戴維南定理──有源二端網(wǎng)絡等效參數(shù)的測定
一、實驗目的
1. 驗證戴維南定理和諾頓定理的正確性,加深對該定理的理解。
2. 掌握測量有源二端網(wǎng)絡等效參數(shù)的一般方法。
二、原理說明
1. 任何一個線性含源網(wǎng)絡,如果僅研究其中一條支路的電壓和電流,則可將電路的其
余部分看作是一個有源二端網(wǎng)絡(或稱為含源一端口網(wǎng)絡)。
戴維南定理指出:任何一個線性有源網(wǎng)絡,總可以用一個電壓源與一個電阻的串聯(lián)來
等效代替,此電壓源的電動勢Us 等于這個有源二端網(wǎng)絡的開路電壓Uoc, 其等效內(nèi)阻R0
等于該網(wǎng)絡中所有獨立源均置零(理想電壓源視為短接,理想電流源視為開路)時的等效
電阻。
Uoc(Us)和R0 稱為有源二端網(wǎng)絡的等效參數(shù)。
2. 有源二端網(wǎng)絡等效參數(shù)的測量方法
(1) 開路電壓、短路電流法測R0
在有源二端網(wǎng)絡輸出端開路時,用電壓表直接測其輸出端的開路電壓Uoc,然后再將
其輸出端短路,用電流表測其短路電流Isc,則等效內(nèi)阻為
(3) 半電壓法測R0
如圖4-2 所示,當負載電壓為被測網(wǎng)絡開
路電壓的一半時,負載電阻(由電阻箱的讀數(shù)
確定)即為被測有源二端網(wǎng)絡的等效內(nèi)阻值。 圖4-3
(4) 零示法測UOC
在測量具有高內(nèi)阻有源二端網(wǎng)絡的開路電壓時,用電壓表直接測量會造成較大的誤差。
為了消除電壓表內(nèi)阻的影響,往往采用零示測量法,如圖4-3 所示.。
零示法測量原理是用一低內(nèi)阻的穩(wěn)壓電源與被測有源二端網(wǎng)絡進行比
較,當穩(wěn)壓電源的輸出電壓與有源二端網(wǎng)絡的開路電壓相等時,電壓表的讀數(shù)將為“0”。
然后將電路斷開,測量此時穩(wěn)壓電源的輸出電壓, 即為被測有源二端網(wǎng)絡的開路電壓。
三、實驗設備
五、實驗注意事項
1. 測量時應注意電流表量程的更換。
2. 用萬表直接測R0 時,網(wǎng)絡內(nèi)的獨立源必須先置零,以免損壞萬用表。其次,歐
姆檔必須經(jīng)調(diào)零后再進行測量。
3. 改接線路時,要關(guān)掉電源。
六、預習思考題
1. 在求戴維南或諾頓等效電路時,作短路試驗,測ISC 的條件是什么?在本實驗中可
否直接作負載短路實驗?請實驗前對線路4-4(a)預先作好計算,以便調(diào)整實驗線路及測量
時可準確地選取電表的量程。
2. 說明測有源二端網(wǎng)絡開路電壓及等效內(nèi)阻的幾種方法, 并比較其優(yōu)缺點。
七、實驗報告
1. 根據(jù)步驟2、3、4,分別繪出曲線,驗證戴維南定理和諾頓定理的正確性, 并分析
產(chǎn)生誤差的原因。
2. 根據(jù)步驟1、5、6 的幾種方法測得的Uoc 與R0 與預習時電路計算的結(jié)果作比較,
你能得出什么結(jié)論。
3. 歸納、總結(jié)實驗結(jié)果。
4. 心得體會及其他。
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