1、电路分析 等效电源定理 实验报告一、 实验名称 等效电源定理二、实验目的1. 验证戴维宁定理和诺顿定理的正确性，加深对该定理的理解。2. 掌握测量有源二端网络等效参数的一般方法。三、原理说明1. 任何一个线性含源网络，如果仅研究其中一条支路的电压和电流，则可将电路的其余部分看作是一个有源二端网络（或称为含源一端口网络） 。戴维宁定理指出：任何一个线性有源网络，总可以用一个电压源与一个电阻的串联来等效代替，此电压源的电动势 Us 等于这个有源二端网络的开路电压 Uoc， 其等效内阻 R0等于该网络中所有独立源均置零（理想电压源视为短接，理想电流源视为开路）时的等效电阻。诺顿定理指出：任何一个线性
2、有源网络，总可以用一个电流源与一个电阻的并联组合来等效代替，此电流源的电流 Is 等于这个有源二端网络的短路电流 ISC，其等效内阻 R0 定义同戴维宁定理。Uoc（Us）和 R0 或者 ISC（I S）和 R0 称为有源二端网络的等效参数。2. 有源二端网络等效参数的测量方法(1) 开路电压的测量在有源二端网络输出端开路时，用电压表直接测其输出端的开路电压 Uoc。 （2）短路电流的测量在有源二端网络输出端短路，用电流表测其短路电流 Isc。（3）等效内阻 R0 的测量UocR0 Isc如果二端网络的内阻很小，若将其输出端口短路，则易损坏其内部元件，因此不宜用此法。四、实验设备序号 名 称
3、型号与规格 数量 备注1 可调直流稳压电源 030V 1 THHE-12 可调直流恒流源 0500mA 1 THHE-13 直流数字电压表 0300V 1 THHE-14 直流数字毫安表 0500mA 1 THHE-15 万用表 1 自备6 可调电阻箱 099999.9 1 THHE-17 戴维宁定理实验电路板 1 THHE-1五、实验内容被测有源二端网络如图 5-1(a)所示，即 HE-12 挂箱中“戴维宁定理/诺顿定理”线路。(a) (b)图 5-11. 用开路电压、短路电流法测定戴维宁等效电路的 Uoc、 R0。按图 5-1(a)接 入 稳 压 电 源 Us=12V 和恒流源 Is=10
4、mA，不 接 入 RL。 测出 UOc 和 Isc，并计算出 R0（测 UOC 时，不接入 mA 表。 ） ，并记录于表 1。表 1 实验数据表一2. 负载实验按图 5-1(a)接入可调电阻箱 RL。按表 2 所示阻值改变 RL 阻值，测量有源二端网络的外特性曲线，并记录于表 2。表 2 实验数据表二3. 验证戴维宁定理把恒压源移去，代之用导线连接原接恒压源处；把恒流源移去，这时，A、B 两点间的电阻即为 R0，然后令其与直流稳压电源（调到步骤 “1”时所测得的开路电压 Uoc 之值）相串联，如图 5-1(b)所示，仿照步骤 “2”测其外特性，对戴氏定理进行验证，数据记录于表 3。 表 3 实
5、验数据表三 4. 验证诺顿定理在图 5-1（a）中把理想电流源及理想电压源移开，并在电路接理想电压源处用导线短接（即相当于使两电源置零了） ，这时，A 、B 两点的等效电阻值即为诺顿定理中 R0， 然后令其与直流恒流源（调到步骤“1”时所测得的短路电流 Isc 之值）相并联，如图 5-2 所示，仿照步骤“2”测其外特性，对诺顿定理进行验证，数据记入表 4。 图 5-2 表 4 实验数据表之四六、实验结果分析图 21I S mA R VR0 L图 221.步骤 2 和 3，分别绘出曲线如图 21.22由这两个图可以明显看出图 1 中 a 等效于 b，也即戴维南定理得证。2.思考题（1）在求戴维宁等效电路时，作短路试验，测 Isc 的条件是不接入负载。本实验中可直接作负载短路实验。因为电路本身带有电阻。（2）图 51（a）中所测的开路电压不是负载 RL 两端的电压，因为负载两端的电压是会随着 RL 大小而改变的，而开路电压 Uoc 是一个固定值。（3）一个二端网络在内部含有负载的情况下可以做短路实验。
