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实验三 戴维南定理
一、实验目的
1．通过实验来验证戴维南定理，并加深对等效电路的理解； 2．学习用实验方法求含源一端口网络的等效电路； 3．灵活运用等效电源定理来简化复杂线性电路的分析； 4．进一步学习使用常用直流仪器仪表的方法。 二、实验原理
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的二端网络（或称为含源一端口网络）。
根据戴维南定理：对任一线性含源一端口电阻网络（见图3.1(a)），就其端口而言总可以用一个电压源串联电阻来等效，如图3.1(b)所示，其电压源的电压为原网络端口a、b两端的开路电压Uoc, 电阻为原网络将内部电源化零以后从端口看进去的等效电阻Ri。
这里所谓的等效是指含源一端口网络被等效电路替代后，对原一端口网络的外电路没有影响，也就是外电路的电流和电压保持替代前后不变。
线性有源
二端网络
a
a
Ri
2．含源一端口网络输入电阻Ri的实验测定法
（1）测量含源一端口网络的开路电压Uoc和短路电流Isc，则输入电阻为
（2）将含源一端口网络内所有电压源的电压和电流源的电流变成零，即含源一端口网络化为无源一端口网络。然后在这无源一端口网络的端口处，外加一个电压Us ，测量端口的电流I，则入端电阻为
(a)
+
Uoc
b
(b)
-b
图 3.1 一端口网络及其等效电路
Ri
Uoc
Isc
Ri
三、实验内容
将原网络改接一根线的等效法。
US
I
(1) 用数字万用表测量R1 ~R3 电阻元件的参数取100~300Ω之间，将直流稳压电源接入电路，令u =20V，实验中调好后保持不变。
(2) 按图3.2（a）接线，调节R从0~∞，测量出UAB 和IR 的数值，特别要注意测出R=0及R=∞时的电压、电流值，将电压表和电流表的读数填入表4-1中。
(3) 将图3.2 (b) 的CD连线断开，连接CE，此时由R3与R1并联再与R2串联的电阻值（即AE间的电阻），由实验原理可知即为等效电阻，再将原先20V的电源改为由实验内容（2）测得的等效电压源UOC，也就是内容（2）将电流表断开时的电压表指示值，然后重复内容（2）的测量，并将测得结果填入表3.1中。
原
网络
E
R1
R2
A
+ －
mA
IR
0~1000
R
+
20V－
R3
+V
－
CD
B
（a）
E
R1
R2
A
+ －
mA
IR
0~1000
R
等效网络
+
Uoc－
R3
+V
－
CD
B
（b）
图3.2 原网络及其改接线后的戴维南等效电路
表3.1
R/Ω
图 4-2（a） 图 4-2（b）
IR / mA UAB / v IR / mA UAB / v
0 Uoc Uoc
200
400
600
800
∞ Isc Isc
四、实验注意事项
1．在实验测量过程中，电流表的量程注意要及时更换。
2．在做等效网络实验中，要将原先20V的电源注意改为所测的等效电压源UOC 。 3．用数字万用表直接测RAB 时，网络内的独立电源必须先置零，以免损坏数字万用表。 4．在改接等效网络线路时，要及时先关掉电源。 五、实验报告内容
1． 在同一坐标平面上画出原网络与等效网络的外部伏安特性曲线，并作分析比较，验证它们的等效性，并分析误差产生的原因。
2． 根据实验内容（2）所测的Uoc和Isc，计算有源二端网络的等效内阻，与实际测得RAB 进行比较。
六、预习思考
复习戴维南定理及网络等效条件。 七、仪器设备
序号 1 2 3 4 5
名称
双路直流稳压稳流电源 多量程直流电压表 多量程直流毫安表 数字万用表 实验线路板
型号与规格 30V 1A 45mV~600V 7.5mA~30A
自制
数量 1台 1块 1块 1块 1块
本文来源：https://www.wddqxz.cn/793a0180d2f34693daef5ef7ba0d4a7302766caf.html
2022-09-29
