實驗二戴維南定理一．實驗目的1．驗證戴維寧定理的正確性，加深對該定理的理解；2．掌握測量有源二端網絡等效參數的一般方法。二．實驗原理1．戴維寧定理戴維寧定理指出：任何一個有源二端網絡，總可以用一個電壓源US和一個電阻RS串聯組成的實際電壓源來代替，其中：電壓源US等于這個有源二端網絡的開路電壓UOC,內阻RS等于該網絡中所有獨立電源均置零(電壓源短接，電流源開路)后的等效電阻RO。US、RS和IS、RS稱為有源二端網絡的等效參數。2．有源二端網絡等效參數的測量方法(1)開路電壓、短路電流法在有源二端網絡輸出端開路時，用電壓表直接測其輸出端的開路電壓UOC,然后再將其輸出端短路，測其短路電流ISＣ，且內阻為：。若有源二端網絡的內阻值很低時，則不宜測其短路電流。(2)伏安法一種方法是用電壓表、電流表測出有源二端網絡的外特性曲線，如圖2－1所示。開路電壓為UOC，根據外特性曲線求出斜率tgφ，則內阻為：。另一種方法是測量有源二端網絡的開路電壓UOC，以及額定電流IN和對應的輸出端額定電壓UN，如圖2－1所示，則內阻為：。(3)半電壓法如圖2－2所示，當負載電壓為被測網絡開路電壓UOC一半時，負載電阻RL的大小（由電阻箱的讀數確定）即為被測有源二端網絡的等效內阻RS數值。(4)零示法在測量具有高內阻有源二端網絡的開路電壓時，用電壓表進行直接測量會造成較大的誤差，為了消除電壓表內阻的影響，往往采用零示測量法，如圖11－3所示。零示法測量原理是用一低內阻的恒壓源與被測有源二端網絡進行比較，當恒壓源的輸出電壓與有源二端網絡的開路電壓相等時，電壓表的讀數將為“0”，然后將電路斷開，測量此時恒壓源的輸出電壓U，即為被測有源二端網絡的開路電壓。三．實驗設備1．數字萬用表；2．KHDL-1電路原理實驗箱。四．實驗內容A．被測有源二端網絡與負載電阻RL（用電阻箱）連接，如圖2－4(a)所示。開路電壓、短路電流法測量有源二端網絡的UOC、RS等效參數。測開路電壓UOC：在圖2－4(a)電路中，斷開負載RL，用電壓表測量1、2兩端電壓，將數據記入表2－1中。測短路電流ISＣ：在圖2－4(a)電路中，將負載RL短路，用電流表測量電流，將數據記入表2－1中。測量有源二端網絡的等效參數US和RS。表2－1開路電壓、短路電流數據UOC(V)ISＣ(mA)RS=UOC/ISＣ2．負載實驗按圖2-5改變RＬ阻值，測量有源二端網絡的外特性。RL()01K2K3K4K5K6K7K8K9K10KU12(V)I(mA)3．驗證戴維寧定理：用一只1K可調電位器，將其阻值調整到等于步驟“1”實驗中所測的等效電阻“RS”之值，然后令其與直流穩壓UOC（調整“1”步驟時所得的開路電壓“UOC”之值）相串聯，如圖11-4（b）所示，仿照步驟“2”測量其外特性，對證戴維寧定理進行驗證。表2－2有源二端網絡外特性數據RL()01K2K3K4K5K6K7K8K9K10KU12(V)03.07I(mA)03.1五、實驗步驟：1．圖2-5線路接入穩壓源US＝12V和恒流源IS＝20mA及可變電阻RL。先斷開RL測UOC，再短接RL測Isc，則Ro＝UOC／Isc，填入下表，并計算出所測的Ro值。表21-5Uoc(V)Isc(mA)Ro=Uoc/Isc2．負載實驗按圖2-4（b）改變RL的阻值,（實驗箱中檔位電阻）測量有源二端網絡的外特性。表2-6RL()01K2K3K4K5K6K7K8K9K10KU12(V)I(mA)3．驗證戴維南定理：用1kΩ（當可變電器用），將其阻值調整到等于按步驟“1”所得的等效電阻RΟ值，然后令其與直流穩壓電源（調到步驟“1”時所測得的開路電壓UＯＣ之值）相串聯，仿照步驟“表2-7RL()01K2K3K4K5K6K7K8K9K10KU12(V)I(mA)五