它并不能与电源本身分开，因此在去掉电源的同时，也把电源的内阻去掉了，无法将电源内阻保留下来，这将影响测量精度，因而这种方法只适用于电压源内阻较小和电流源内阻较大的情况。
方法二：测量ab 端的开路电压U oc 及短路电流I SC 则等效电阻R eq ＝SCI OC U图2.3-3 测量电路图 图2.3-4戴维南等效电路这种方法适用于ab 端等效电阻R eq 较大，而短路电流不超过额定值的情况，否则有损坏电源的危险方法三：半电压测量法测量电路如图2.3-3所示，第一次测量最ab 端的开路U OC ，第二次在ab 端接一已知电阻R L (负载电阻)，测量此时a 、b 端的负载电压U ，则a 、b 端的有效电阻R eq 为：R eq ＝（UOC U －1）R L 第三种方法克服了前两种方法的缺点和局限性，在实际测量中常被采用。
实验一 戴维南定理
实验一戴维南定理——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, 加深对戴维南定理的理解。
2.掌握测量有源二端网络等效参数的一般方法。
二、实验仪器三、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（或称为含源二端口网络）。
戴维南定理指出：任何一个线性有源网络, 对外电路而言, 总可以用一个电压源和内阻串联来等效, 此电压源的电动势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。
U ＯＣ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、短路电流法测等效电压与等效电阻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, 则内阻为:R Ｏ= UＯＣ/ IＳＣ测试电路如图2—1所示, 开关S打开时测得开路电压UＯＣ, 闭合时测得短路电流IＳＣ。
这种方法仅适用于等效电阻较大而短路电流不大（不超过电源电流的额定值）的情况。
图2—1 开路电压、短路电流法测等效电压与等效电阻②伏安法测等效电阻将被测有源网络内的所有独立源置零（将电流源IＳ断开；去掉电压源, 并在原电压端所接的两点用一根短路导线连接）, 在两端钮上外加一已知电源E （+6V）, 如图2—2所示, 测得电压UＥ和电流IＥ, 则:R Ｏ= UＥ/IＥ图2—2 伏安法测等效电阻③半电压法测等效电阻如图2—3所示, 当负载电压为被测网络开路电压一半时, 负载电阻即为被测有源二端网络的等效内阻值。
图2—3 半电压法测等效电阻④直接测量法测等效电阻将有源二端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）, 然后用数字万用表的欧姆档直接测量二端网络的电阻值即为RＯ。
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。
戴维南定理─有源二端网络等效参数的测定（实验报告记录）
戴维南定理─有源⼆端⽹络等效参数的测定（实验报告记录）戴维南定理─有源⼆端⽹络等效参数的测定(实验报告记录)————————————————————————————————作者：————————————————————————————————⽇期：9实验⼆、戴维南定理─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 OC ，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。
U OC 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，⽤电流表测其短路电流I SC ，则内阻为 R O =SCOC I U(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 φ，则内阻R O =tg φ=SCOC I U ΔIΔU =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 N ，则内阻为 R O =NNOC I U U -若⼆端⽹络的内阻值很低时，则不宜测其短路电流。
图 3-1 图 3-2(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(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。
电路分析实验报告：戴维南定理及有源二端网络参数的测定
实验名称：戴维南定理及有源二端网络参数的测定
姓名：班级：学号：
完成日期：
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、实验器材
EWB仿真软件
直流电压源、直流电流源、直流电压表、直流毫安表、电阻
三、实验原理
任何一个线性含独立源的二端网络Ns，均可以用一个电压源和一个电阻的串联来等效代替。
此电压源Us等于这个有源二端网络的开路电压Uoc，其等效电阻R0等于该网络中所有独立电源均置零时的等效电阻。
四、实验电路图
五、实验步骤及数据（撰写实验步骤、拟制数据表格、理论计算与实验结果分析、每步骤实验仿真截图）
1. 测原电路Ns网络的伏安特性
2.用开短路法测量等效电阻
R0
3.测量等效电路的伏安特性
六、讨论分析（数据分析、拓展问题分析解答、实验心得）
1.U-I 特性曲线
（1）在误差允许的范围内戴维南定理是正确的
（2）误差产生的原因：各电路原件不是理想原件有内阻，使得测量不准确；外界的温度和压力等。
2.采用伏安法测内阻0R
所谓的戴维南定理用伏安法求电阻，指的是用电压oc U 除以sc i ，从而求出这个等效电阻0R 。
第一步，求开路电压oc U 是将所求支路断开再求其两端的开路电压。
第二步，求短路电流sc i 是将电压源与电流源置零出所求支路用oc U 代替，测出其短路电流。
结论：在误差允许的范围内用开短路发和用伏安法测得的0R 值相同。
实验三 戴维南定理(1)
实验三戴维南定理
1 迭加定理和戴维南定理的使用条件是什么？
答：戴维南定理只对外电路等效,对内电路不等效.也就是说,不可应
用该定理求出等效电源电动势和内阻之后,又返回来求原电路（即有源二端网络内部电路）的电流和功率.
