电路实验报告戴维南定理.docx

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电路实验报告戴维南定理

电路实验报告戴维南定理

一、实验目的

1.考证戴维南定理和诺顿定理的正确性，加深对该定理的理解。

2.掌握丈量有源二端网络等效参数的一般方法。

二、原理说明

1.任何一个线性含源网络，假如仅研究此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，总能够用

一个电压源与一个电阻的串连来等效取代，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等于该网络中全部独立源均置零（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，总能够用一

个电流源与一个电阻的并联组合来等效取代，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定义同戴维南定理。

Uoc（Us）和R0或许ISC（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丈量方法

（1）开路电压、短路电流法测R0

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，而后再将其输出端短路，用电流表测其短路电流Isc，则

等效内阻为

假如二端网络的内阻很小，若将其输出端口短路则易破坏其内部元件，所以不宜用此法。

（2）伏安法测R0

用电压表、电流表测出有源二端网络的外特征曲线，如图

3-1所

示。

依据外特征曲线求出斜率tgφ，则内阻

图3-1也能够先丈量开路电压Uoc，再丈量电流为额定值IN时的输出端电压值UN，则内阻为

（3）半电压法测R0如图3-2所示，当负载电压为被测网络开路电压的一半时，负载电阻（由电阻箱的读数确立）即为被测有源二端网络的等效内阻值。

图3-2（4）零示法测UOC

在丈量拥有高内阻有源二端网络的开路电压时，用电压表直接测

量会造成较大的偏差。

为了除去电压表内阻的影响，常常采纳零示测

量法，如图3-3所示。

零示法丈量原理是用一低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”。

而后将电路断开，丈量此

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UOC。

三、仪器设施和采纳挂箱

四、实验内容

被测有源二端网络如图3-4（a）所示。

图3-4

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。

按图3-4（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。

（测UOC

时，不接入直流毫安表。

）

表3-1用开路电压、短路电流法测定Uoc和ISC

2.负载实验

按图3-4（a）接入RL。

改变RL阻值，丈量有源二端网络的外特征

曲线。

表3-2丈量有源二端网络的外特征

3.考证戴维南定理

从电阻箱上获得按步骤“1”所得的等效电阻R0之值，而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）相串连，如图3-4（b）所示，模仿步骤“2”测其外特征，对戴氏定理进行考证。

表3-3丈量戴维南等效电路的外特征

4.考证诺顿定理：

从电阻箱上获得按步骤“1”所得的等效电阻

R0之值，而后令其与直流恒流源（调到步骤“1”时所测得的短路电

流ISC之值）相并联，如图3-5所示，模仿步骤“2”测其外特征，对诺顿定理进行考证。

图3-5

5.有源二端网络等效电阻（又称入端电阻）的直接丈量法。

见图

3-4（a）。

将被测有源网络内的全部独立源置零（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），而后

用伏安法或许直接用万用表的欧姆档去测定负载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。

用此法测得的电阻为:

527Ω

6.用半电压法和零示法丈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.丈量时应注意电流表量程的改换（对GDS-10）。

2.步骤“5”中，电压源置零时不行将稳压源短接。

3.用万用表直接测R0时，网络内的独立源一定先置零，免得破坏万用表。

其次，欧姆档一定经调零后再进行丈量。

4.用零示法丈量UOC时，应先将稳压电源的输出调至靠近于UOC，再按图3-3丈量。

5.改接线路时，要关掉电源。

6.在戴维南、诺顿等效电路中的内阻R0为计算值，实验挂箱上无此电阻，需要用DG09挂箱上的电位器供给该电阻。

调理电位器，并用万用表丈量。

使用万用表时变换开关要调理到相应的量程档位上。

六、实验数据办理

（1）戴维南定理的考证

（2）诺顿定理的考证

（3）R0的理论值为[（330+510）*10]/（330+510+10）+510=520Ω,则：

由1中测得的R0值的相对偏差为:

（533-520）/520*100%=2.5%;由5

中测得的R0值的相对偏差为:

（527-520）/520*100%=1.35%;由6中测得的R0值的相对偏差为：

（526-520）/520*100%=1.15%.U的理论值为12+520*0.01=17.2v,则：

由1中测得的U值的相对偏差为：

（17.2-16.69）/17.2*100%=2.97%；由6中测得的U值的相对偏差为：

（17.2-17.08）/17.2*100%=0.70%。

实验1戴维南定理

12微电子程彪

学号1228402019

一、实验原理

一个含独立源、线性电阻和受控源的一端口网络，对外电路来说，能够用一个电压源和电阻的串连组合来等效置换，其等效电压源的电压等于该一端口的开路电压，其等效电阻等于将该一端口网络中全部独立源都置为零后的输入电阻，这必定理称为戴维南定理。

