1、实验五 戴维南定理的验证及最大功率传输条件测定一、实验目的1. 验证戴维南定理的正确性，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。3掌握负载获得最大传输功率的条件。二、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） 。戴维南定理指出：任何一个线性有源二端网络，总可以用一个等效电压源来代替，此电压源的理想电压 等于这个有源二端网络的开路电压 ， 其等效内阻 等于该网SUOCU0R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。2. 有源二端网络等效参数的
2、测量方法(1) 开路-短路法测 0R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 ，然后再将OCU其输出端短路，用电流表测其短路电流 ，则等效内阻为 ：SCI。SOIUR0(2) 直接测量法测 0将 A、B 支路断开，电压源短接，电流源去掉，用万用表电阻档直接测量 。0R3负载获得最大功率的条件图 5-1 可视为由一个电源向负载输送电能的模型， 可视为电源内阻和传输线路电阻的总和，0R为可变负载电阻。当满足 时，负载从L 0RL电源获得最大功率。最大功率 ， 这024UPSM时，称此电路处于“匹配”工作状态。 图 5-1三、实验设备序号 名 称 型号与规格1 可调直流稳压电源
3、030V2 可调直流恒流源 0500mA3 直流电压表 0200V4 直流毫安表 0200mA5 万用表 500 型6 可调电阻箱 099999.97 电位器 1K/2W8 戴维南定理实验电路板四、实验内容被测有源二端网络如图 5-2(a)。（） （）图 5-2 1. 负载实验。按图 5-2(a)接 入 稳 压 电 源 和恒流源 ，接入 。改变 阻值，VUS12mAIS10LRL测量有源二端网络的外特性曲线。将测出的 、 记入表 5-1 中。L2开路-短路法测 。0R按图 5-2()接 入 稳 压 电 源 和恒流源 ，不 接 入 。 测出S12IS10L和 ,并计算出 。记入表 5-2 中（测
4、 时，不接入毫安表。 ）OCUSI OC3.直接测量法测 。0见图 5-2（a） ，将被测有源网络内的所有独立源置零（去掉电流源 和电压源 ，SISU并在原电压源所接的两点用一根短路导线相连） ，然后直接用万用表的欧姆档去测负载开路时 A、B 两点间的电阻，此即为被测网络的等效内阻 ，记入表 5-2 中 。LR 0R4. 验证戴维南定理。从电阻箱上取得按步骤“3”所得的等效电阻 之值， 然后令其与直流稳压电源（调0到步骤“2”时所测得的开路电压 之值）相串联，如图 5-2(b)所示，仿照步骤“1”测OCU其外特性，对戴氏定理进行验证。将测出 、 记入表 5-3 中。 LI5. 按图 5-2 接
5、线，负载 取自元件箱 DG09 的电阻箱。 按表 5-4 所列内容，令LR在 0-1K 范围内变化，分别测出 及 的值， 、 分别为 二端的电压和功率，LRUILPLR为电路的电流。在 最大值附近应多测几点。ILP五、实验注意事项1. 测量时应注意电流表量程的更换。2. 步骤“3”中，电压源置零时不可将稳压源短接。3. 用万用表直接测 时，网络内的独立源必须先置零，以免损坏万用表。其次，欧0R姆档必须经调零后再进行测量。 4. 改接线路时，要关掉电源。六、思考题1. 对比表 5-1 和表 5-3，验证戴维南定理的正确性，并分析产生误差的原因。2. 负载获得最大传输功率的条件是什么？实验报告班级 姓名 学号 组别实验名称实验依据与步骤实验数据处理表 5-1 有源二端网络负载实验（LR）200 300 400 500 600 700 800 900 1K（VLU）（mALI）表 5-2 测 0R表 5-3 等效电压源负载实验（LR）200 300 400 500 600 700 800 900 1K（vLU）（mALI）表 5-4 测定负载获最大功率的条件（）LR100 300 400 450 500 520 600 800 1K（v）U（mA）LIOCU(v)SCI(mA)SCOIU/()万用表测()0（mW）LP实验结果分析 （解释问题、误差分析和结论）
