实验5含源一端口网络等效参数和外特性测量.doc

《实验5含源一端口网络等效参数和外特性测量.doc》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、实验5含源一端口网络等效参数和外特性的测量一、实验目的1.验证戴维南定理和诺顿定理；2.验证电压源与电流源相互进行等效转换的条件；3.了解实验时电源的非理想状态对实验结果的影响。二、实验原理任何一个线性含源一端口网络，总可用一个等效电压源来代替其对外部电路的作用，该电压源的电动势等于这个含源一端口网络的开路电压，其等效内阻等于这个含源一端口网络中个电源均为零时的无源一端口网络的入端电阻，这个结论是戴维南定理。该等效电压源成为戴维南等效支路，其端口伏安特性与原网络外特性完全相同。如果这个含源一端口网络用等效电流来代替，其等效电流就等于这个

2、含源一端口网络的短路电流，其等效内阻等于这个含源一端口网络各电源均为零时的无源一端口网络的入端电导，这个结论就是诺顿定理。运用戴维南定理和诺顿定理，分别前后测出含源一端口网络等效参数和外特性。三、主要仪器和设备数字万用表、电工综合试验台、DG07多功能网络实验组件四、实验步骤1.接线，改变电阻R，测UAB和IR；2.测入端电阻Rab；3.戴维南等效，测Uab和Iab;4.诺顿等效，测Uab和Iab。五、实验内容（1）实验任务一：1.原网络特性测量：表7-5-1R0100500100050009000∞UAB（V）02.446.388.0

3、210.0210.3010.68IR（mA）3224.612.898.022.011.150（2）实验任务二：在电压源和电流源数值为零时，用万用表测得该网络的入端电阻Rab=0.333k/2k装订线（3）实验任务三：将A、B左侧电路戴维南等效，重复测量UAB和IR。2.戴维南等效后外特性测量：表7-5-2R100500100050009000UAB（V）2.326.087.639.549.82IR（mA）23.512.287.641.911.09等效电路：戴维南等效后，将所测得的数据与实验任务一作比较，发现测得的Uab和Iab的数值比任

4、务一的偏小，但I的偏差不算大，因此基本可验证戴维南定理。（4）实验任务四：将A、B左侧电路诺顿等效，重复测量UAB和IR。诺顿等效外特性测量：表7-5-3R100500100050009000UAB（V）2.436.367.999.9910.27IR（mA）23.512.858.002.001.15等效电路：诺顿等效后，将所测得的数据实验任务一作比较，发现测得的Uab和I的数值与任务一的基本相同，因此可基本验证诺顿定理。等效前后的电压/电流关系曲线：图上曲线中诺顿等效后的特性曲线与原网络中的特性曲线十分接近，戴维南等效后的特性曲线可看出

5、每次的U和I的测量值比原网络的数值偏小，但还算接近原网络的特性曲线，因此基本可验证戴维南定理和诺顿定理。（5）实验拓展：将实验线路图中的330Ω换成非线性元件（二极管），测的数据如下：R100500100050009000UAB（V）3.3310.0520.333.834.8IR（mA）33.420.320.26.763.86恒流源（mA）20.420.420.46.73.8特性曲线如下：从测得数据中我们发现当R=5000Ω时，恒流源上数值变成了6.76mA，恒流源数值的变化主要是由于功率超过了最大功率6W，因此电流输出变小。再由上图曲

6、线可看出非线性元件下外特性曲线不是一条直线，不可验证戴维南定理。从而得出戴维南定理的适用条件必须是线性电路。六、心得体会1.戴维南定理和诺顿定理的适用范围仅限于线性电路，在非线性电路下不成立。2.在R无穷大下测电压和电流，不能仅仅将电阻箱的电阻打到9999Ω，必须在开路条件下测得的数据才准。