电路分析基础课程设计

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1、电电 路路 分分 析析 基基 础础 课课 程程 设设 计计 一、实验名称 戴维南定理 二、实验目的 1验证戴维南定理。 2测定线性有源一端口网络的外特性和戴维南等效电路的外特性。 三、实验所用设备，器材 1电路分析实验箱 一台 2直流毫安表 一台 3数字万用表 一台 四、实验原理 戴维南定理指出：任何一个线性有源一端口网络，对于外电路而言，总可以用一个理 想电压源和电阻的串联形式来代替，理想电压源的电压等于原一端口的开路电压 oc U，其 电阻（又称等效内阻）等于网络中所有独立源置零时的入端等效电阻 eq R，见图 41。 - 1 - 图 4 1 图 4- 2 1、开路电压的测量方法 方法一：

2、直接测量法。当有源二端网络的等效内阻 eq R与电压表的内阻 V R，相比 可以忽略不计时，可以直接用电压表测量开路电压。 方法二：补偿法。其测量电路如图 42 所示，E为高精度的标准电压源，R为标 准分压电阻箱，G为高灵敏度的检流计。 调节电阻箱的分压比， c、 d 两端的电压随之改变， 当 abcd UU时，流过检流计G的电流为零，因此 KEK RR R UU cdab 21 2 式中 21 2 RR R K 为电阻箱的分压比。根据标准电压E 和分压比K就可求得开路 电压 ab U,因为路平衡时0 G I，不消耗电能，所以此法测量精度较高。 2、等效电阻 eq R的测量方法 对于已知的线性

3、有源一端口网络，其入端等效电 eq R可以从原网络计算得出，也可以 通过实验测出，具体测量方法有以下几种： 方法一：将有源二端网络中的独立源都去掉，在ab端外加一已知电压U，测量一 端口的总电流 总 I，则等效电阻 总 I U Req。 实际的电压源和电流源具有一定的内阻，它并不能与电源本身分开，因此在去掉电源 的同时，也把电源的内阻去掉了，无法将电源内阻保留下来，这将影响测量精度，因 而这种方法只适用于电压源内阻较小和电流源内阻较大的情况。 方法二：测量ab端的开路电压 oc U及短路电流 sc I则等效电阻 sc oc eq I U R 这种方法适用于ab端等效电阻 eq R较大，而短路电

4、流不超过额定值的情形，否则有损 坏电源的危险。 - 2 - 图 4 3 图 44 方法三：两次电压测量法 测量电路如图 43 所示，第一次测量ab端的开路 oc U，自作主张性质第二次在ab端接一 已知电阻 L R（负载电阻），测量此时a、b端的负载电压U，则a、b端的等效电阻 eq R 为： L oc eq R U U R)1( 第三种方法克服了第一和第二种方法的缺点和局限性，在实际测量中常被采用。 3、戴维南等效电路法 如果用电压等于开路电压 oc U 的理想电压源与等效电阻 L R相串联的电路（称为戴维 南等效电路，参见图4-4）来代替原有源二端网络，则它的外特性)(IfU 应与有源二端 网络的外特性完全相同。实验原理电路见图4-5。 图 4-5 五、实验步骤 1. 戴维南定理求支路电流 0 I， - 3 - 测定有源二端网络的开路电压 oc U等效电阻 eq R 按图 4-5 接