一、实验目的
验证戴维宁定理的正确性,加深对该定理的理解;掌握测量有源二端网络等效参数的一般方法.
二、实验器材
电工技术实验箱(DJB-I型)
三、实验原理与说明
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,可将电路的其余部分看作是一个有源二端网络(或称为含源端口网络). 戴维宁定理指出:任何一个线性有源网络,总可以用一个等效电压源代替,此电压源的电动势Es等于这个有源二端网络的开路商业Uoc,其等效内阻Ro 等于该网络中所有独立源均置零(理想商业源视为短接,理想电流源视为开路)时的等效电阻. 2、有源二端网络等效参数的测量法
(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 ,然后再将其输出短路,用电流表测其短路电流Isc ,则内阻为
(2)伏安法:用电压表,电流表测出有源二端网络的外特性如图3-1所示,根据外特性曲线求出斜率,则内阻为
用伏安法,主要是测量开路电压及电流为额定值IN时的输出端电压值UN ,则内阻为
若二端网络的内阻值很低时,则不宜测其短路电流.
***(3平顶山棉纺厂)半电压法
如图3-2所示,当负载电压为被测网络开路电压一半时,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.
高校人才培养模式***(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3-3所示:
零测量法原理是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是,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.
四、实验步骤和内容
1、电压,短路电流法测定戴维宁等效电路的Uoc 和Ro。按图3-4(a)线路接入稳压电源Us 及可变电阻箱RL ,断开K,测量开路电压Uoc。
2、接通K测Isc,RL逆时针旋转到底(,RL =0),测IL=Isc。由Ro=Uoc/Isc, 求出Ro,填入表格3-1正交表中。
**3、负载实验
按图3-4(a)改变RL 阻值,测量有源二端网络的外特性,K接通旋转电位器在RL任意位置(即RL 分别为三个值),以及RL=0 和开路时,测量相应的V(RL 两端电压)和I(负载电流),填入表3-2中。数字大学城
**4、测定有源二端网络等效电阻(又称入端电阻)的其它方法:
将被测有源二端网络内的所有独立源置零,(电流源Is 断开,电压源Us 短路),然后用伏安法或直接用万用表的欧姆档去测定负载RL开路后A,B两点的电阻,此即为被测网络的等效内阻Ro 或称网络的入端电阻Ri。
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**5、用半电压法和零示法测量被测网络的等效内阻Ro 及其开路电压Uoc ,线路及数据自拟表格。
五、实验相关图表
1、实验接线图3-1和3-2
2、实验接线图3-3
3、实验接线图3-4
4、实验表格3-1
5、实验表格3-2
六、数据分析与思考题
1、 按各步骤要求填表。
2、写出实验报告。(主要针对实验中出现的问题和个人认识写出相关材料)