文档介绍：实验三叠加原理、戴维南定理和诺顿定理
一、实验目的
,加深对线性电路的叠加性和的认识和理解;
,加深对该定理的理解;
。
二、预习要点
1. 什么情况下可用叠加原理,如何应用;
2. 有源二端网络等效参数如何测量,并作相关的计算。
三、实验所用仪表和仪器
序号
名称
型号与规格
数量
备注
1
直流稳压电源
0~30V可调
二路
2
万用表
1
3
直流数字电压表
0~200V
1
4
直流数字毫安表
0~200mV
1
序号
名称
型号与规格
数量
备注
1
可调直流稳压电源
0~30V
1
2
可调直流恒流源
0~500mA
1
3
直流数字电压表
0~200V
1
4
直流数字毫安表
0~200mA
1
5
万用表
1
四、实验内容
1. 叠加原理
利用实验线路图2-1验证叠加原理的正确性。
图3-1
(1) 将两路稳压源的输出分别调节为12V和6V,接入U1和U2处。
(2)令U1电源单独作用(将开关K1投向U1侧,开关K2投向短路侧)。用直流数字电压表和毫安表(接电流插头)测量各支路电流及各电阻元件两端的电压,数据记入表3-1。
表 3-1
测量项目
实验内容
U1
(V)
U2
(V)
I1
(mA)
I2
(mA)
I3
(mA)
UAB
(V)
UCD
(V)
UAD
(V)
UDE
(V)
UFA
(V)
U1单独作用
U2单独作用
U1、U2共同作用
2U2单独作用
3)令U2电源单独作用(将开关K1投向短路侧,开关K2投向U2侧),重复实验步骤2的测量和记录,数据记入表3-1。
(4)令U1和U2共同作用(开关K1和K2分别投向U1和U2侧), 重复上述的测量和记录,数据记入表3-1。
(5) 将U2的数值调至+12V,重复上述第3项的测量并记录,数据记入表2-1。
*(6)将R5(330Ω)换成二极管 1N4007(即将开关K3投向二极管IN4007侧),重复1~5的测量过程,数据记入表3-2。
表 3-2
测量项目
实验内容
U1
(V)
U2
(V)
I1
(mA)
I2
(mA)
I3
(mA)
UAB
(V)
UCD
(V)
UAD
(V)
UDE
(V)
UFA
(V)
U1单独作用
U2单独作用
U1、U2共同作用
2U2单独作用
实验线路如图3-2所示,被测有源二端网络如图3-2(a)。
(a) 图3-2 (b)
1)用开路电压、短路电流法测定戴维南等效表 3-3
电路的Uoc、R0和诺顿等效电路的ISC、R0。按
图3-2(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mA表。)
(2)负载实验
按图3-2(a)接入RL。改变RL阻值,测量有源二端网络的外特性曲线。
Uoc
(v)
Isc
(mA)
R0=Uoc/Isc
(Ω)
表 3-4
U(v)
I(mA)
(3)验证戴维南定理:从电阻箱上取得按步骤“1”所得的等效电阻R0之值, 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,如图2-2(b)所示,仿照步骤“2”测其外特性,对戴氏定理进行验证。
表 3-5
U(v)
I(mA)
(4)验证诺顿定理:从电阻箱上取得按步骤“1”所得的等效电阻R0之值, 然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3-3所示,仿照步骤“2”测其外特性,对诺顿定理进行验证。
表 3-6
U(v)
I(mA)
(5)有源二端网络等效电阻(又称入端电阻)的直接测量法。见图3-2(a)。将被测有源网络内的所有独立源置零(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),然后用伏安法或者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 。
图3-3
五、实验注意事项
1. 测量时应注意电流表量程的更换。
2. 步骤“(5)”中,电压源置零时不可将稳压源短接。
3. 用万表直接测R0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2-2测量。
5. 改接线路时,要关掉电源。