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代维宁定理与诺顿定理

实验 3. 代维宁定理与诺顿定理. 实验目的. 1. 实验报告. 8. 目 录. 预习要求. 2. 实验仪器. 3. 实验原理. 4. 实验步骤. 5. 实验提示. 6. 思 考 题. 7. 1. 用实验的方法验证戴维宁定理和诺顿定理. 2. 3. 比较各种测量方法所适用的情况. 分析各种方法的误差大小及其产生的原因. 实验目的. 戴维宁定理与诺顿定理. 预 习 要 求. 1. 根据图 2-3-2 实验电路，计算 Vs=8V 时 3 、 4 端的开路电压 Vcc 、短路电流 Isc 和等效内阻 Ro 。. 预 习 要 求.

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代维宁定理与诺顿定理

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Presentation Transcript

  1. 实验3 代维宁定理与诺顿定理

  2. 实验目的 1 实验报告 8 目 录 预习要求 2 实验仪器 3 实验原理 4 实验步骤 5 实验提示 6 思 考 题 7

  3. 1 用实验的方法验证戴维宁定理和诺顿定理 2 3 比较各种测量方法所适用的情况 分析各种方法的误差大小及其产生的原因 实验目的

  4. 戴维宁定理与诺顿定理 预 习 要 求 1.根据图2-3-2实验电路，计算Vs=8V时3、4端的开路电压Vcc、短路电流Isc和等效内阻Ro。

  5. 预 习 要 求 2.了解各种等效电路实验实现的方法及步骤，列出实验操作注意事项。 3.步骤1-5分别适用于什么情况，请逐条予以说明（主要从等效电源内阻和测试仪表等效内阻及对被测电路的影响程度考虑）。 4.根据图2-3-2画出只使用7根接线（包括电源线）实验电路的接线图并标明1、2、3、4各点。 5.根据实验任务，计算所有被测参数的理论值，按预习报告的写作要求设计数据表格写出预习报告。

  6. 戴维宁定理与诺顿定理 实 验 仪 器 • 直流稳压电源 • 万用表（两块） • 电路信号与系统实验箱

  7. 实 验 仪 器 直流稳压电源 实验室所用直流电压源为双通道直流稳压电源。 电压显示值仅为参考，实际输出以万用表测量为准 应避免电压源短路!

  8. 实 验 仪 器 实验箱 戴维宁定理与诺顿定理

  9. 戴维宁定理与诺顿定理 实 验 原 理

  10. 实 验 原 理 代维宁定理：任何一个线性有源一端口网络如图2-3-1(a)，对外部电路来说，总可以用一个理想电压源与电阻串联组合来代替，如图2-3-1(b)所示。其理想电压源的电压等于原网络端口的开路电压Voc，电阻等于原网络中所有独立源为零值时的入端等效电阻Ro。

  11. 实 验 原 理 诺顿定理：是代维宁定理的对偶形式，它指出任何一个线性有源一端口网络，对外部电路来说，总可以用一个理想电流源与电导并联组合来代替，如图2-3-1(c)所示。其理想电流源的电流等于原网络端口的短路电流Isc，电导等于原网络中所有独立源为零值时的入端等值电导Go(Go=1/Ro)。

  12. Ro I I a a I 任意负载 a 任意负载 + 任意负载 + + + 线性有源一端口网络 Go Vb Isc Vb Voc V － － － b b b － (a) (b) (c) 实 验 原 理 图2-3-1 代维宁定理和诺顿定理等效电路

  13. 实 验 原 理 上述参数Voc，Ro，Isc，Go可用实验的方法测定，根据Voc=IscRo可知，只要测得前三个中的两个，便可求得另两个参数。 求得等效电源的方法很多。最简便的方法是用电压表直接测量图2-3-1(a)电路a，b间的开路电压Voc和用电流表测量a，b间的短路电流Isc，再由Ro=Voc/Isc求得Ro。但各种方法都有一定的适用范围。要根据电路的实际情况，分析测试方法可能造成的误差。比如，用电压表直接测量开路电压时万用表的等效电阻应远大于电源的等效内阻，否则就称不上测开路电压，必须另想办法解决测试方法造成的误差。

  14. 戴维宁定理与诺顿定理 实 验 步 骤 一、直接测量 按图2-3-2接线，先不接电源。 1，2端用短路线连接。用万用表欧姆档适当量程测3，4端电阻 Ro (只适用于无源或能令独立源置零的情况。) ，填入表2-3-1。

  15. 实 验 步 骤

  16. 3 － 1 + A + + No Vs V － － 2 4 图2-3-3实验接线图一 实 验 步 骤 二、加压定流 按图2-3-3接线(实验板上接线不变，3，4端接上电流表，电压表和电源)，调整电源电压，使电流表读数为10mA。记录电压表读数V于表2-3-1。

  17. 实 验 步 骤 三、开、短路法 去掉1，2 端短路线后如图2-3-2接线，调整Vs=8V，测3、4端开路电压(用直流电压5V档)和短路电流(用直流电流50mA档)记录于表2-3-1。

  18. 实 验 步 骤 四、半电压法 接续步骤3，3、4端接上电阻箱，作为负载电阻，调整阻值，使负载上的电压等于Voca/2，此时电阻箱的阻值就等于等效电源的内阻。记录 RO于表2-3-1。

  19. － + 1 3 A + + V + No Vs V － － － 2 4 图2-3-4实验接线图二 实 验 步 骤 五、双电源法 拆除3，4端电阻箱，稳压电源置双路工作方式，按图2-3-4接线(3，4端接上电流表，电压表和另一路直流电压V)，调整V，使得电流表读数为零(最小量程档)，则这时电压表的读数即为开路电压Vocb。记录 Vocb于表2-3-1。应有Voca约等于Vocb。

  20. 实 验 步 骤 表2-3-1

  21. 实 验 步 骤 实验电路 图2-3-2实验电路

  22. － + 1 3 A + + V + No Vs V － － － 2 4 图2-3-4实验接线图二 3 － 1 + A + + No Vs V － － 2 4 图2-3-3实验接线图一 实 验 步 骤 实验电路

  23. 戴维宁定理与诺顿定理 实 验 提 示 注意测量中产生误差的原因。

  24. 实 验 思 考 题 1.步骤5中如果将电压表的“+”端接实验板的3端测电压，Vocb结果如何?为什么？ 2.实验步骤5的方法避免了电压表内阻对测量开路电压的影响。类似地，如果电流表内阻与等效电源内阻相比较不能忽略时，仍用电流表直接测量短路电流Isc，必将产生很大的误差。为避免这种误差可采用什么方法? 画出测试电路并简要说明测试方法。

  25. 实 验 报 告 要 求 • 实验名称； • 实验目的； • 实验仪表（应写明具体型号）； • 实验原理及实验电路图； • 实验数据：填写数据表格分析实验结果和误差原因； • 实验小结：总结实验的情况，实验的收获和体会。

  26. 实 验 结 束 实验结束后，整理好工具包，正确摆放仪器，并将实验箱放入实验台右侧柜子中。

  27. 地址：南京市栖霞区文苑路9号教学3号楼西区 • http://eelab.njupt.edu.cn • E-Mail:ddsz@njupt.edu.cn • 中心办公室：教学3号楼西区二楼西207室 • 联系电话：025-85866145

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