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1、精品文档电路分析等效电源定理实验报告一、 实验名称等效电源定理二、实验目的1. 验证戴维宁定理和诺顿定理的正确性，加深对该定理的理解。2. 掌握测量有源二端网络等效参数的一般方法。三、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）。戴维宁定理指出： 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 R0 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
2、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 R0 定义同戴维宁定理。Uoc（ Us）和 R0 或者 I SC（ IS）和 R0 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) 开路电压的测量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（ 2）短路电流的测量Uoc。在有源二端网络输出端短路，用电流表测其短路电流Isc。（ 3）等效内阻R0 的测量UocR0 Isc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。四、实验设备序
3、号名称型号与规格数量备注1可调直流稳压电源0 30V1THHE-12可调直流恒流源0 500mA1THHE-13直流数字电压表0 300V1THHE-14直流数字毫安表0 500mA1THHE-15万用表1自备6可调电阻箱0 99999.91THHE-17戴维宁定理实验电路板1THHE-1精品文档五、实验内容被测有源二端网络如图5-1(a)所示，即HE-12 挂箱中“戴维宁定理/诺顿定理”线路。(a)(b)图 5-11. 用开路电压、短路电流法测定戴维宁等效电路的Uoc 、R0。按图 5-1(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
4、算出 R0（测 UOC 时，不接入mA 表。），并记录于表1。表 1 实验数据表一2. 负载实验按图 5-1(a)接入可调电阻箱 RL 。按表 2 所示阻值改变 RL 阻值，测量有源二端网络的外特性曲线，并记录于表 2。表 2实验数据表二3. 验证戴维宁定理把恒压源移去，代之用导线连接原接恒压源处；把恒流源移去，这时， A 、B 两点间的电阻即为 R0，然后令其与直流稳压电源（调到步骤“1”时所测得的开路电压Uoc 之值）相串联，如图 5-1(b) 所示，仿照步骤 “ 2”测其外特性， 对戴氏定理进行验证， 数据记录于表 3。表 3 实验数据表三4. 验证诺顿定理在图 5-1（ a）中把理想电
5、流源及理想电压源移开，并在电路接理想电压源处用导线短接（即相当于使两电源置零了），这时， A 、B 两点的等效电阻值即为诺顿定理中R0， 然后令精品文档其与直流恒流源（调到步骤“ 1”时所测得的短路电流 Isc之值）相并联，如图5-2 所示，仿照步骤“ 2”测其外特性，对诺顿定理进行验证，数据记入表4。 mA ISR0RLV图 5-2表 4实验数据表之四六、实验结果分析图 21精品文档图 221.步骤 2 和 3，分别绘出曲线如图2 1.2 2由这两个图可以明显看出图1 中 a 等效于 b，也即戴维南定理得证。2.思考题（ 1）在求戴维宁等效电路时，作短路试验，测 I sc的条件是不接入负载。本实验中可直接作负载短路实验。因为电路本身带有电阻。（ 2）图5 1（ a）中所测的开路电压不是负载RL两端的电压，因为负载两端的电压是会随着RL大小而改变的，而开路电压Uoc是一个固定值。（ 3）一个二端网络在内部含有负载的情况下可以做短路实验。