含源二端网络的输出特性及等效参数的测定实验报告

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1、中国石油大学（华东）现代远程教育实验报告课程名称：电工电子学实验名称：含源二端网络的输出特性及等效参数的测定实验形式：在线模拟+现场实践提交形式：在线提交实验报告学生姓名：薛晓强学号：12806322006年级专业层次：网络12春油气储运工程专升本学习中心：华北学习中心提交时间：2012年10月19B一、实验目的答：1.通过实验加深对戴维宁定理和等效变换概念的理解。2.学会线性有源二端网络的输出特性及等效参数的测量方法。二、实验原理答：任何一个线性含源网络，如果仅研究其屮一条支路的电压和电流，则可将电路的其余部分看作是一个冇源二端网络（或称

2、为含源二端口网络）。戴维宁定理指出：任何一个有源二端网络，总可以用一个电压源Us和一个电阻Rs串联组成的实际电压源來代替，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（电压源短路，电流源开路）后的等效电I^ILRooUx（UQ利R°称为有源二端网络的等效参数。1.外特性及其测量方法含源二端网络的两个输出端上的电压和电流关系称为输出特性或外特性。它町通过在网络输出端接一个町变电阻召作负载，给电阻兀収不同数值时测出电压和电流而得到。对线性二端网络，此特性为一直线，如图2所示。含薜对应于A点，/=0

3、,〃二6bc（此电压称为开路电压），相当于召->8时。对应于B点,1/=0,1=Zsc（此电流称为短路电流）,相当于凤二0时。2.对于线性含源二端网络，可以用实验方法测出网络的开路电压，而网络除源后的等效电阻和，可以用以下方法测定。（1）开路电压、短路电流法测R。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％,然后再将其UocRo=—输出端短路，用电流表测其短路电流Isc，则等效内阻为he如杲二端网络的内阻很小，若将其输出端口短路则易损坏其内部元件，因此不宜用此法。（2）伏安法测Ro用电压表、电流表测出有源二端网络的外特性1

4、111线，如图3所示。根据外特性曲线求出斜率tg*,则内阻△UUocR)=tg(p=—=—AlIsc也可以先测量开路电压％,再测量电流为额定值b时的输出端电压值山，则内阻为UOc-UN兔=In(3)半电压法测R.如图3所示，当负载电压为被测网络开路电压的一半时，负载电阻(由电阻箱的读数确定)即为被测有源二端网络的等效内阻值。隔U5Mal有黑网络(4)零示法测％在测量具有高内阻有源二端网络的开路电压时,用电压农冑接测量会造成较大的误弟。为了消除电压表内阻的影响，往往采用零示测量法,如图4所示。1厂有RoQ压U电络-图4三、实验设备答：1.DG

5、O112.万用表3.DG0534.DY031四、实验内容及步骤答：1.测量电压，使靑流稳压电源输出10V电压。2.按下图5含源电路连接电路；接通电源，测最数据；填入表格1。图5含源电路连接电路1.重新调节电源，使等效电路的电源电压三•等于含源时开路电压。2.按下图6等效电路连接线路；接通电源，测量数据；填入数据表格1。图6戴维宁等效电路表1实验数据表格R0100200400600800oo含源U(V)电路I(mA)等效U(V)电路I(mA)五、实验数据及分析答：实验实测数据R01002004006008008含源电路U(V)0.081.33

6、2.273.314.034.557.14I(mA)15.6112.8510.808.476.895.740U(V)0.111.442.243.324.034.537.14电路T(mA)15.4912.5610.808.426.855.760六、实验结论答：1、含源二端线性网络可以使用一个实际的电圧源模型代替。2、筹效电圧源的电压是：含源网络负载开路时的开路电压。3、等效电压源内阻为：含源网络除源后，端口开路电阻。七、思考题1、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。？答：方法有：开路电压Uoc的测量方法、短路电流I

7、sc的测量方法；其优缺点为：⑴开路电压Uoc的测量方法①直接测量法直接测量法是在含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,如图8-1(a)所示。它适用于等效内阻Ro较小,且电压表的内阻Rv»Ro的情况下。(a)五衣箋测董法(Rv»Ro)(b)零赤法(RvVVRo)图8—7开裟电圧的测黄••・•②零示法在测量具冇鬲内阻(Ro»Rv)含源二端网络的开路电压时，用电压表进行直接测量会造成较大的谋差，为了消除电压表内阻的影响，往往采用零示测量法，如图8-1(b)所示。零示法测量原理是用一低内阻的稳压电源与被测冇源二端网络进行

8、比较，当稳压电源的输出电压Es与有源二端网络的开路电压Uoc相等时，电压表的读数将为“0”，然后将电路断开,测量此时稳压电源的输出电压，即为被测有源二端网络的开路电压。⑵短路电流