实验⼀戴维南定理和诺顿定理的验证 —— 有源⼆端⽹络等效参数的测定
⼀、实验⽬的
1.验证戴维南定理和诺顿定理的正确性，加深对改定理的理解。
⼆、原理说明
1. 任何⼀个线性含源⽹络，如果仅研究其中⼀条⽀路的电压和电流，则可将电路的其余部分看作是⼀个有源⼆端⽹络（或称为含源⼀端⼝⽹络）。 戴维南定理指出：任何⼀个线性有源⽹络，总可以⽤⼀个电压源与⼀个电阻的串联来等效代替，此电压源的电动势Us 等于这个有源⼆端⽹络的开路电压Uoc ，其等效内阻Ro 等于该⽹络中所有独⽴源均置零（理想电压源视为短接，理想电流源视为开路）时的等效电阻。 诺顿定理指出：任何⼀个线性有源⽹络，总可以⽤⼀个电流源与⼀个电阻的并联组合来等效代替，此电流源的电流Is 等于这个有源⼆端⽹络的短路电流Isc ，其等效内阻Ro 定义同戴维南定理。
Uoc （Us ）和Ro 或者I sc （Is ）和Ro 称为有源⼆端⽹络的等效参数。
2.有源⼆端⽹络等效参数的测量⽅法（1）开路电压、短路电流法测Ro
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，
⽤电流表测其短路电流Isc ，测等效内阻为 Ro=
SC
OC I U
如果⼆端⽹络的内阻很⼩，若将其输出端⼝短路，则易损坏其内部元件，因此不宜⽤此法。
（2）伏安法测Ro
⽤电压表、电流表测出有源⼆端⽹络的外特性曲线，如图1-1所⽰。根据外特性曲线求出斜率tg Φ，则内阻Ro=tg Φ=
SC
OC
I U I U =??。开路电压
图1-1
也可以先测量开路电压Uoc ，再测量电流为额定值N I 时的输出端电压值N U ，则内阻为
Ro=
N N
OC I U
U-
。
（3）半电压法测Ro
如图1-2所⽰，当负载电压为被测⽹络开路电压的⼀半时，负载电阻（由电阻箱的读数确定）即为被测有源⼆端⽹络的等效内阻值。
图1-2
（4）零⽰法测Uoc
在测量具有⾼内阻有源⼆端⽹络的开路电压时，⽤电压表直接测量会造成较⼤的误差。为了消除电压表内阻的影响，往往采⽤零⽰测量法，如图1-3所⽰。
图1-3
零⽰法测量原理是⽤⼀低内阻的稳压电源与被测有源⼆端⽹络进⾏⽐较，当稳压电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，测量此时稳压电源的输出电压，即为被测有源⼆端⽹络的开路电压。
三、实验设备
四、实验内容
被测有源⼆端⽹络如图1-4（a）。
图1-4
1、⽤开路电压、短路电流法测定戴维南等效电路的Uoc、R0和诺顿等效电路的Isc 、R0；按照图8-4（a）接⼊稳压电源Us=12V和恒流源Is=10mA，不接⼊RL，测出Uoc和Isc，并计算出R0。(侧Uoc时，不接⼊mA表)
2、负载试验
按图1-4（a）接⼊RL。改变RL阻值，测量有源两端⽹络的外特性曲线。
3、检验戴维南定理：从电阻箱上取得按步骤“1”所得的等效电阻R0之值，然后令其与直流恒流源（调到步骤“1”时所测得的开路电压Uoc之值）相串联，如图8-4（b）所⽰，仿照步骤“2”测其外特征，对戴维南定理进⾏验证。
4、验证诺顿定理：从电阻箱上取得按步骤“1”所得的等效电阻R0之值，然后令其与直流恒流源（调到步骤“1”时所测得的短路电流Ioc之值）相并联，如图8-5所⽰，仿照步骤“2”测其外特征，对诺
图8-5
5、有源⼆端⽹络等效电阻（⼜称⼊端电阻）的直接测量法。见图8-4（a）.将被测有源⽹络内的所有独⽴电源置零（去掉电流源Is和电压源Us，并在原电压源所接的两点⽤⼀根短路导线相连），然后⽤伏安法或者直接⽤万⽤表的欧姆档测定负载RL开路时A、B两点间的电阻，此即为被测⽹络的等效内阻R0，或称⽹络的⼊端电阻Ri。
6、⽤半电压法和零⽰法测量被测⽹络的等效内阻R0及其开路电压Uoc；线路及数据表格⾃拟。
五、实验注意事项
1、测量时应注意电流表量程的更换。
2、步骤5中，电压源置零时不可将稳压源短接
3、⽤万⽤表直接测R0时，⽹络内的独⽴源必须先置零，以免损坏万⽤表。其次，欧姆档必须经
调零后再进⾏测量。
4、⽤零⽰法测量Uoc时，应先将稳压电源的输出调⾄接近于Uoc，再按图8-3测量。
5、改接线路
时，要关掉电源。
六、预习思考题
1、在求戴维南或诺顿等效电路时，作短路试验，测Isc的条件是什么？在本实验中可否直接作负
载短路试验？请实验前对线路8-4（a）预先做好计算，以便调整试验线路及测量时可准确地选取电表的量程。
2、说明测有源⼆端⽹络开路电压及等效电阻的⼏种⽅法，并⽐较其优缺点。
七、实验报告
1、根据步骤
2、
3、4，分别绘出曲线，验证戴维南定理和诺顿定理的正确性，并分析产⽣误差的
原因。
2、根据步骤1、5、6的⼏种⽅法测得的Uoc与R0与预习时电路计算的结果作⽐较，你能得出什
么结论。
3、归纳、总结实验结果。
4、⼼得体会及其他。
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