戴维宁定理实验报告2.docx

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戴维宁定理实验报告2

戴维宁定理实验报告-2

《电路原理》

实验报告

实验时间:

2012/4/26一、实验目的

1.验证戴维宁定理

2.测定线性有源一端口网络的外特性和戴维宁等效电路的外特性。

二、实验原理

戴维宁定理指出:

任何一个线性有源一端口网络，对于外电路而言，总可以用一个理想电压源和电阻的串联形式来代替，理想电压源的电压等于原一端口的开路电压，其电阻（又称等效内阻）等于网络中所有独立源置零时的入端等Uoc

R，见图2-1。

效电阻eq

caG被R1++测a线性有UocER2--电源二端Req路b网络db

图2-1图2-2

1.开路电压的测量方法

RR方法一:

直接测量法。

当有源二端网络的等效内阻与电压表的内阻相eqv比可以忽略不计时，可以直接用电压表测量开路电压。

ER方法二:

补偿法。

其测量电路如图2-2所示，为高精度的标准电压源，为

dGc标准分压电阻箱，为高灵敏度的检流计。

调节电阻箱的分压比，、两端的

GU,U电压随之改变，当时，流过检流计的电流为零，因此cdab

R2U,U,E,KEabcdR，R12

weldingproceduresofsteelpressurevesselNDT9JB/T4744-2000steelpressurevesselproductsmechanicalpropertiestestofweldedplateII,mechanicalequipmentinstallationengineering1GB150-982GB50128-2005verticalcylindricalsteelpressurevesselsteelweldedspecificationforconstructionandacceptanceofoiltank3JB/T4735-1997steelweldedatmosphericpressurevessel4GB50231-2009mechanicalequipmentinstallationengineeringconstructionandacceptancespecificationfor5GB50275-98compressor,fanandpumpinstallationengineeringconstructionandacceptancespecificationforlifting6HG20201-2000constructioninstallationengineeringconstructionstandard7,HG...Pressuregauges,usinganinstalledsparkarrestorforacetylenecylinders,illegalcarrying,usinggascylinders,eachoperatorfined20Yuan.Gasbottlewithoutthehotsunexposuremeasures,responsibilitiesofteamafineof50Yuan.（7）atheightandtheopeningandprovisionalprotectivemeasureshavebeentaken,theresponsibleunitfined200Yuan,constructionpersoninchargeafineof50Yuan.（8）nopermittoworkandthejobinaccordancewiththeprovisions,onthejobunitfined300yuan,theunitwillchargeafineof100Yuan.7.5.3accidentpenalties

（1）injuriesfatalitiesdirectlypunished1~2million.Directresponsibilityfortheaccidentandhavethecorrespondingresponsibilityofleadership,suchasconcerningadministrativesanctions,shouldbebroughttothecompanyortherelevantDepartment.

（2）personalinjuryaccidentoccurred,thedirectpunishment0.5-10,000yuan,responsibleforthedirectresponsibilityfortheaccidentandtheresponsibilityofleadership,suchasconcerningadministrativesanctionsshouldbedealtwithbythepersonnelDepartmentofthecompany.（3）personalinjury

R2式中为电阻箱的分压比。

根据标准电压和分压比就可求得EKK,R，R12

开路电压，因为电路平衡时，不消耗电能，所以此法测量精度较高。

UI,0abG

2.等效电阻的测量方法Req

对于已知的线性有源一端口网络，其入端等效电阻可以从原网络计算得Req

出，也可以通过实验测出，下面介绍几种测量方法:

abU方法一:

将有源二端网络中的独立源都去掉，在端外加一已知电压，

U测量一端口的总电流，则等效电阻。

IR,eq总I总

实际的电压源和电流源都具有一定的内阻，它并不能与电源本身分开，因此在去掉电源的同时，也把电源的内阻去掉了，无法将电源内阻保留下来，这将影响测量精度，因而这种方法只适用于电压源内阻较小和电流源内阻较大的情况。

ab方法二:

测量端的开路电压及短路电流则等效电阻UIocsc

UocR,eqIsc

abR这种方法适用于端等效电阻较大，而短路电流不超过额定值的情形，eq

否则有损坏电源的危险。

a+U被oc-R测LUVRL电Req路b

图2-3图2-4

方法三:

两次电压测量法

ababU测量电路如图2-3所示，第一次测量端的开路，第二次在端接一已oc

bUbaaR知电阻（负载电阻），测量此时、端的负载电压，则、端的等效电L

R阻为:

