实验四代文宁定理的验证.ppt

实验四 代文宁定理的验证 实验完成时间 :2007.11.29 一、实验目的 1、验证代文宁定理 ,并加深对定理的理解。 2、掌握有源二端网络的开路电压和入端等效 电阻的测定方法，并了解各种测量方法的 特点。 3、证实有源二端网络输出最大功率的条件。 二、实验电路及原理分析 1、代文宁定理：任何一个线性有源二端网络， 对外电路而言，总可以用一个电压源与电 阻相串联的支路来代替。 2、最大功率传输定理：用实际的电压源或电 流源向负载供电，只有当负载电阻等于电 源内阻时，负载上才能获得最大功率，其 最大功率为 Pmax=Uo2/(4Ro) 三、实验器材及测试电路 器材：双路稳压电源 万用表 电路基础实验箱 电阻箱 实验电路： (a) 有源二端 网络实验电路 (b) 等效 电源电路 四、实验方法与步骤 1、按 a图连接二端网络，检查无误后才通电，用万用 表电压档测量 AB端钮间的开路电压并记录；把 a图中 电压源短路，用电压表电阻档测量 AB端钮间的等效 电阻。 2、按 a图连接二端网络，在 AB端钮间接上电阻箱作为 负载电阻 RL，分别取 0、 150、 200、 300、 400欧时， 测量相应的端电压 U和电流 I，并计算功率。 3、按 b图连接等效电路，在 AB端钮间接上电阻箱作为 负载电阻 RL，分别取 0、 150、 200、 300、 400欧时， 测量相应的端电压 U和电流 I，并计算功率。 4、分析结果，验证代文宁定理和最大功率传输定理。 五、实验原始数据及其处理、结果分析与 讨论 1、有源二端网络的开路电压 Uoc=5V；等 效电阻 R0=200欧。 2、在二端网络与等效电路的端钮 AB间接 入负载电阻 RL，测其电压和电流，并计 算相应功率。 RL 0 150 200 300 400 有源 二端 网络 U 0.01V 2.14V 2.50V 3.02V 3.33V I 25.2mA 14.0mA 13.8mA 10.1mA 8.33mA P 0W 0.03W 0.35W 0.03W 0.028W 代文宁 等效 电路 U 0.0V 2.14V 2.50V 3.02V 3.33V I 252mA 14.0mA 13.8mA 10.1mA 8.33mA P 0W 0.03W 0.35W 0.03W 0.028W 由测量结果可知， a图有源二端网络与 b图 其代文宁等效电路对外电路的影响相同； 且当外加负载 RL等于内阻 R0时，负载可得 到最大功率。