文档介绍:实验五戴维南定理的验证及最大功率传输条件测定
实验五戴维南定理的验证及最大功率传输条件测定
一、实验目的
,加深对该定理的理解。
络等效参数的一般方法。
。二、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 其余部分看作是一个有源二端网络(或称为含源一端口网络)。
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,此 电压源的理想电压US等于这个有源二端网络的开路电压UOC,其等效内阻R0等于该网络 中所有独立源均置零(理想电压源视为短接,理想电流源视为开路)时的等效电阻。
.有源二端网络等效参数的测量方法 (1)开路-短路法测R0
在有源二端网络输出端开路时,用电压表直接测其输出端的开路电压UOC,然后再将 其输出端短路,用电流表测其短路电流ISC,则等效内阻为:
R0? (2)直接测量法测R0
UOCo ISC 将A、B支路断开,电压源短接,电流源去掉,用万用表电阻档直接测 量R0 0
图5-1可视为由一个电源向负载输送电能的模型,R0可视为电源内阻和传输线路电 阻的总和,
RL为可变负载电阻。当满足RL?R0时,负载从电
2US源获得最大功率。最大功率PM?, 这时,
4R0称此电路处于“匹配”工作状态。 图5-1三、
实验设备
序号名称型号与规格1 2 3 4 5 6 7 8
四、实验内容
可调直流稳压电源 可调直流恒流源 直流电压表 直流亳安表万用表可调电阻箱电 位器戴维南定理实验电路板。〜30Vo〜500mA。〜200V 0〜200mA 500型0-。 1K/2W被测有源二端网络如图5-2(a) °
(a) (b)
图5-2
.负载实验。
按图5-2(a)接入稳压电源US?12V和恒流源IS?10mA,接入RL。改变RL阻值,测量有 源二端网络的外特性曲线。将测出的UL、IL记入表5-1中。
.开路一短路法测R0。
按图5-2( 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。记入表5-2中(测UOC时,不接入亳安表。)
.直接测量法测R0.
见图5-2 (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),然后直接用万用表的欧姆档去测负载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,记入表5-2中。
.验证戴维南定理。
从电阻箱上取得按步骤“3”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“2”时所测得的开路电压UOC之值)相串联,如图5-2⑹所示,仿照步骤“1” 测其外特性,对戴氏定理进行验证。将测出UL、IL记入表5-3中。
.按图5-2接线,负教RL取白元件箱DG09的电阻箱。按表5-4所列内容,令RL 在0-1K范围内变化,分别测出UL及IL的值,UL、PL分别为RL二端的电压和功率,IL 为电路的电