文档介绍:实验四戴维南定理及功率传输最大条件
专业:通信工程 班级:09学号:120091102117姓名:徐爱兵
实验日期:2010-10-8 实验地点:D302 指导老师:曹新容
一、 实验目的:
1、 用实验方法验证戴维南定理的正确性。实验四戴维南定理及功率传输最大条件
专业:通信工程 班级:09学号:120091102117姓名:徐爱兵
实验日期:2010-10-8 实验地点:D302 指导老师:曹新容
一、 实验目的:
1、 用实验方法验证戴维南定理的正确性。
2、 学习线性含源一端口网络等效电路参数的测量方法。
3、验证功率传输最大条件。
二、 原理及说明
1、戴维南定理
任何一个线性含源一端口网络,对外部电路而言,总可以用一个理想电压源和电阻相串联的有 源支路来代替,如图3-1所示。理想电压源的电压等于原网络端口的开路电压U®其电阻等于原网 络中所有独立电源为零时入端等效电阻R。
任意负载
3-
图
2、等效电阻岛
对于已知的线性含源一端口网络,其入端等效电阻R0可以从原网络计算得出,也可以通过实验手段 测出。下面介绍几种测量方法。
方法1:由戴维南定理和诺顿定理可知:
J-sc
因此,只要测出含源一端口网络的开路电压UOC和短路电流ISC, R0就可得出,这种方法最简便。但 是,对于不允许将外部电路直接短路的网络(例如有可能因短路电流过大而损坏网络内部的器件时),
不能采用此法。
方法2:测出含源一端口网络的开路电压Uoc以后,在端口处接一负载电阻Rl,然后再测出负载电阻的端
rT UOC ; L
电压叩因为:
血=瓦7豆U
则入端等效电阻为:
方法3:令有源一端口网络中的所有独立电源置零,然后在端口处加一给定电压U,测得流入端口的电 流 I (如图3-2a所示),则:
图3-篮
I
-ImT-
I—
Q-O-+ u 一-o-h
无源网缗
m3-2b
也可以在端口处接入电流源I',测得端口电压U(如图3-2b所示),则:
3、功率传输最大条件
人人"工 工 A 工F二巳如二(滂土;畚电
一个含有内阻ro的电源给Rl供电,其功率为: 如十队
为求得Rl从电源中获得最大功率的最佳值,我们可以将功率P对rl求导,并令其导数等于零:
2
dP =(工口十电)-2&十Rl)Rl 2
血 _ (ro+RL)4 * Ec
解得: RL=r0
Eq
得最大功率:
即:负载电阻Rl从电源中获得最大功率条件是负载电阻Rl等于电源内阻ro。
三、实验内容:
1、线性含源一端口网络的外特性
按图3-3接线,改变电阻Rl值,测量对应的电流和电压值,数据填在表3-1内。根据测量结果, 求出对应于戴维南等效参数uoc,isc。
线性含源一端口网络
负载
表3-1 线性含源一端口网络的外特性
rl(q)
0短路
100
200
300
500
700
800
8
开路
I(mA)
U(V)
2、求等效电阻Ro
利用原理及说明2中介绍的3种方法求R。,并将结果填入表3-2中,方法(1)和方法(2)数 据在表3-1中取,方法(3)实验线路如图3-4所示。
I 20