实验三 电压源外特性与戴维宁定理.doc

西京学院实验教学教案首页实验课程:电路分析实验课序:实验时间:教师:许立新一、实验名称电压源外特性与戴维宁定理二、实验目的:1、掌握电压源外特性测试方法2、了解电源内阻对电源输出特性的影响3、验证戴维宁定理,学习用实验方法测量等效电压源的参数三、实验重点、难点重点:电压源外特性测试方法难点:电源内阻对电源输出特性的影响四、器材、设备电路分析实验箱函数信号发生器交流毫伏表数字万用表直流稳压电源双踪示波器实验三电压源外特性与戴维宁定理一、实验目的1、掌握电压源外特性测试方法2、了解电源内阻对电源输出特性的影响3、验证戴维宁定理,学习用实验方法测量等效电压源的参数二、实验器材1、直流稳压电源2、数字式万用表3、电路分析实验箱三、实验原理及参考电路1、电压源外特性电压源外特性也称伏安特性,是对电源输出端电压和电流之间关系的描述电压源等效电路如下图(a)所示,由恒压电源E和内阻Ri串联组成,它的端电压随输出电流的变化而变化。U=E-RiI其伏安特性如图所示。对理想电压源,Ri=0,端电压U=E不随输出电流变化。RLRiE电压源及其外特性UI(a)UE012Ri=0Ri≠0(b)2、戴维宁定理任何一个包含独立电源或非独立电源的线性单口网络,都可以等效为一个电压源。如图所示。其理想电压源UO为网络ab端的开路电压,内阻Ri是在使网络中所有独立电源为零(把独立电压源E短路、独立电流源J断开)而保留非独立电源的情况下,自ab端向网络看进去的等效电阻。四、实验内容与步骤1、测量电压源外特性测量方案如图所示,E由稳压电源提供。因为稳压电源内阻很小(毫欧级),比实验电路中的RL值小很多。为突出电源内阻对输出特性的影响,于a、b间串联电阻R,组成虚线方框所示的模拟电压源,其理想电压源电压为E,内阻为R,R的值不同,测得的外特性也不同,可以看出内阻对外特性的影响。(1)用万用表作指示,调节稳压电源,使其开路电压E=10V,然后按图连接线路。(2)令R=0,按表所列数据从5KΩ开始依次改变RL值,测量并记录RL上的电压U。表中的电流用间接法测量。(3)令R分别等于150Ω和680Ω,测量电压U和电流I。表1电压源特性测量数据表RL/KΩR/、验证戴维