叠加原理和戴维南定理的验证

SC

OC I U R =

0SC

OC

I U I U tg R =

∆∆==φ0N

N

OC I U U R -=

0实验三 叠加原理和戴维南定理的验证

一、实验目的：

1、验证线性电路叠加原理的正确性，从而对线性电路叠加性和齐次性的认识和理解；

2、掌握测量有源二端网络等效参数的方法，验证戴维南定理的正确性。

二、原理说明：

1、线性电路的齐次性是指当激励信号（某激励电源值）增加或减小K 倍时，电路的响应（电

路中电阻元件电压或某支路电流）也将增加或减小K 倍。 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，用电压表直接测量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：

（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

用伏安法主要是测量开路电压及电流为额定值I N 时的输出电压U N ，则内阻为：

注：若二端网络的内阻很低时，则不宜测其短路电流。

（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，负载电阻即为被测有源二端网络的等效内阻。

（4）零示法

在测量具有高内阻有源二端网络的开路电压时，用电压表直接测量会造成叫大误差，为消除电压表内阻影响，往往采用零示测量法，如图3―3所示，当电压表读数为零时，稳压电源输出电压即为二端网络的开路电压。

三、实验设备：

1、直流稳压电源一台

2、直流电压表一只、直流电流表一只、万用表一只

3、电阻三只

4、电流插座板一块、电流插头一个

四、预习要求：

1、复习叠加原理和戴维南定理内容；

2、根据实验参数预选仪表量程。

五、注意事项：

1、改接线路时，必须关掉电源；

2、注意仪表量程的及时更换；

3、滑动变阻器均用固定阻值。

六、实验步骤：

1、验证叠加原理

（1）按图3―4接线，接通已调好的直流电源上，图中：E

1=20V，E

2

=15V；

（2）令E1电源单独作用，测量各支路电流与各段电压，填入表3―1中；

（3）令E2电源单独作用，再次测量各支路电流与各段电压，填入表3―1中；

（4）令E1、E2共同作用，测量各支路电流与各段电压，填入表3―1中。

2、验证戴维南定理

在图3―4的基础上去掉R3支路、电流插座板，按图3―5接线后，测出A、B间电压即为二端网络的开路电压U OC，然后关掉电源，在A、B间串联一只电流表，测A、B 间短路电流I SC，将数据记在表3―2。

七、实验报告

1、叠加原理的验证

表3―1

测量值条件

E1

（V）

E2

（V）

I1

（A）

I2

（A）

I3

（A）

U1

（V）

U2

（V）

U3

`（V）

E1单独作用

E2单独作用

E1 E2共同作用2、戴维南定理验证

—表3―2

I3（表3―1第三行数据）U OC I SC

U OC

R O= ——

I SC

U OC

I´3= ———

R0+R3

3、思考题：

（1）叠加原理E1、E2单独作用时，可否直接将不作用的电源短接置零？（2）测有源二端网络开路电压和等效内阻有几种方法？并比较其优缺点。