应用戴维南定理进行分析和计算时,如果待求支路后的有源二端网络仍为复杂电路,可再次运用戴维南定理,直至成为简单电路.
戴维南定理只适用于线性的有源二端网络.如果有源二端网络中含有非线性元件时,则不能应用戴维南定理求解.
应用叠加原理时应注意：
（1）只有线性电路才具有叠加性,对非线性电路不能应用叠加原理.
（2）只有独立电源才能进行置零处理,对含有受控源的电路,使用叠加原理时切勿强制受控源取零值.这是因为一旦受控源被强制取零值就等于在电路中撤消了该受控源所代表的物理元件,从而导致错误的结果.
（3）功率的计算不能用叠加原理.
总结：通过这两个实验我现在起码明白了做每一种不同的实验都有它各自的先决条件，所以这也提醒我以后再出现数据的较大差异时
能够又有一条思路去找到误差和问题出现在哪，所以要更认真对待每一次试验，一步一步从开始一直到结束。
电工电子技术实验指导
U U图 11-1LR图 11-2图 11-3实验一戴维南定理的验证12．掌握测量有源二端网络等效参数的一般方法。
1．戴维南定理和诺顿定理戴维南定理指出：任何一个有源二端线性网络，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(电压源短路，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．（1在有源二端线性网络输出端开路时，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 SＣSCOCS IUR=。
此法必须在短路电流Isc的数值小于有源二端网络允许范围内进行，否则会因短路电流过大而损坏网络内的器件。
(2)用电压表、电流表测出有源二端网络的外特性曲线，如图5－1所示。
开路电压为U OC，根据外特性曲线求出斜率tgφ，则内阻为：图5-1IUR∆∆==φtgS。
(3)如图5－2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。
图5-2 图5-3(4)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5－3所示。
零示法测量原理是用一低内阻的恒压源与被测有源二端网络进行比较，当恒压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，测量此时恒压源的输出电压U，即为被测有源二端网络的开路电压。
三．实验设备1．直流数字电压表、直流数字毫安表2．直流稳压电源3．直流稳流电源4．综合实验台四．实验内容被测有源二端网络如图5-4所示.图5—41．图5-4线路接入直流稳压电源U S＝12V和直流稳流电源I S＝20mA及可变电阻R L。
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电工实验—06
戴维南定理验证和有源二端网络的研究
一． 实验目的
1． 用实验方法验证戴维南定理
2． 掌握有源二端网络的开路电压和入端等效电阻的测定方法，并了解各种测量方法
的特点
3． 证实有源二端网络输出最大功率的条件
二． 实验原理与说明 1． 戴维南定理
一个含独立电源，受控源和线性电阻的二端网络，其对外作用可以用一个电压源串联电阻的等效电源代替，其等效源电压等于此二端网络的开路电压，其等效内阻是二端网络内部各独立电源置零后所对应的不含独立源的二网络的输入电阻（或称等效电阻）如图6-1所示。
图6-1 戴维南等效电路
OC
图6-2 有源二端网络的开路电压OC U 和入端等效电阻i R
U OC
b
图6-3 直接测量OC U
2． 开路电压的测定方法 （1） 直接测量法
当有源二端网络的入端等效电阻i R 与万用表电压档的内阻V R 相比可以忽略不计时，可以用电压表直接测量该网络的开路电压OC U 。
如图6-3所示。
（2） 补偿法
当有源二端网络的入端电阻i R 较大时，用电压表直接测量开路电压的误差较大，这时采用补偿法测量开路电压则较为准确。
图6-4中虚线框内为补偿电路，'
S U 为另一个直流电压源，可变电阻器P R 接成分压
器使用，G 为检流计。
当需要测量网络A 、B 两端的开路电压时，将补偿电路'A 、'B 端分别与A 、B 两端短接，调节分压器的输出电压，使检流计的指示为零，被测网络即相当于开路，此时电压表所测得的电压就是该网络的开路电压OC U 。
由于这时被测网络不输出电流，网络内部无电压降测得的开路电压数值较前一种方法准确。
图6-4 补偿法测量开路电压
