戴維南定理驗證實驗(精)第一頁，共18頁。1．加深對戴維南定理的理解。2．學(xué)習線性有源二端網(wǎng)絡(luò)等效參數(shù)的測量方法。3．通過實驗證明負載上獲得最大功率的條件。

實驗?zāi)康囊?、實驗?zāi)康?第二頁，共18頁。實驗原理說明戴維南等效原理

二、實驗原理3第三頁，共18頁。實驗原理說明

1．戴維南定理指出，任何一個線性一端口網(wǎng)絡(luò)，對其外部電路而言，總可以用一個理想電壓源和電阻相串聯(lián)的有源支路來代替。其理想電壓源的電壓等于原網(wǎng)絡(luò)端口的開路電壓Uoc，其電阻等于原網(wǎng)絡(luò)中所有獨立電源為零值時的入端等效電阻Ri，如圖1-3-1所示。

2．應(yīng)用戴維南定理時，被變換的一端口網(wǎng)絡(luò)必須是線性的，可以包含獨立電源或受控電源，但是與外部電路之間除直接相聯(lián)外，不允許存在其它任何耦合，例如通過受控電源的耦合或者是磁的耦合（互感耦合）等。外部電路可以是線性或非線性的。

二、實驗原理4第四頁，共18頁。3．對于已知的線性有源一端口網(wǎng)絡(luò)，其開路電壓和入端等效電阻Ri可以從網(wǎng)絡(luò)中計算得出，也可以通過實驗的方法測出。測量的方法有：

⑴開路電壓Uoc的測量

當入端等效內(nèi)阻Ri和電壓表內(nèi)阻Rv相比可以忽略不計時，可以直接用電壓表測量開路電壓，本實驗采用此方法。實驗原理說明二、實驗原理5第五頁，共18頁。實驗原理說明⑵有源二端網(wǎng)絡(luò)入端內(nèi)阻Ri的測量

①伏安法：將網(wǎng)絡(luò)內(nèi)所有電壓源的電壓及電流源的電流均設(shè)為零，在二端網(wǎng)絡(luò)端鈕a、b處加一個已知電壓u，測出端鈕a、b處的電流i后，則入端電阻Ri=u/i，如圖所示（a)。

②短路電流法：分別測出含源二端網(wǎng)絡(luò)的開路電壓UOC和短路電流Isc，則Ri=Uoc/Isc，如圖(b)所示。(a)伏安法求Ri（b)短路電流法求Ri二、實驗原理6第六頁，共18頁。實驗原理說明③兩次電壓法：測出有源二端網(wǎng)絡(luò)的開路電壓Uoc以后，在端扭處接一負載電阻Ri（已知阻值），然后再測負載電阻的端電壓URL,因：，則入端等效電阻為：

二、實驗原理7第七頁，共18頁。4．最大功率傳輸在電子技術(shù)中，常常希望負載電阻上獲得最大的功率，如何選擇負載電阻的大小使之獲得功率最大，就成為一個極其重要的實際問題。圖是一個簡單的串聯(lián)電路，其中Rs為電源Us的內(nèi)阻，R1為可變負載電阻，負載電RL上得到的功率P為：

實驗原理說明二、實驗原理8第八頁，共18頁。實驗原理說明為求得P的最大值，將功率P對RL求導(dǎo)為零,于是：

令上式等于零,則RL=RS,負載上獲得的功率最大：

結(jié)論：負載上獲得最大功率的條件是負載電阻RL等于電源內(nèi)阻RS，滿足該條件時，我們就說負載電阻與電源內(nèi)阻是匹配的，或稱最大功率匹配。

二、實驗原理9第九頁，共18頁。實驗設(shè)備１．雙路直流穩(wěn)壓電源１臺２．可變電阻箱２只

３．直流毫安表１只４．直流電壓表１只

二、實驗原理10第十頁，共18頁。實驗內(nèi)容與步驟1．測定線性有源二端網(wǎng)絡(luò)的外特性（即伏安特性）U=f(I)

。

實驗電路如圖（c)所示，圖中RL為可變電阻箱，a、b以左為被測有源二端網(wǎng)絡(luò)，接通電源后調(diào)節(jié)電阻箱RL的數(shù)值分別為表中所列各值，記錄相應(yīng)的電流、電壓于表（1）中，計算各種負載下獲得的功率。(c)實驗電路板三、內(nèi)容及步驟11第十一頁，共18頁。實驗內(nèi)容與步驟

表（1）測定原電路的外特性U=f(I)三、內(nèi)容及步驟12第十二頁，共18頁。實驗內(nèi)容2．驗證戴維南定理

⑴實驗電路板仍為圖（c)。接通電源后，測量a、b端的開路電壓Uoc，記入表(2)中。

⑵在前面的三種求有源二端網(wǎng)絡(luò)入端內(nèi)阻的方法中，選擇一種求出Ri，記入表(2)中。

⑶用Uoc和Ri按圖(a)組成戴維南等效電路,代替圖?電路，將RL調(diào)為表2中所列數(shù)值，記錄相對應(yīng)的電壓、電流，與表1中所測結(jié)果進行比較，驗證戴維南定理。

表2測定等效電路的外特性U=f(I)三、內(nèi)容及步驟13第十三頁，共18頁。三、內(nèi)容及步驟14第十四頁，共18頁。注意事項實驗中應(yīng)設(shè)法減少儀表內(nèi)阻對測量結(jié)果的影響。三、內(nèi)容及步驟15第十五頁，共18頁。思考題在求有源二斷網(wǎng)絡(luò)等效電路中Ri時，如何理解“原網(wǎng)絡(luò)中所有獨立電源為零值”？實驗中怎樣使獨立電源置零？

四、總結(jié)與思考16第十六頁，共18頁。報告要求1、根據(jù)實驗1