实验三等效电源定理

实验三等效电源定理一、实验目的1．验证等效电源定理。2．熟悉电路的开路和短路情况，掌握测量等效电压源的电动势、等效电流源的短路电流和等效内阻的方法。二、实验原理1．戴维宁定理任何一个线性有源二端网络，总可以用一个理想电压源和一个等效电阻相串联来代替，其理想电压源的电动势等于该网络的开路电压Uoc，等效内阻等于该网络中所有电源为零时的等效电阻R0。(1)等效电压源电动势（开路电压）的测试方法一般情况下，把外电路（负载）断开，用电压表测其两端电压值，即为开路电压Uoc，此时等效电源电动势US＝Uoc。若电压表内阻远大于被测网络的等效电阻，其测量结果相当精确。（本实验采用此法）。若电压表内阻不是远大于被测网络的等效电阻，请查资料，等效电源电动势如何测试？（2）等效电阻R0(内阻)的测试方法短路负载RL，测短路电流Is。内阻0OCSURI。此法适用于网络内阻较大，两端可以被短路的情况。(本实验用此方法测R0)。若网络内阻较小，两端不能被短路的情况下，请查资料，如何测试等效内阻？2．诺顿定理任何一个线性有源二端网络，总可以用一个理想电流源和一个等效电阻并联来代替，其理想电流源的短路电流IS等于该网络负载RL的短路电流，等效内阻等于该网络中所有电源为零时的等效电阻R0。二端网络RLRLSU0RUoc0RVUoc二端网络RL(1)等效电流源短路电流的测试方法一般情况下，测量负载短路电流即为IS（2）等效电阻R0(内阻)的测试方法与戴维宁定理相同。三、实验仪器和设备1.EEL－Ⅶ实验台1台2.万用表1块3.EEL－51组件、EEL－53组件四、实验内容及步骤1．测量有源二端网络的外部伏安特性本实验用EEL－53组件进行。按下图接线，调节使电源电压US1=25V，调节有源二端网络外接电阻RL的数值，使其分别为表3中所示数值。测量通过RL的电流和RL两端电压，将测量结果填入表1中。其中，RL=0时的电流为短路电流IS，RL=∞时的电压为开路电压UOC表1RL（Ω）02004006001K∞I（mA）U（V）2．由表1可得到等效电源的参数等效电源电动势US＝UOC=V；短路电流IS=mA，等效电源内阻R0=Ω。3．验证等效电源定理（1）验证戴维宁定理，用电压源等效替代二端网络（即调节电压源输出电压为US，调节可变电阻使其阻值为R0，按下图连线），测量负载RL取不同阻值时的I、U值，填入表2中。并比较表1和表2测量结果，对结果加以说明。表2RL（Ω）02004006001K∞I（mA）U（V）（2）验证诺顿定理，用电流源等效替代二端网络（即调节电流源输出电流为IS，调节可变电阻使其阻值为R0，按下图连线），测量负载RL取不同阻值时的I、U值，填入表3中。并比较表1、表2和表3测量结果，对结果加以说明。表3RL（Ω）02004006001K∞I（mA）U（V）五、预习要求1.理论计算二端网络的等效电源参数（US，IS和R0）。2.为何要将表1、表2和表3的数据进行比较？六、实验数据处理1．比较二端网络和等效电源分别作用时，负载RL两端的电压及电流值（1）即对比表1和表2中的数据，验证戴维宁定理是否成立。（2）比较表1和表3中的数据，验证诺顿定理是否成立。2．画出表1、表2和表3的U—I图并比较，比较结果说明什么问题？