3． 入端等效电阻i R 的测定方法
（1） 外加电源法
将有源二端网络内部的独立电压源Us 处短接，独立电流源Is 处开路，被测网络成
为无独立源的二端网络，然后在端口上加一给定的电源电压"
S U ，测量流入网络的电流I ，
如图6-5所示。
入端等效电阻：
I
U R S
i "
若被测网络内部去掉独立源后，仅由电阻元件组成，可直接用万用表的电阻档去测出入端效等电阻i R 。
实际上网络内部的独立电源都具有一定的内阻，它并能与电源本身分开。
在去掉独立电源的同时，其内阻也被去掉，这将影响测量的准确性，因此这种测量方法仅适用于独立电压源内阻很小和独立电流源内阻很大的情况。
+ SC "
S
U
－
b b
图6-5 外加电源法测量入端等效电阻 图6-6 测定短路电流的电路
（2） 开路短路法
分别测量有源二端网络的开路电压OC U 和短路电流SC I ，则
SC
OC
i I U R =
图6-6为测量有源二端网络短路电流SC I 的电路。
这种方法简便，但对于不允许直接短路的二端网络是不能采用的。
（3） 半偏法
先测出有源二端网络的开路电压OC U ，再按图6-7接线，L R 为电阻箱的电阻，调节
L R ，
使其两端电压RL U 为开路电压OC U 的一半，即RL U =OC U 2
1
，此时L R 的数值即等于i R 。
这种方法克服了前两种方法的局限性，在实际测量中被广泛采用。
+
Us － i L R R = Ri
图6-7 半偏法测入端等效电阻 图6-8 负载从给定电源获得功率电路
4． 最大功率传输定理
如前所述，一个实际电源或一个线性源二端网络，不管它内部具体电路如何，都可以等效化简为理想电压源Us 和一个电阻i R 的串联支路。
当负载L R 与电源内阻i R 相等时，负载L R 可获得最大功率，即
()i
S
L i L S L M A X R U R R R U R I p 4222
=+⋅== 电路的效率为：
()
L i L
R R I R I +=22η×100% = 50%
这种情况称为“匹配”，在“匹配”情况下，负载的两端电压仅为电源电动势一半，传输效率为50%。
三． 实验设备 名称 数量 型号
1． 三相空气开关 1块 30121001 2． 双路可调直流电源 1块 30121046 3． 直流电压电流表 1块 30111047
4． 电阻 10只 10Ω*2 51Ω*1 100Ω*3
150Ω*2 220Ω*1 330Ω*1
5． 短接桥和连接导线 若干 P8-1和50148 6． 实验用9孔插件方板 1块 297mm ×300mm
四． 实验步骤
1． 测量有源二端网络的开路电压OC U 和入端等效电阻i R
按图6-9的有源二端网络接法，取Us = 10V ，R 1=150Ω，R 2 = R 3 =100Ω，参照实验原理与说明，自已选定测量开路电压和入端等效电阻的方法，将测量结果记录下来。
OC U =_______________；SC I =_______________；i R =_______________；
B
图6-9 有源二端网络实验线路 图6-10 戴维南等效电源电路
2． 测定有源二端网络的外特性
在图6-9有源二端网络的A 、B 端上，依次按表6-1中各L R 的值取电阻作为负载电阻L R ，测量相应的端电压U 和电流I ，记入表6-1中。
3． 测定戴维南等效电源的外特性
按图6-10接线，图中OC U 和i R 为图6-9中有源二端网络的开路电压和等效电阻，
OC U 从直流稳压电源取得，i R 从电阻中取一个近似的得到。
在A 、B 端接上另一电阻作为负载电阻L R ，L R 分别取表6-1中所列的各值，测量相应的端电压U 和电流I ，记入表6-1中。
表6-1 有源二端网络及等效电路外特性实验数据
4． 计算表6-1中负载功率P 。
5． 根据表6-1中的数据绘制源二端网络的伏安特性曲线，并绘制功率P 随电流I 变化
的曲线。
U(V) P(w)
0 I(A) 0 I(A) 五． 注意事项
若采用图6-4的补偿法测量有源二端网络的开路电压，应使A 、B 端和'A 、'B 端电压的极性一致，电压的数值接近相等，才能接通电路进行测量，否则会使电流过大而击毁检流计。
六． 分析与讨论
1． 根据图6-9中已给定的有源二端网络参数，计算出开路电压U OC 等效电阻R i 实 验中参考。
2． 若含源二端网络不允许短路，如何用其他方法测出其等效电阻R i ？ 3． 根据表6-1中各电压和电流的值可得出什么结论？
4． 从实验步骤5中得出的P(I)曲线中得出最大功率传输的条件是什么？。