二、实验方法

1、比较丈量法

戴维南定理是一个等效定理，考证等效前后对其余电路的影响能否一致，即外特征能否一致。

第一丈量原电路的外特征，再丈量等效电路的外特征，比较二者能否一致。

实验中器件的参数应使用实质丈量值，实质值和器件的标称值是有差其余，全部的理论计算应鉴于器件的实质值。

2、等效参数的获得

等效电压Uoc：

直接丈量被测电路的开路电压，该电压就是等效电压。

等效电阻Ro：

将电路中全部电压源短路，全部电流源开路，使用万用表电阻档丈量。

3、丈量点个数以及间距的选用测试过程中丈量点个数以及间距的选择与丈量特征和形状相关。

为了比较完好的反响特征和形状，一般取10个以上的丈量点。

本实验中因为特征曲线是直线形状，所以丈量点应平均选用。

4、电路的外特征丈量方法

在输出端口上接可变负载，改变负载丈量端口的电压和电流。

三、实验注意事项

1、电流表的使用。

因为电流表内阻很小，为防备电流过大，先使用大批程粗测，在使用惯例量程。

2、等效电源电压和电阻的理论值计算应依据实质丈量值，而不是标称值。

3、为保证外特征丈量点的散布合理，应先丈量最大值和最小值，再依据外特征线性的特点平均取点。

4、电压源置零，一定先与外界电源断开，再短路。

实验

一、实验目的

二、实验仪器与器件1、计算机一台2、通用电路板一块3、万用表两只

4、直流稳压电源一台5、电阻若干

三、实验内容

2、Multisim仿真

（1）、创立电路

（2）用万用表丈量端口的开路电压和短路电流，并计算等效电阻。

U=2.609VI=10.42Ma计算得R=U/I=250.383Ω

（3）用万用表的Ω档丈量等效电阻

R（测）=250.355Ω

（4）依据开路电压和等效电阻创立等效电路。

3.

4.依据丈量数据，绘制等效前后外特征，负载电阻为横坐标，负载电压为纵坐标。

依据理论数据制图，得

依据实验制图，得

四、实验结论：

能够运用戴维南定理对线性有源一端口网络进行等效办理，等效电路对外电路的影响一致。

五、练习题：

戴维南定理和诺顿定理的考证

一、实验目的

1.考证戴维南定理和诺顿定理的正确性，加深对该定理的理解。

2.掌握丈量有源二端网络等效参数的一般方法。

二、原理说明

任何一个线性含源网络，假如仅研究此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，总能够用一个电压源

与一个电阻的串连来等效取代，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等于该网络中全部独立源均置零（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，总能够用一个电流源与

一个电阻的并联组合来等效取代，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定义同戴维南定理。

四、实验内容

被测有源二端网络如图3-4（c）（d）,需要自行连结电路。

（c）TX

型设施实验电路图（d）等效图

图3-4实验电路图和等效图

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。

按图3-4（a）或3-4（c）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（测UOC时，不接入mA表）,填入右表中。

2.负载实验按图3-4（a）或3-4（c）连线，接入RL。

依据下表中负载

RL

3.考证戴维南定理：

从电阻箱上获得按步骤“1”所得的等效电阻R0之值，而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）相串连，如图3-4（b）或3-4（d）所示，模仿步骤“2”测

4.考证诺顿定理：

从电阻箱上获得按步骤“1”所得的等效电阻

R0之值，而后令其与直流恒流源（调到步骤“1”时所测得的短路电流ISC之值）相并联，如图3-5所示，模仿步骤“2”测其外特征，对诺顿定

图3-5TX型设施电流源电路图及等效图五、实验注意事项

1.丈量时应注意电流表量程的改换。

2.步骤“5”中，电压源置零时不行将稳压源短接。

3.用万表直接测R0时，网络内的独立源一定先置零，免得破坏万用表。

其次，欧姆档一定经调零后再进行丈量。

4.用零示法丈量UOC时，应先将稳压电源的输出调至靠近于UOC，再按图3-3丈量。

5.改接线路时，要关掉电源。

六、实验报告

依据步骤2、3、4，分别绘出曲线，考证戴维南定理和诺顿定理的正确性，并剖析产生偏差的原由。

日光灯电路及功率因数的提升

内容仅供参照