实验1戴维南和诺顿等效电路.ppt

实验一实验一 戴维南和诺顿等效电路戴维南和诺顿等效电路一、实验目的一、实验目的1.对一个已知网络，求出它的戴维南等效电路。2.对一个已知网络，求出它的诺顿等效电路。3.确定戴维南定理的真实性。4.确定诺顿定理的真实性。5.对一个已知网络，确定它的戴维南等效电路。6.对一个已知网络，确定它的诺顿等效电路。二、实验器材二、实验器材v直流电压电源 1个v直流电压表 1个v直流电流表 1个v电阻 数个 戴维南定理戴维南定理v任何一个具有固定电阻和电压源的线性二端网络，就外部特性而言,总可以用一个电压源和 一个电阻的串联组合来等效。此电压源的电压即戴维南电压Vth等于该网络端口处的开路 电压。这个等效电压源的电压等于原网络开路时的端电压Voc，如图1-1所示。v串联电阻Req等于二端口内全部独立源置零后的等效电阻即戴维南电阻，它等于原网络两 端的开路电压Voc除以短路电流Isc。所以 Vth=Voc;Req=Voc/Isc。v短路电流Isc可在原网络两端连接一个电流表来测量，如图1-2所示（注：电流表具有很小 的内阻，可视为短路。）短路电流Isc也可在原网络的输出端连接一短路线来计算。v确定戴维南电阻Req的另一个方法是，将源网络中所有的电压源用短路线代替，把所有的电流源短路，这时输出端的等效电阻就是Req。在实验室里对一个未知网络确定其戴维南电阻Req的最好方法是，在 未知网络两端连接一个可变电阻，然后调整阻值直至端电压等于开路电压Voc的一半，这时可变电阻的 阻值就等于戴维南电阻Req。诺顿定理诺顿定理 v任何一个有源二端口网络，对于外部电路来说，都可用一个电流源和一个电阻的并联组合来等效。此电流源即诺顿电流In等于原网络端口处的短路电流Isc，并联电阻即诺顿电阻Rn，等于一端口内全部独立源置零后的等效电阻。v这个并联电阻的方法与戴维南电阻Req的求法一样。图1-1 测定线性二端网络的开路电压图1-2 测定线性二端网络的短路电流图1-3 测定线性二端网络加载RL时的电压Vab等效电阻的测量方法实验设备介绍实验设备介绍 数字万用表数字万用表四、实验步骤四、实验步骤v1.在电子工作平台上建立如图1-1所示的实验电路。v2.以鼠标左键单击仿真电源开关，激活该电路，测量a-b两端开路电压Voc。v3.根据图1-1所示的电路的元件值，计算a-b两端的电压Voc。v4.在电子工作平台上建立如图1-2所示的实验电路。v5.以鼠标左键单击仿真电源开关，激活该电路，测量a-b两端的短路电流Isc。v6.根据图1-2所示的电路元件值，计算短路电流Isc。计算时应该用一个短导线代替电流表。v7.根据Voc和Isc的测量值，计算戴维南电压Vtn和戴维南电阻Req。v8.根据步骤7的计算值，画出戴维南等效电路。v9.在图1-2所示电路中，断开电流表，以一条短路线代替电压源V1，用这个电路计算原网络的戴维南电阻Req。v10.根据Voc和Isc的测量值，计算诺顿电流源In和诺顿电阻Rn。v11.根据步骤10的计算值，画出诺顿等效电路。v12.在电子工作平台上建立如图1-3所示的实验电路。v13.以鼠标左键单击仿真电源开关，激活该电路，测量电压Vab。v14.根据图1-3所示的电路的元件值，计算电压Vab。v15.以步骤8中的戴维南等效电路代替图1-3 a-b端左边的电路，用这个电路求出电压Vab。v16.以步骤11中的诺顿等效电路代替图1-3 a-b端左边的电路，用这个电路求出电压Vab。五、思考与分析五、思考与分析 v1.步骤2中Voc的测量值与步骤3中的计算值比较，情况如何？v2.步骤5中Isc的测量值与步骤6中的计算值比较，情况如何？v3.步骤7中Req的计算值与步骤中的计算值比较，情况如何？v4.步骤13中Vab的计算值与步骤14中的计算值比较，情况如何？v5.步骤15中Vab的答案与步骤13和14中的答案比较，情况如何？戴维南等效电路与原电路等效吗？v6.步骤16中Vab的答案与步骤13和14中的答案比较，情况如何？诺顿等效电路与原电路等效吗？实验报告要求实验报告要求v声明：根据学院评估的要求,本学期必须根据各次实验内容,每位学生按时提交实验报告。本学期实验报告提交不全者视为自动放弃本课程实验成绩。v提交时间：下次实验提交本次实验的报告。实验报告格式要求实验报告格式要求v一、实验目的；一、实验目的；v二、实验器材；二、实验器材；v三、实验内容与步骤；三、实验内容与步骤；v四、思考与分析；四、思考与分析；v五、实验收获、体会与建议。五、实验收获、体会与建议。实验报告格式要求