实验三-戴维宁定理验证实验.doc

---------------------------------作者:_____________-----------------------------日期::_____________实验三-戴维宁定理验证实验实验三戴维宁定理的验证实验目的验证戴维宁定理。学习测量有源二端网络的开路电压和等效内阻的方法。通过实验加深对戴维宁定理应用的理解,加深对电源等效概念的理解。实验内容按照戴维宁定理的理论分析步骤,用实验的方法验证。实验元器件、仪器与设备智能化电工与电子技术实验台;数字式万用表;实验原理戴维宁定理任何一个线性有源二端网络,对与其相连的负载或电路来说,总可以用一个理想电压源和电阻相串联的有源支路代替,其理想电压源的电压E等于该有源二端网络端口a、b的开路电压Uab,其内阻等于原网络中所有独立电源去除后的a、b端口的等效电阻Rab。其原理示意图如图3-1所示:图3-1戴维宁定理电源等效示意戴维宁定理用于计算复杂电路中的某个电阻上或支路上的电压或电流,它的理论分析步骤:划出有源二端网络:通常需要分析的电阻或支路(负载支路)之外的电路就是有源二端网络,其连接的两个端点就是上图所示的a、b端点。断开该负载支路与有源二端网络的连接。计算有源二端网络的等效电动势E:采用各种电路分析方法计算去除负载支路后a、b两点的开路端电压Uab,Uab=E。计算有源二端网络的等效电源内阻Rab:将断开负载支路的有源二端网络中所有的理想电压源和电流源去除,其方法:将理想电压源短路,将理想电流源开路,使它们无法输出有效的电路激励E和Is。此后,采用电阻串、并联的分析方法计算剩下电路(无源网络)中的等效电阻Rab,Rab=Ro。计算负载支路的电流或电压:此时复杂的有源二端网络就等效为图3-1右图所示的等效电源,将负载支路重新接到a、b端点上,按图3-2即可非常简单地求出所需的电流或电压值。图3-2戴维宁等效电路诺顿定理由于任何一个电源都可以等效为电压源形式也可以根据需要等效为电流形式,如用一个理想电压源和电阻相串联的有源支路代替线性有源二端网络,就是戴维宁定理;如用一个理想电流源和电阻相并联,就是诺顿定理。其理想电流源的电流Is等于该有源二端网络端口a、b的短路电流Iab,其内阻等于原网络中所有独立电源去除后的a、b端口的等效电阻Rab。其原理示意图如图3-3所示:Iab图3-3诺顿定理电源等效示意诺顿定理用于计算复杂电路中的某个电阻上或支路上的电压或电流,它的理论分析步骤:划出有源二端网络:通常需要分析的电阻或支路(负载支路)之外的电路就是有源二端网络,其连接的两个端点就是上图所示的a、b端点。断开该负载支路与有源二端网络的连接。计算有源二端网络的等效电流Is:采用各种电路分析方法计算去除负载支路后a、b两点的短路电流Iab,Iab=Is。计算有源二端网络的等效电源内阻Rab:和戴维宁分析方法一样采用电阻串、并联的分析方法计算去除电源后,剩下电路(无源网络)中的等效电阻Rab,Rab=Ro。计算负载支路的电流或电压:此时复杂的有源二端网络就等效为图2-3右图所示的等效电源,将负载支路重新接到a、b端点上,按图3-4即可非常简单地求出所需的电流或电压值。图3-4诺顿定理等效电路在实际分析时,可以根据具体情况将有源二端网络用戴维宁定理或诺顿定理进行等效分析计算,并且这两种方法结