实验二戴维南定理一．实验目的1．验证戴维宁定理的正确性，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。二．实验原理1．戴维宁定理戴维宁定理指出：任何一个有源二端网络，总可以用一个电压源US和一个电阻RS串联组成的实际电压源来代替，其中：电压源US等于这个有源二端网络的开路电压UOC,内阻RS等于该网络中所有独立电源均置零(电压源短接，电流源开路)后的等效电阻RO。US、RS和IS、RS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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，测其短路电流ISＣ，且内阻为：。若有源二端网络的内阻值很低时，则不宜测其短路电流。(2)伏安法一种方法是用电压表、电流表测出有源二端网络的外特性曲线，如图2－1所示。开路电压为UOC，根据外特性曲线求出斜率tgφ，则内阻为：。另一种方法是测量有源二端网络的开路电压UOC，以及额定电流IN和对应的输出端额定电压UN，如图2－1所示，则内阻为：。(3)半电压法如图2－2所示，当负载电压为被测网络开路电压UOC一半时，负载电阻RL的大小（由电阻箱的读数确定）即为被测有源二端网络的等效内阻RS数值。(4)零示法在测量具有高内阻有源二端网络的开路电压时，用电压表进行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11－3所示。零示法测量原理是用一低内阻的恒压源与被测有源二端网络进行比较，当恒压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，测量此时恒压源的输出电压U，即为被测有源二端网络的开路电压。三．实验设备1．数字万用表；2．KHDL-1电路原理实验箱。四．实验内容A．被测有源二端网络与负载电阻RL（用电阻箱）连接，如图2－4(a)所示。开路电压、短路电流法测量有源二端网络的UOC、RS等效参数。测开路电压UOC：在图2－4(a)电路中，断开负载RL，用电压表测量1、2两端电压，将数据记入表2－1中。测短路电流ISＣ：在图2－4(a)电路中，将负载RL短路，用电流表测量电流，将数据记入表2－1中。测量有源二端网络的等效参数US和RS。表2－1开路电压、短路电流数据UOC(V)ISＣ(mA)RS=UOC/ISＣ2．负载实验按图2-5改变RＬ阻值，测量有源二端网络的外特性。RL()01K2K3K4K5K6K7K8K9K10KU12(V)I(mA)3．验证戴维宁定理：用一只1K可调电位器，将其阻值调整到等于步骤“1”实验中所测的等效电阻“RS”之值，然后令其与直流稳压UOC（调整“1”步骤时所得的开路电压“UOC”之值）相串联，如图11-4（b）所示，仿照步骤“2”测量其外特性，对证戴维宁定理进行验证。表2－2有源二端网络外特性数据RL()01K2K3K4K5K6K7K8K9K10KU12(V)03.07I(mA)03.1五、实验步骤：1．图2-5线路接入稳压源US＝12V和恒流源IS＝20mA及可变电阻RL。先断开RL测UOC，再短接RL测Isc，则Ro＝UOC／Isc，填入下表，并计算出所测的Ro值。表21-5Uoc(V)Isc(mA)Ro=Uoc/Isc2．负载实验按图2-4（b）改变RL的阻值,（实验箱中档位电阻）测量有源二端网络的外特性。表2-6RL()01K2K3K4K5K6K7K8K9K10KU12(V)I(mA)3．验证戴维南定理：用1kΩ（当可变电器用），将其阻值调整到等于按步骤“1”所得的等效电阻RΟ值，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，仿照步骤“2”测其特性，对戴氏定理进行验证。表2-7RL()01K2K3K4K5K6K7K8K9K10KU12(V)0I(mA)0五．实验注意事项1．测量时，注意电流表量程的更换2．改接线路时，要关掉电源。六．实验报告要求1．根据步骤2和3,分别绘出曲线,验证戴维南定理的正确性,并分析产生误差的原因。