实验1直流电路实验（2学时）实验目的验证叠加定理及戴维南定理，加深对电路基本定理的理解。进行电源外特性的测试，验证电压源与电流源的等效变换条件。实验设备表2-1序号名称数量备注1数字万用表12可调直流稳压电源1DG04-13可调直流恒流源1DG04-14实验电路箱1DG056实验电路箱1DG21实验内容之一：叠加定理的验证（一）定理说明叠加原理指出：在几个独立电源共同作用的线性电路中，任一支路电流（或电压）都是电路中各独立电源单独作用时在该支路所产生的电流（或电压）的叠加。齐次定理是叠加原理的推广，齐次定理指出：在线性电路中，当所有激励（独立电源）都增大或缩小K倍（K为实常数），响应（电流或电压）也将同样增大或缩小K倍。（二）实验内容实验电路如图2-1所示，E1=12V，E2=6V，为两路直流稳压电源的输出。图2-11．按表2-2所列，首先将开关S3投向电阻侧，用数字万用表，分四种情况，分别测量I1、I2、I3、和UAD，将测量数据记录于表2-2中。（1）E1、E2共同作用（即开关S1投向E1侧，开关S2投向E2侧）。（2）令E1单独作用（即开关S1投向E1侧，开关S2投向短路侧）。（3）令E2单独作用（即开关S1投向短路侧，开关S2投向E2侧）。（4）将E2调至12V，令E2单独作用（即开关S1投向短路侧，开关S2投向E2侧）。2．按表2-2所列，将开关S3投向二极管侧，用数字万用表，分四种情况，分别测量I1、I2、I3、和UAD，将测量数据记录于表2-2中。表2-2测量项目实验内容I1（mA）I2（mA）I3（mA）UAD（V）开关S3投向电阻侧E1、E2共同作用E1单独作用E2单独作用2E2单独作用开关S3投向二极管侧E1、E2共同作用E1单独作用E2单独作用2E2单独作用实验内容之二：戴维南定理的验证（一）原理说明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一个有源二端网络。戴维南定理指出：任何一个线性有源二端网络，总可以用一个等效电压源来代替，该等效电压源的电动势E等于有源二端网络的开路电压Uoc，等效内阻Ro等于有源二端网络除源后所得到的无源二端网络的等效电阻。E、Ro称为有源二端网络的等效参数。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，用电压表直接测量其输出端的开路电压Uoc，然后将输出端短路，用电流表测量其短路电流Isc，则等效电阻为（2）伏安法先用电压表测量开路电压Uoc，然后在输出端接负载，分别测出负载端电压U及负载电流I，则等效电阻为若二端网络内阻很小时，不宜测量其短路电流，则可采用伏安法。图2-2图2-3（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一半时，负载电阻即为被测二端网络的等效电阻。（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2-3所示。零示测量法原理是用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时，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。（二）实验内容实验电路如图2-4所示，其中图2-4（a）中，Es=12V，为稳压电源的输出；Is=10mA，为恒流源的输出。（a）（b）图2-4图2-4（a）所示电路，从A、B两端看进去，为一有源二端网络。用开路电压、短路电流法测量该二端网络的开路电压Uoc和短路电流Isc，并计算Ro，将数据记录于表2-3中。表2-3Uoc（V）Isc（mA）测量有源二端网络的外特性在图2-4（a）所示电路中接入负载电阻RL（RL用DG21实验箱中的可变电阻器R2代替），改变RL的值，测量其两端电压和其中通过的电流，数据记录于表2-4中。表2-4RL（Ω）02004006008001000∞U（V）I（mA）测量戴维南等效电路的外特性构成戴维南等效电路如图2-4（b）所示（内阻Ro用DG21实验箱中的可调电阻R1代替，并用数字万用表校准其阻值；负载电阻RL仍用DG21实验箱中的可变电阻器R2代替），改变RL的值，测量其两端电压和其中通过的电流，数据记录于表2-5中。表2-5RL（Ω）02004006008001000∞U（V）I（mA）实验内容之三：电压源、电流源及其等效变换（一）原理说明1直流稳压电源在一定的电流范围内，具有很小的内阻，所以在实用中，常将其视为理想的电压源，其输出电压不随负载电流而变，其外特性，即伏安特性是一条