文档介绍：1、验证戴维南定理,通过实验加深对等效概念的理解。
实验一、戴维南定理的验证
一、实验目的:
2、验证有源一端口网络的最大功率输出条件。
二、实验原理
,如图(a)根据戴维南定理,可以用图(b)所示的电路来等效代。
(a)
A
RL
(1KΩ±200)
mA
10mA
Us
12V
v
+
_
B
R1 330Ω
R3 510 Ω
\
R2 510Ω
R4
10Ω
Ro
UOC
mA
(b)
1
hhjkl
二、实验原理
,如图1-1(a)根据戴维南定理,可以用图1-1(b)所示的电路来等效替代;根据诺顿定理,可以用图1-2所示的电路来等效替代。其等效条件是:Uoc是含源一端口网络A、B两端的开路电压,电阻Req是把含源一端口网络的全部独立电源置零后的输入电阻,称为戴维南等效电阻。Isc是含源一端口网络A、B两端的短路电流。这里所谓的等效,是指含源一端口网络被等效电路替代后,对端口的外电路应该没有影响,即外电路中的电流和电压仍保持替代前的数值不变。
2
hhjkl
A
RL
(1KΩ±200)
mA
10mA
Us
12V
v
+
_
B
R1 330Ω
R3 510 Ω
\
R2 510Ω
R4
10Ω
(a)
Ro
UOC
mA
RL
(b)
3
hhjkl
U2
B
A
10mA
R1
330Ω
R3 510Ω
R4 10Ω
R2
510Ω
IS
I2
I1
C
B
A
R3 510Ω
R4 10Ω
R2 510Ω
12 V
等效计算(表1)
叠加法
4
hhjkl
分流法:求
I1
I2
UCB=
R4两端电压
5
hhjkl
开路电压:
等效电阻:
短路电流:
6
hhjkl
这里所谓的等效,是指含源一端口网络被等效电路替代后,对端口的外电路应该没有影响,即外电路中的电流和电压仍保持替代前的数值不变。
(1)测量含源一端口网络的开路电压Uoc(用数字万用表)和短路电流Isc,则戴维南等效电阻。
(2)将含源一端口网络内所有电压源的电压和电流源的电流变为零,即把含源一端口络化为无源一端口网络。然后在这无源一端口网络的端口处,外加一个电压Us,测量端口的电流I,则戴维南等效电路的输入电阻。
7
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3. 最大功率输出:改变含源一端口网络的负载RL,它从含源一端口网络获得的功率是不同的,当负载RL等于含源一端口网络的戴维南等效电阻Reg时,它获得最大功率。
把称为最大功率输出条件。我们可在不同负载 RL 时,测量负载电流I,由公式P=RLI2计算负载吸收的功率,然后作P-RL曲线,验证此条件。
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三、实验设备
序号
名称
量程范围
数量
备数
1
可调直流稳压电源
0-30V
1
2
直流恒流源
0-30mA
1
3
直流数字电压表
1
4
直流数字毫安表
1
5
万用电表
1
6
可调电阻箱
0-999999Ω
1
DGJ-05
7
电位器
1kΩ
1
DGJ-05
8
戴维南定理实验
1
DGJ-05
9
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四、实验内容与步骤
(1)计算开路电压Uoc、短路电流Is、等效电阻Ro、各值记入表1中。
(2)将图1(a)中电压源短路,电流源开路、用万用电表的欧姆挡从A、B两点测出等效电阻Ro记入表2中。
(3)将可调直流恒流源调节到最小,按图1(a)中要求接入电流源处,然后将可调直流恒流源调节到10mA,
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