U,,ocR,,1R,,eqLU,,

第三种方法克服了第一和第二种方法的缺点和局限性，在实际测量中常被采用。

3.如果用电压等于开路电压的理想电压源与等效电阻相串联的电路RUeqoc

（称为戴维宁等效电路，参见图2-4）来代替原有源二端网络，则它的外特性

应与有源二端网络的外特性完全相同。

实验原理电路见图2-5b。

U,f（I）

ACmAmAQN

I3R5100Ω12RR3510ΩR3RΩ5101KΩ1KΩRcqVRLVRL1KΩR6++1KΩ1KREER1244Ω--10V6VQ'+ocUM-B

（a）（b）

图2-5

三、预习内容

在图2-5（a）中设=10V，=6V，=1K,，根据戴维宁定理将AB以EER,R1212

左的电路化简为戴维宁等效电路。

即计算图示虚线部分的开路电压U，等效内ocR阻I及A、B直接短路时的短路电流之值，填入自拟的表格中。

eqsc

UocReqIsc

8V500Ω16mA

四、仪器设备

1.电路分析实验箱一台

2.直流毫安表一只

3.数字万用表一台

五、实验内容与步骤

1.用戴维宁定理求支路电流I3

测定有源二端网络的开路电压和等效电阻RUeqoc

按图2-5（a）接线，经检查无误后，采用直接测量法测定有源二端网络的开路电压。

电压表内阻应远大于二端网络的等效电阻。

RUeqoc

用两种方法测定有源二端网络的等效电阻Req

A.采用原理中介绍的方法二测量:

首先利用上面测得的开路电压和预习中计算出的估算网络的短路电RUeqoc

流大小，在之值不超过直流稳压电源电流的额定值和毫安表的最大量限的IIscsc

条件下，可直接测出短路电流，并将此短路电流数据记入表格2-1中。

Isc

B.采用原理中介绍的方法三测量:

接通负载电阻，调节电位器，使=1K,，使毫安表短接，测出此时RRRL4L

U，并记入表格2-1中。

的负载端电压

表2-1

U项目（V）R（,）（V）（mA）UIeqocsc

数值8.0175.36315.485506.4

R取A、B两次测量的平均值作为（I的计算在实验报告中完成）eq3

2.测定有源二端网络的外特性

调节电位器即改变负载电阻之值，在不同负载的情况下，测量相应的RR4L

负载端电压和流过负载的电流，共取五个点将数据记入自拟的表格中。

测量时注

U意，为了避免电表内阻的影响，测量电压时，应将接在AC间的毫安表短路，

I测量电流时，将电压表从A、B端拆除。

若采用万用表进行测量，要特别注意换档。

3.测定戴维宁等效电路的外特性。

U将另一路直流稳压电源的输出电压调节到等于实测的开路电压值，以此oc

R，R,RR作为理想电压源，调节电位器，使，并保持不变，以此作为等效56eq6

内阻，将两者串联起来组成戴维宁等效电路。

按图2-5（b）接线，经检查无误后，weldingproceduresofsteelpressurevesselNDT9JB/T4744-2000steelpressurevesselproductsmechanicalpropertiestestofweldedplateII,mechanicalequipmentinstallationengineering1GB150-982GB50128-2005verticalcylindricalsteelpressurevesselsteelweldedspecificationforconstructionandacceptanceofoiltank3JB/T4735-1997steelweldedatmosphericpressurevessel4GB50231-2009mechanicalequipmentinstallationengineeringconstructionandacceptancespecificationfor5GB50275-98compressor,fanandpumpinstallationengineeringconstructionandacceptancespecificationforlifting6HG20201-2000constructioninstallationengineeringconstructionstandard7,HG...Pressuregauges,usinganinstalledsparkarrestorforacetylenecylinders,illegalcarrying,usinggascylinders,eachoperatorfined20Yuan.Gasbottlewithoutthehotsunexposuremeasures,responsibilitiesofteamafineof50Yuan.（7）atheightandtheopeningandprovisionalprotectivemeasureshavebeentaken,theresponsibleunitfined200Yuan,constructionpersoninchargeafineof50Yuan.（8）nopermittoworkandthejobinaccordancewiththeprovisions,onthejobunitfined300yuan,theunitwillchargeafineof100Yuan.7.5.3accidentpenalties

重复上述步骤测出负载电压和负载电流，并将数据记入自拟的表格中。

六、实验结果与分析

1.应用戴维宁定理，根据实验数据计算支路的电流）），并与计算值进行比较。

实验数据计算:

I3=UOC/（Req+RL）=5.32mA

理论计算值:

I3=U/（Req+RL）=5.33mA

2.在同一坐标纸上作出两种情况下的外特性曲线，并作适当分析。

判断戴维宁定理的正确性。

（1）

12345RL（,）1000900800700600

5.3715.1814.9484.7074.328U（V）

5.1995.6976.1086.6087.331I（mA）

（2）

12345RL（,）10

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