河南科技大学 实验二 叠加定理及戴维南定理的验证

河南科技大学,电工,实验报告

电工与电子技术

实验二叠加原理及戴维南定理

河南科技大学,电工,实验报告

实验目的 验证叠加原理及戴维南定理。 学习有源二端网络等效内阻及开路电压的测

量方法。

河南科技大学,电工,实验报告

实验设备

DG09 元件组

DG04 直流稳 压电源

DG05叠加、 戴维南电 路实验板

D31-2智 能直流电 压、电流 表

河南科技大学,电工,实验报告

叠 加 、 戴 维 南 定 理 实 验 电 路 板

河南科技大学,电工,实验报告

1. 验证叠加原理叠加原理：在线性电路中，任一支路的电流或电 压都是电路中各个独立电源分别单独作用于电 路时，在该支路中所产生的电流或电压的代数 和。

河南科技大学,电工,实验报告

1. 验证叠加原理令E1电源单独作用时(将开 将稳压电源两路输出分 关S1投向E1侧，开关S2投 别调为12V及6V后与实 向短路侧，用直流数字电流 验板相联。 表(接电源插头)测量各支 路电流，数据记入表2-1。 令E2电源单独作用时 (将开关S1投向短路 侧，开关S2投向E2侧 )重复上述步骤。

12V

6V令E1、E2共同作用时 (开关S1和S2分别投 向E1和E2侧),重复 I1(mA) 上述步骤。

I2(mA)

I3(mA)

E1作用

E2作用E1、E2作用

河南科技大学,电工,实验报告

2.戴维南定理的验证戴维南定理：任何一个线性有源二端网络对外电路的作用都可以用一个电压源(即E)和RO的串联组合来等效代 替，其中，E等于有源二端网络两端间的开路电压UOC, RO等于该二端网络中所有独立电源不作用(即无源二端 网络)时的入端电阻。a 有源 二端 网络 E a

RL ba

R0

RL

bUOC b 无 源

有 源

aR0 b

河南科技大学,电工,实验报告

2.戴维南定理的验证(1)有源二端网络开路电压UOC的测量。直接测量法：当有源二端网络的等效电阻R0与电压表内阻R1 相比电压表内阻R1可以忽略时，直接用电压表测量开路电压。 我们将R3=510Ω电阻视为负载RL,RL以外的部分为待测有源 二端网络，其两个输出端为a、b,用数字电压表测a、b间的电压即 为开路电压UOC记下所测数据。 aR1 + E1 _ S3

R2V + _E2

RL b

河南科技大学,电工,实验报告

2.戴维南定理的验证(2)有源二端网络等效内阻R0的测量。a、方法一：开路短路法，将S1、S2倒向外侧，S3断开，测有源二端 网络的开路电压UOC,而后将毫安表跨接在a、b之间。则有源二端 网络通过毫安表短接，毫安表的读数即为有源二端网络的短路电流 IS,测量电路，将UOC、IS、RO记入表2-2中。 a

R1+ E1 _

S3RL

R2mA

+ _2 E

UOC RO= IS

a Uoc R0 b Is

b

河南科技大学,电工,实验报告

2.戴维南定理的验证(2)有源二端网络等效内阻R0的测量。方法二：二次电压测量法，首先测量有源二端网络的开路电压UOC, 然后闭合S3 ,接入负载RL=510Ω。由a、b端测量有源二端网络带 负载时的输出电压UL,测量线路见下图，将UOC、UL、RO记入表22中。 a a R2 R2 R1 R1 S3 S3 + + + + V E1 V E1_ _ _E2 _E2 RL RL UOC

UL

b

RO=(

UOC UL

– 1)RL

a Uoc R0 b

b

RL

河南科技大学,电工,实验报告

2.戴维南定理的验证(2)有源二端网

络等效内阻R0的测量。方法三：伏安法，将有源二端网络中的E1、E2用短路线代替，即S1、 S2倒向内侧；S3断开，在a b间外加电压U=6V(由稳压电源供电), 串入电流表测量无源二端网络的电流；则等效内阻 RO=U/I ,测 量电路图见下图，将U、I、RO记入表2-2中。a R1 S3 RL b R2 + U=6V _mA

I

a

RO=U/I

R0 b

U=6V I

河南科技大学,电工,实验报告

表2-2 有源二端网络等效内阻Ro的测量方法一 UOC= IS= 方法二 UOC= U L= 方法三 U= I=

RO=

UOC IS

UOC – 1)RL RO=( UL

RO=U/I

河南科技大学,电工,实验报告

2.戴维南定理的验证(3)验证戴维南定理。调节稳压电源输出电压等于上述测得的有源二端网络的开路电压UOC, 作为戴维南等效电路的电源；戴维南等效电路的内阻即前述所测RO, 显见RO实际上就是R1//R2。因此将稳压电源输出端与R1//R2串联即构成 戴维南等效电压源，该等效电压源重新向负载RL=510Ω供电，并测量 流过RL的电流IL ,与原有源二端网络向RL=510Ω供电时的电流值(见 表2-1中，E1、E2同时作用之I3)进行比较，从而验证戴维南定理，电 路如下图。a R1 S3 RL b R2 + _ UocmA

IL

河南科技大学,电工,实验报告

五、注意事项1、本次实验用万用表测UOC及RO时，应注意要根 据测量对象选择万用表的种类旋钮(电压、电 阻),以免用错损坏仪表。2、在测短路电流IS时应注意尽可能迅速，因为当 RO较小时，而电源容量又不大时，输出端短路 时，可能造成电源过载。

河南科技大学,电工,实验报告

六、预习要求1、复习课文中“叠加原理”。 2、复习课文中“等效电源定理”中的戴维南定 理。 3、实验前应计算有源二端网络的开路电压UOC及 等效内阻RO。 4、实验前应计算E1,E2分别单独作用以及共同作 用于电路时，各支路电流数值。

河南科技大学,电工,实验报告

七、实验总结1、实验后根据实测数据验证叠加原理及戴维南 定理。 UOC RO= 2、试证明有源二端网络等效内阻 IS UOC 以及RO=( – …… 此处隐藏：465字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……