实验1戴维南和诺顿等效电路

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,实验一 戴维南和诺顿等效电路,1,一、实验目的,1.对一个已知网络，求出它的戴维南等效电路。,2.对一个已知网络，求出它的诺顿等效电路。,3.确定戴维南定理的真实性。,4.确定诺顿定理的真实性。,5.对一个已知网络，确定它的戴维南等效电路。,6.对一个已知网络，确定它的诺顿等效电路。,2,二、实验器材,直流电压电源 1个,直流电压表 1个,直流电流表 1个,电阻 数个,3,戴维南定理,任何一个具有固定电阻和电压源的线性二端网络，就外部特性而言,总可以用一个电压源和,一个电阻的串联组合来等效。此电压源的电压即戴维南电压Vth等于该网络端口处的开路,电压。这个等效电压源的电压等于原网络开路时的端电压Voc，如图1-1所示。,串联电阻Req等于二端口内全部独立源置零后的等效电阻即戴维南电阻，它等于原网络两,端的开路电压Voc除以短路电流Isc。所以 Vth=Voc;Req=Voc/Isc。,短路电流Isc可在原网络两端连接一个电流表来测量，如图1-2所示（注：电流表具有很小,的内阻，可视为短路。）短路电流Isc也可在原网络的输出端连接一短路线来计算。,确定戴维南电阻Req的另一个方法是，将源网络中所有的电压源用短路线代替，把所有的电流源短路，,这时输出端的等效电阻就是Req。在实验室里对一个未知网络确定其戴维南电阻Req的最好方法是，在,未知网络两端连接一个可变电阻，然后调整阻值直至端电压等于开路电压Voc的一半，这时可变电阻的,阻值就等于戴维南电阻Req。,4,诺顿定理,任何一个有源二端口网络，对于外部电路来说，都可用一个电流源和一个电阻的并联组合来等效。此电流源即诺顿电流In等于原网络端口处的短路电流Isc ，并联电阻即诺顿电阻Rn，等于一端口内全部独立源置零后的等效电阻。,这个并联电阻的方法与戴维南电阻Req的求法一样。,5,图1-1 测定线性二端网络的开路电压,图1-2 测定线性二端网络的短路电流,图1-3 测定线性二端网络加载RL时的电压Vab,等效电阻的测量方法,6,实验设备介绍 数字万用表,7,四、实验步骤,1.在电子工作平台上建立如图1-1所示的实验电路。,2.以鼠标左键单击仿真电源开关，激活该电路，测量a-b两端开路电压Voc。,3.根据图1-1所示的电路的元件值，计算a-b两端的电压Voc。,4.在电子工作平台上建立如图1-2所示的实验电路。,5.以鼠标左键单击仿真电源开关，激活该电路，测量a-b两端的短路电流Isc。,6.根据图1-2所示的电路元件值，计算短路电流Isc。计算时应该用一个短导线代替电流表。,7.根据Voc和Isc的测量值，计算戴维南电压Vtn和戴维南电阻Req。,8,8.根据步骤7的计算值，画出戴维南等效电路。,9.在图1-2所示电路中，断开电流表，以一条短路线代替电压源V1，用这个电路计算原网络的戴维南电阻Req。,10.根据Voc和Isc的测量值，计算诺顿电流源In和诺顿电阻Rn。,11.根据步骤10的计算值，画出诺顿等效电路。,12.在电子工作平台上建立如图1-3所示的实验电路。,13.以鼠标左键单击仿真电源开关，激活该电路，测量电压Vab。,14.根据图1-3所示的电路的元件值，计算电压Vab。,15.以步骤8中的戴维南等效电路代替图1-3 a-b端左边的电路，用这个电路求出电压Vab。,16.以步骤11中的诺顿等效电路代替图1-3 a-b端左边的电路，用这个电路求出电压Vab。,9,五、思考与分析,1.步骤2中Voc的测量值与步骤3中的计算值比较，情况如何？,2.步骤5中Isc的测量值与步骤6中的计算值比较，情况如何？,3.步骤7中Req的计算值与步骤中的计算值比较，情况如何？,4.步骤13中Vab的计算值与步骤14中的计算值比较，情况如何？,5.步骤15中Vab的答案与步骤13和14中的答案比较，情况如何？戴维南等效电路与原电路等效吗？,6.步骤16中Vab的答案与步骤13和14中的答案比较，情况如何？诺顿等效电路与原电路等效吗？,10,实验报告要求,声明：根据学院评估的要求,本学期必须根据各次实验内容,每位学生按时提交实验报告。本学期实验报告提交不全者视为自动放弃本课程实验成绩。,提交时间：下次实验提交本次实验的报告。,11,实验报告格式要求,12,一、实验目的；,二、实验器材；,三、实验内容与步骤；,四、思考与分析；,五、实验收获、体会与建议。,实验报告格式要求,13,