1、 WORD格式.分享實驗四 戴維南定理及功率傳輸最大條件專業：通信工程 班級：09 學號：120091102117 姓名：徐愛兵實驗日期：2010-10-8 實驗地點：D302 指導老師：曹新容一、實驗目的：1、用實驗方法驗證戴維南定理的正確性。2、學習線性含源一端口網絡等效電路參數的測量方法。 3、驗證功率傳輸最大條件。二、原理及說明1、戴維南定理任何一個線性含源一端口網絡，對外部電路而言，總可以用一個理想電壓源和電阻相串聯的有源支路來代替，如圖3-1所示。理想電壓源的電壓等于原網絡端口的開路電壓UOC，其電阻等于原網絡中所有獨立電源為零時入端等效電阻R0 。 2、等效電阻R0對于已知的線性

2、含源一端口網絡，其入端等效電阻R0可以從原網絡計算得出，也可以通過實驗手段測出。下面介紹幾種測量方法。方法1：由戴維南定理和諾頓定理可知： 因此，只要測出含源一端口網絡的開路電壓UOC和短路電流ISC, R0就可得出，這種方法最簡便。但是，對于不允許將外部電路直接短路的網絡（例如有可能因短路電流過大而損壞網絡內部的器件時），不能采用此法。方法2：測出含源一端口網絡的開路電壓UOC以后，在端口處接一負載電阻RL，然后再測出負載電阻的端電壓URL ，因為： 則入端等效電阻為： 方法3：令有源一端口網絡中的所有獨立電源置零，然后在端口處加一給定電壓U，測得流入端口的電流I (如圖3-2a所示)，則：

3、也可以在端口處接入電流源I，測得端口電壓U（如圖3-2b所示），則： 3、功率傳輸最大條件一個含有內阻ro的電源給RL供電，其功率為： 為求得RL從電源中獲得最大功率的最佳值，我們可以將功率P對RL求導，并令其導數等于零：解得： RL=r0得最大功率： 即：負載電阻RL從電源中獲得最大功率條件是負載電阻RL等于電源內阻r0 。三、實驗內容：1、線性含源一端口網絡的外特性按圖3-3接線，改變電阻RL值，測量對應的電流和電壓值，數據填在表3-1內。根據測量結果，求出對應于戴維南等效參數Uoc,Isc。 表3-1 線性含源一端口網絡的外特性RL()0短路100200300500700800開路I(m

4、A)U( V ) 2、求等效電阻Ro利用原理及說明2中介紹的3種方法求R。，并將結果填入表3-2中，方法（1）和方法（2）數據在表3-1中取，方法（3）實驗線路如圖3-4所示。 表3-2 等效電阻R0方法123R0(K)R0的平均值3、戴維南等效電路 利用圖3-4構成戴維南等效電路如圖3-5所示，其中U0= R0= 。測量其外特性U=f(I)。將數據填在表3-3中。表3-3 戴維南等效電路 RL()0短路100200300500700800開路I(mA)U( V ) 4、最大功率傳輸條件 1.根據表3-3中數據計算并繪制功率隨RL變化的曲線：P=f(RL) 。 2.觀察P=f(RL)曲線，驗證

5、最大功率傳輸條件是四、實驗記錄：1、線性含源一端口網絡的外特性按圖3-3接線，改變電阻RL值，測量對應的電流和電壓值，數據填在表3-1內。根據測量結果，求出對應于戴維南等效參數Uoc,Isc。 表3-1 線性含源一端口網絡的外特性RL()0短路100200300500700800開路I(mA)-16.19-13.212-11.16-9.659-7.612-6.281-5.775-888.178（nA）U( V )16.19（fv）1.3212.2322.8983.8064.3964.6217.183 2、求等效電阻Ro利用原理及說明2中介紹的3種方法求R。，并將結果填入表3-2中，方法（1）和

6、方法（2）數據在表3-1中取，方法（3）實驗線路如圖3-4所示。 表3-2 等效電阻R0方法123R0(K)0.443670.443640.44367R0的平均值0.443663、戴維南等效電路 利用圖3-4構成戴維南等效電路如圖3-5所示，其中U0= 7.183V R0= 443.66 歐測量其外特性U=f(I)。將數據填在表3-3中。表3-3 戴維南等效電路 RL()0短路100200300500700800開路I(mA)16.1913.21211.169.6597.6126.2815.775888.178nAU( V )16.19（fv）1.3212.2322.8983.8064.396

7、4.6217.183 4、最大功率傳輸條件 1.根據表3-3中數據計算并繪制功率隨RL變化的曲線：P=f(RL) 。 2.觀察P=f(RL)曲線，驗證最大功率傳輸條件是電阻（歐）電流（mA）電壓（V）功率（w）10013.2121.32117.45305220011.162.23224.909123009.6592.89827.9917825007.6123.80628.9712727006.2814.39627.6112768005.7754.62126.686275根據表格數據可得：當功率達到最大的時候，電阻R1=500歐姆。五、實驗結論：1、由1、2、3實驗數據及曲線圖驗證了戴維南定理。2、由實驗4的數據及曲線圖