戴维南定理及叠加定理

a
R1
+ E1 _
S3
R2
mA
+ _ E2
RL b
图2－2（ a ）
b、方法二：二次电压测量法，首先测量有源 二端网络的开路电压UOC，然后闭合S3，接 入负载RL=510Ω 。由a、b端测量有源二端 网络带负载时的输出电压UL，则等效内阻 UOC – 1)RL ，测量线路见图2-2（b）， RO=( UL 将UOC、UL、RO记入表2-2中。
（2）有源二端网络等效内阻R0的测量； a、方法一：开路短路法，将S1、S2倒向外 侧， S 3 断开，测有源二端网络的开路电压 U OC ，而后将毫安表跨接在 a 、 b 之间。则有 源二端网络通过毫安表短接，毫安表的读数 U 即为有源二端网络的短路电流IS，那么， RO= OC IS 测量电路见图2-2（a），将UOC、IS、RO记入 表2-2中。
a
R1
+ E1 _
S3
R2
V
RL b
+ _ E2
图2－2（ b ）
c、方法三：伏安法，将有源二端网络中的E1、 E2用短路线代替，即S1、S2倒向内侧；S3断开， 在a b间外加电压U=6V（由稳压电源供电）， 串入电流表测量无源二端网络的电流；则等 效内阻 RO=U/I ，测量电路图见图2-2（c）， 将U、I、RO记入表2-2中。
I1(mA) I2(mA) E1作用 E2作用 E1、E2 作用
表2-1 验证叠加原理
I3(mA)
2、戴维南定理的验证： （1）有源二端网络开路电压UOC的测量。 直接测量法：当有源二端网络的等效电阻 R 0 与电压表内阻 R 1 相比可以忽略时，直接用 电压表测量开路电压，本实验中（见图2-1）， 我们将 R 3 =510 Ω 电阻视为负载 R L ， R L 以外的 部分为待测有源二端网络，其两个输出端为 a、 b，用数字电压表测 a、b间的电压即为开路电 压UOC记下所测数据。
六、预习要求：
1、复习课文中“叠加原理”。 2、复习课文中“等效电源定理”中的戴维 南定理。 3、实验前应计算有源二端网络的开路电压 UOC及等效内阻RO。 4、实验前应计算E1，E2分别单独作用以及 共同作用于电路时，各支路电流数值。
a R0 b
四、实验内容
S1
E1 + 12V_ 510Ω R1 I1 I2
I3
S3
1K R2
S2 + E2 _ 6V
510Ω R3
图2-1
1 、验证叠加原理：将稳压电源两路输出分别 调为12V及6V后与实验板相联。 a、令E1电源单独作用时（将开关S1投向E1 侧，开关 S 2投向短路侧，用直流数字电流表 （接电源插头）测量各支路电流，数据记入 表2-1。 b、令E2电源单独作用时（将开关S1投向短 路侧，开关S2投向E2侧）重复上述步骤。 c、令E1、E2共同作用时（开关S1和S2分别 投向E1和E2侧），重复上述步骤。
2、戴维南定理：任何一个线性有源二端 网络对外电路的作用都可以用一个电压 源，即E和RO的串联组合来等效代替，其 中，E等于有源二端网络两端间的开路电 压UOC，RO等于该二端网络中所有独立电 源不作用（即无源二端网络）时的入端 电阻。
a
有源 二端 网络 b E
a RL
RL b
R0
a 有 源 UOC b 无 源
a
mAI+ _=6VR1S3 RL b
R2
图2－2（ c）
方法一 UOC= I S= UOC RO= IS
方法二 UOC= UL=
方法三 U= I=
UOC RO=( – 1)RL R =U/I O UL
表2-2 有源二端网络等效内阻Ro的测量
（3）验证戴维南定理 调节稳压电源输出电压等于上述测得 的有源二端网络的开路电压UOC，作为戴 维南等效电路的电源；戴维南等效电路 的内阻即前述所测 RO，显见RO 实际上就 是R1//R2。因此将稳压电源输出端与 R1//R2串联即构成戴维南等效电压源，该 等效电压源重新向负载 R L =510 Ω 供电， 并测量流过RL的电流IL，与原有源二端网 络向RL=510 Ω供电时的电流值（见表2-1 中，E1、E2同时作用之I3）进行比较，从 而验证戴维南定理，电路如图2-3。
一、实验目的：
1、验证叠加原理及戴维南定理。 2、学习有源二端网络等效内阻及开 路电压的测量方法。
二、实验设备
1、直流稳压电源
2、直流数字电压表 3、直流数字毫安表
1台
1个 1个
4、DG05挂件
1个
叠 加 、 戴 维 南 定 理 实 验 电 路 板
三、实验原理
1、叠加原理：在线性电路中，任一支路 的电流或电压都是电路中各个独立电源 分别单独作用于电路时，在该支路中所 产生的电流或电压的代数和。
a R1 S3 RL b R2
mA
IL
+ _ Uoc
图2-3 验证戴维南定理电路图
五、注意事项
1、本次实验用万用表测UOC及RO时，应注 意要根据测量对象选择万用表的种类旋 钮（电压、电阻），以免用错损坏仪表。
2、在测短路电流IS时应注意尽可能迅速， 因为当 R O 较小时，而电源容量又不大时， 输出端短路时，可能造成电源过载。