戴维南定理和诺顿定理的验证实验+数据戴维南定理和诺顿定理的验证一、实验目的1、掌握有源二端网络代维南等效电路参数的测定方法。2、验证戴维南定理、诺顿定理和置换定理的正确性。3、进一步学习常用直流仪器仪表的使用方法。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（或称为含源二端网络）。2、戴维南定理：任何一个线性有源网络，总可以用一个理想电压源与一个电阻的串联支路来等效代替，此电压源的电压等于该有源二端网络的开路电压U，其等效内阻R等于该网络0C0中所有独立源均置零（理想电压源视为短路，理想电流源视为开路）时的等效电阻。这一串联电路称为该网络的代维南等效电路。3、诺顿定理：任何一个线性有源网络，总可以用一个理想电流源与一个电阻的并联组合来等效代替，此电流源的电流等于该有源二端网络的短路电流I，其等效内阻R定义与戴维南定SC0理的相同。4、有源二端网络等效参数的测量方法234可在网络两端接入已知阻值为R的电阻器，测量该电阻两端电压U，然后按下式计算。RR((UU)1)R0OCR(4)半电压法测R0如图3-3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3-3图3-5三、实验设备序号名称型号与规格数量备注1可调直流稳压电源0～30V12可调直流恒流源0～500mA13直流数字电压表0～200V14直流数字毫安表0～200mA15数字万用表VC9801A+1自备6可调电阻箱0～99999.9Ω1DGJ-057电位器1K/2W1DGJ-058戴维南定理实验电路板1DGJ-055四、实验内容被测有源二端网络如图3-4(a)所示。内容一：有源二端网络戴维南等效电路参数的测定图3-41、用开路电压、短路电流法测定戴维南等效电路的Uoc、R。0按图3-4(a)接入稳压电源Us=12V和恒流源Is=10mA，不接入R。测出U和Isc,并计算LOC出R，记录于表1。0表1U(V)I(mA)R=Uoc/IscOCSCO(Ω)17.0932.25342、负载实验按图3-4(a)接入R。改变R（0-10k）阻值，LL测量有源二端网络的外特性曲线，记录于表2。6表2369012150∞R(000000Ω)00U(V6.8.10.1112.16)1963.745.869I(m2111.9.8.20A)0.4.77283、有源二端网络等效电阻（入端电阻）的直接测量法。见图3-4（a）。将被测有源网络内的所有独立源置零（先断开电流源I，去掉电压源SU，再将电路中的C、D两点间用导线短接），S然后用伏安法或直接用万用表的欧姆档去测定负载R开路时A、B两点间的电阻，此即为被L测网络的等效内阻R，或称网络的入端电阻Ri。0用此法测得的电阻为:527Ω4、用半电压法测量被测网络的等效内阻R，0用零示法测量被测网络的开路电压Uoc。电路图及数据表格自拟。7表3—5电阻和开路电压的测量值电阻R/Ω开路电压0U/V52617.08内容二：戴维南定理的验证取一只10K可调电位器，将其阻值调整到等于按内容一中的步骤1所得的等效电阻R值，0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值）相串联，电路如图3-4(b)所示，仿照内容一中的步骤2测其外特性，对戴维南定理进行验证，记录于表3。表3R(150∞Ω)30609012000000U(V6.19.010.11.12.16)97747451.9I(m20.14.11.9.88.30A)298内容三：诺顿定理的验证8取一只10K可调电位器，将其阻值调整到等于按内容一中的步骤1所得的等效电阻R值，0然后令其与直流恒流源（调到步骤1时所测得的短路电流I值）相并联，电路如图3-5所示，SC仿照内容一中的步骤2测其外特性，对诺顿定理进行验证，记录于表4。表4R(30609012150∞Ω)000000U(V)I(mA)五、注意事项1.测量时应注意电流表量程的更换。2.实验步骤“5”中，电压源置零时不可将稳压源短接。3.用万用表直接测Ro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