电路理论实验：戴维宁定理的验证

电路理论实验：戴维宁定理的验证

引用

CSDN

1.

https://m.blog.csdn.net/weixin_47510497/article/details/144089046

一、实验目的

1. 验证戴维宁定理、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。

二、原理与说明

戴维宁定理

戴维宁定理指出：任何一个有源二端网络如图3-12（a），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来代替如图3-12（b），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。

US、RS称为有源二端网络的等效参数。

图3-12(a)、(b)

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

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。

(2)伏安法

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3-13所示。开路电压为UOC，根据外特性曲线求出斜率tgφ，则内阻为：

图3-13

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3-13所示，则内阻为：

(3)半电压法

如图3-14所示，当负载电压为被测网络开路电压UOC一半时，负载电阻RL的大小（由电阻箱的读数确定）即为被测有源二端网络的等效内阻RS数值。

图3-14

(4)零示法

在测量具有高内阻有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误差，为了消除电压表内阻的影响，往往采用零示法，如图3-15所示。零示法测量原理是用一低内阻的恒压源与被测有源二端网络进行比较，当恒压源的输出电压与有源二端网络的开路电压相等时，电压表的读数将为“0”，然后将电路断开，测量此时恒压源的输出电压U，即为被测有源二端网络的开路电压。

图3-15

三、实验内容及步骤

验证戴维宁定理

1. 测量含源一端口网络的外部伏安特性：

（1）按照原理图3-18，仿真图3-19接线

（2）调节直流电压源为12V，按照图3-20所示，调节负载为0，测出短路电流ISC（即负载位0是电流表的电路值）、按照图3-21所示，测出开路电压UOC（即断开负载时，负载两端电压），计算出网络端口1、1’两端的等效电阻Req=UOC/ISC，将数据记入表3-9中。

（3）按表3-10调节电阻RL的阻值（），逐一进行测试，将被测电流I和RL两端的电压UL的测试结果填入表3-10中。

图3-19电路仿真图

图3-20 ISC测量

图3-20 UOC测量

图3-21

表3-9

表3-10

2. 验证戴维宁定理

（1）测量有源二端网络等效电压源的外特性：图3-12(ｂ)电路是图3-20的等效电压源电路，图中，电压源US用恒压源的可调稳压输出端，调整到表3-9中的UOC数值，内阻RS按表3-9中计算出来的RS（取整）选取固定电阻。然后，用电阻箱改变负载电阻RL 的阻值，逐点测量对应的电压、电流，将数据记入表3-11中。

图3-12(ｂ)等效电压源电路

图3-20等效电压源电路接线图

表3-11