戴维南定理和诺顿定理的验证实验数据

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实验三戴维南定理和诺顿定理实验姓名学号专业实验台号实验时间智能科学与技术132013.4.26一、实验目的1．通过实验验证戴维南定理和诺顿定理，加深理解等效电路的概念2．学习用补偿法测量开路电压二、原理1．戴维南定理：一个含独立电源、线性电阻和受控源的一端口，对外电路来说，可以用一个电压源和电阻的串联组合等效置换。诺顿定理：一个含独立电源、线性电阻和受控源的一端口，对外电路来说，可以用一个电流源和电导的并联组合等效电路。以上等效变换的电路如图3-1所示。(a)线性含源一端口电路(b)基于戴维南定理的替代电路(c)基于诺顿定理的替代电路图3-1等效变换图2．含源一端口网络开路电压的测量方法（1）直接测量法：当电压表内阻R相比可以忽略不计时，可以直接用电压表测量器开路电压U。（2）补偿法：当电压表内阻R相比不可忽略时，补偿法可以消除或减小电压表内阻在测量中产生的误差。图3-23．测量一端口网络输入端等效电阻R（1）测量含源一端口网络的开路电压U和短路电流I，则

1（2）将含源一端口网络除源，化为无源网络P，然后按图接线，测量U和I，则图3-3三、实验仪器和器材1．0-30V可调直流稳压电源2．+15直流稳压电源3．0~200mA可调恒流源4．电阻5．电阻箱6．交直流电压电流表/电流表7．实验电路板8．短接桥9．导线四、实验内容及步骤1．测量含源一端口网络的外部伏安特性测量含源一端口网络的外部伏安特性：用电阻箱作为一端口网络的外接电阻R，如图3-4所示，测量结果在表3-1中。表3-1测量含源一端口网络的外部伏安特性05001k1.5k2k2.5k开路I(mA)4.23.52.92.52.22.00.0U(V)0.001.672.823.644.544.809.2

2图3-42．验证戴维南定理电压源用直流稳压电源代替，调节电源输出电压，使之等于U，R用电阻箱代替，在CD端接入负载电阻R，改变电阻值，侧去电流和电压。结果如表3-2所示。图3-5表3-2验证戴维南定理05001k1.5k2k2.5k开路I(mA)4.33.63.02.62.32.00.0U(V)0.001.662.863.744.745.09.33．验证诺顿定理按图3-6接线，构成诺顿等效电路，其中ISC为可调电流源。街上负载电阻RL，改变阻值，测量电流和电压，验证诺顿定理。表3-3验证诺顿定理05001k1.5k2k2.5k开路I(mA)4.23.52.92.52.22.00.0

3U(V)0.001.662.803.644.584.749.2图3-6五、思考题1.在同一张坐标纸上画出一端口网络和各等效网络的伏安特性曲线，并做分析比较，说明如何验证戴维南定理和诺顿定理。在误差允许范围内，三条伏安特性曲线基本重合，证明端口特性相同，进而验证戴维宁定理和诺顿定理。2.对于图3-2，如果在补偿法测量开路电压时，将C’和D相接，D’与C相接，能否达到测量电压U的目的？为什么？不能。因为将C’与D相接，D’与C相接，Uoc将与补偿电路中的端口电压的方向相反，调节分压器将无法使检流计G的示数为0，无法测得电压U。