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上海建桥学院电路分析实验
实验2 戴维南定理验证
专业班姓名学号
桌号同组人员实验日期成绩
实验目的:
用实验的方法验证戴维南定理。
掌握有源二端口网络的开路电压和端口等效电阻的测定方法。
实验原理:
任何一个含独立电源,受控源和线性电阻的线性有源二端网络,对外电路来说,都可以用一个电压源来等效代替,如图2-1所示。该电压源的电动势E0等于有源二端网络的开路电压Uoc,其内阻R0等于有源二端网络除源(理想电压源短路、理想电流源开路)后两端的等效电阻。这就是戴维南定理。
I a
线性有源二端口网络
a
+ + +
负载
负载
UOC
U - U
R0
- -
b b
(a) (b)
图2-1 戴维南等效电路
线性有源二端口网络
线性有源二端口网络
a
+
UOC R0
-
b
图2-2 有源二端口网络的开路电压和入端等效电阻

线性有源网络的开路电压Uoc可以用电压表或万用表的电压档直接测出,如图2-3所示。测量时必须满足如下条件:电压表或万用表电压档的内阻应远远大于该有源网络除源后的等效电阻R0。
线性有源网络除源后的等效电阻R0可通过用电流表或万用表的电流档测得其短路电流ISC(这必须在网络允许短路的情况下进行)后,经计算而得:

测量时必须满足条件:电流表或万用表电流档的内阻应远远小于该有源网络除源后的等效电阻R0。
a
被测网络
V UOC
b
图2-3 直接测量
开路电压的测定方法
当有源二端口网络的入端等效电阻R0与万用表电压档的内阻相比可以忽略不计时,可以用电压表直接测量该网络的开路电压。如图2-3所示。
入端等效电阻R0的测定方法
外加电源法
将有源二端口网络内部的独立电压源Us短接,独立电流源Is开路,被测网络成为无独立源的二端口网络,然后在端口上加一给定的电源电压,测量流入网络的电流I,如图2-4所示。入端等效电阻:

若被测网络内部去掉独立源后,仅由电阻元件组成,可直接用万用表的电阻档去测出入端效等电阻R0。
实际上网络内部的独立电源都具有一定的内阻,它不能与电源本身分开。在去掉独立电源的同时,其内阻也被去掉,这将影响测量的准确性,因此这种测量方法仅适用于独立电压源内阻很小和独立电流源内阻很大的情况。
a I a
线性有源二端口网络
AAA
线性无源二端口网络

+ ISC
AAA

-
b b
图2-4 外加电源法测量入端等效电阻图2-5 测定短路电流的电路

开路短路法
分别测量有源二端口网络的开路电压和短路电流,则
图2-5为测量有源二端口网络短路电流的电路。这种方法简便,但对于不允许直接短路的二端口网络是不能采用的。
半偏法
先测出有源二端口网络的开路电压,再按图2-6接线,为电阻箱的电阻,调节,使其两端电压为开路电压的一半,即=,此时的数值即等于R0。这种方法克服了前两种方法的局限性,在实际测量中被广泛采用。
线性有源二端口网络
a


b
图2-6 半偏法测入端等效电阻图2-7 实验电路
实验内容与步骤
按图2-7虚线框连接有源二端网络电路,毫安表和负载电阻RL开路。
。