正文描述:《端网络的戴维南定律》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、2.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、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。诺顿定理指出:任何一个有源二端网络,总可以用一个电流源IS和一个电阻RS并联组成的实际电流源来代替,其中:电流源IS等于这个有源二端网络的短路短路ISC,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和IS、RS称为有源二端网络的等效参数。二.原理说明1.戴维南定理和诺顿定理戴维宁定理指出:任何一个有源二端网络,总可以用
2、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。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,测其短路电流ISC,且内阻为:若有源二端网络的内阻值很低时,则不宜测其短路电流。(采用下面的方法--伏安法)注意:2.有源二端网络等效参数的测量方法(1)开路电压、短路电流法一种方法是用电压表、电流表测出有源二端网络的外特性曲线,如图2-2所示
3、。其开路电压为UOC,根据外特性曲线求出斜率tgφ,则内阻为:另一种方法是测量有源二端网络的开路电压UOC,以及额定电流IN和对应的输出端额定电压UN,如图2-2所示,则内阻为:(2)伏安法三.实验设备4.实验电路板(EEL-53G)电阻元件板(EEL-51)1.直流数字电压表、直流数字毫安表(控制台面板)2.恒压源:+5V,+12V(控制台面板)3.恒源流:0~200mA可调(控制台面板)四.实验内容实验电路图2-3线路接入稳压源US=12V和恒流源IS=20mA及可变电阻RL。.实验步骤1先断开RL测UOC,再短接RL测ISC
4、,则RO=UOC/Isc,填入下表表2-1(二端网络内电阻)Uoc(V)Isc(mA)Ro=Uoc/Isc计算测量1.测量有源二端网络参数2.负载实验(负载选择电阻元件板EEL-51)按图2-3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2-2中。.实验步骤2表2-2(负载实验)RL()990900800700600500400300200100计算U(V)计算I(mA)测量U(V)测量I(mA)3.验证戴维南定理:.实验步骤3用1kΩ电阻(当可变电位器用),将其阻值调整到等于按步骤“1”所得的等效电阻RΟ=RS
5、值,然后令其与直流稳压电源(调到步骤“1”时所测得的开路电压UOC=ES之值)相串联,仿照步骤“2”测其特性,对戴氏定理进行验证。将数据填入表2-3中。表2-3(验证戴维南定理)RL()990900800700600500400300200100计算U(V)计算I(mA)测量U(V)测量I(mA)4.测定有源二端网络等效电阻(又称入端电阻)的其它方法:.实验步骤4将被测有源网络内的所有独立源置零(将电流源IS去掉,也去掉电压源,并在原电压端所接的两点用一根短路导线相连),然后用伏安法或者直接用万用表的欧姆档去测定负载RL开路
6、后A,B两点间的电阻,此即为被测网络的等效内阻Req或称网络的入端电阻Ro。五.实验注意事项1.测量时,注意电流表量程的更换(取20mA档量程)2.改接线路时,要先关掉电源。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。七.实验报告要求1.根据步骤2和3,分别绘出曲线,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。表2-
7、1(二端网络内电阻)Uoc(V)Isc(mA)Ro=Uoc/Isc()仿真1.583.041520测量1.63.15507参考数据表2-3(验证戴维南定理)(UOC=1.58V,RO=510)RL()990900800700600500400300200100计算U(V)1.0431.0080.9650.9140.8540.7820.6940.5850.4450.259计算I(mA)1.0531.1211.2061.3061.4231.5641.7361.9512.2252.59测量U(V)1.051.0250.970.920.
8、860.790.700.590.450.26测量I(mA)1.061.131.221.321.451.591.771.992.272.64表2-2(负载实验)RL()99090080070060050040030020
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