戴维南定理及诺顿定理研究实验报告

《戴维南定理及诺顿定理研究实验报告》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、电路基本实验（二）一一戴维南定理及诺顿定理研究一.实验目的1）学习测量有源线性一端口网络的戴维南等效电路参数。2）用实验证实负载上获得最大功率的条件。3）探讨戴维南定理及诺顿定理的等效变换。4）掌握间接测量的误差分析方法。二.实验原理及方法1.实验原理在有源线性一端口网络中，电路分析时，可以等效为一个简单的电压源和电阻串联（戴维南等效电路）或电流源与电阻并联（诺顿等效电路）的简单电路。戴维南定理：任何一个线性有源一端口网络，对外电路而言，它可以用一个电压源和一个电阻的串联组合电路等效，该电压源的电压等

2、于该有源一端口网络在端口处的开路电压，而与电压源吊联的等效电阻等于该有源一端口网络中全部独立源置零后的输入电阻。诺顿定理：任何一个线性有源一端口网络，对外电路而言，它可以用一个电流源和一个电导的并联组合电路等效，该电流源的电流等于该有源一端口网络在端口处的短路电流，而与电流源并联的电导等于该有源一端口网络中全部独立源置零后的输入电导。2.实验方法（1）、测定有源线性一端口网络的等效参数：自行设计一个至少含有两个独立电源、两个网孔的有源线性一端口网络的实验电路，列出相应测量数据的表格。在端口出至少用两种

3、不同的方法测量、计算其戴维南等效电路参数。具体使用方法有：方法一：短路短路法一一用高内阻电压表直接测量a、b端开路电压，则就是等效的开路电压Ug；再用低内阻的电流表测量a、b端短路电流【sc,则等效内阻Reg=%/lsc。方法二半偏法一一用高内阻电压表育接测量开路电压Ug后，接负载电阻Rl。调节Rl,测量负载电阻Rl的电压U,当U=U°c/2时，Rl=Rego方法三：控制变量法一一控制电压源或者电流源输出不变，调节Rl的大小，读出电压电流表的读数。若Req过小，短路电流Isc会太大，这时候就不能测量短

4、路电流，只可测量网络的外特性曲线上除了％和Isc两点外的任两点的电流【1、【2和电压U1、吃利用公式计算U°c和ReglUoc=U2+I2Reg(2)、负载上最大功率的获得：仍用⑴设计的电路，改变负载电阻％的值，测量记录端口处U、I值，找出负载上获得最大功率时的九值，并于理论值进行比较。(3)、研究戴维南定理：用⑴中任一中测量方法获得的等效电路参数组成电路,测量端口参数，检查测量的端口参数是否落在其外特性曲线上。(4)、用测量计算的等效参数组成诺顿等效电路，用数据检验与戴维南定理的互通性。三.实验线路

5、RRRI11参数：ni=400Q；2=1000Q；3=800Q；s二8mA；S二5Vo四.使用设备及编号设备名称：GDDS高性能电工电子实验台五.数据.图表及计算1＞测定有源线性一端口网络的等效参数(1)开路、短路法UocU°c=13.45V；IRIsc二10.61A；eg二!sc=1268Q(2)半偏法当R-0时，U0C=13.45oU°cU°c当U=2时，Reg=i268Q；【SC二Reg~10.61Ao2、负载上最大功率的获得以电阻箱为负载，以其阻值为变量，由1中Re8=1268Q,猜测当阻值为

6、1268Q时P为最大值。次数1234R/Q86896810681168126813681468156816681/mA6.316.035.765.535.315.114.924.754.59U/V5.475.836.166.466.736.997.227.447.65-3P/10w54.5235.1535.4835.7235.7435.7235.5235.3433.11对上表的数据进行二次拟合得到以下图像:R_3于是可以得到，当l=1268时，功率P有最大值33.74X1。Wo3、戴维南定理的研究戴维

7、南等效电路调节％,测得的数据如下:次数12345678910R/Q020040060080010001200140016001800U/V01.683.244.335.215.946.547.057.507.881/mA10.589.158.067.206.505.925.455.044.694.38将以上测得数据的点在原U—I电路中标出:14121086425^1--U/vU°c01234567891011T,/mA根据点的分布情况，戴维南等效电路测得的数据，基本落在有源线性一端口网络的外特征线上。

8、4、验证诺顿定理调节电阻％,测得的数据如2次数12345678910R/Q020040060080010001200140016001800U/V01.863.284.405.296.006.627.147.587.961/mA10.619.368.227.356.636.005.525.104.754.44四.数据的误差处理1、测定有源线性一端口网络的等效参数R测得~R理论等效电阻R理论二1267Q,Er二'R理论'x1268-1267100%=126