二、实验器材

1． 型号为RTDG－3A或 RTDG－4B 的电工技术实验台2． 型号为 RTDG－08的的实验电路板，含有可变电阻箱3． 型号为 RTDG－02的戴维南定理实验电路板4． 型号为 RTT01－2 直流电压／电流表5． 型号为 UT70A 的数字万用表6． 1kΩ的电位器

三、实验内容

验证戴维南定理，即验证：任何一个有源二端网络，都可以用一个电压源和电阻的串联电路来等效替代，其中电压源的大小等于有源二端网络在端口处的开路电压UOC，串联电阻等于将有源二端网络转变为无源二端网络后在端口处的等效电阻RO。

四、实验原理图

I10

图2－1 被测有源二端网络

L

图2－2 戴维南等效电路

五、实验过程

（1） 在实验台左侧面闭合实验台总电源开关。 （2） 在实验台正面电源控制区按下启动按键。

（3） 打开实验台上恒压源和恒流源的电源开关，按照实验电路要求设定合适的电源输出粗

调档位，调节恒压源输出旋纽并用直流电压表监测，使输出电压数值为Us=12V；调节恒流源的输出旋纽，使输出电流数值为Is=10mA。

（4 在实验台上放好一台编号为RTDG―02的实验挂箱，戴维南定理实验电路在挂箱的中部。

（5） 按照实验电路图2-1连线。把网络端口处的开关向右接至A、B端口处。按照图中的位

置分别将电压源和电流源接入实验电路。

（6） 用直流电压表和直流毫安表在含源二端网络的端口A、B处分别测量含源二端网络的开

路电压Uoc（开关接至右侧，不接负载电阻）和短路电流Isc（开关接至左侧短路处），将测量结果记入表2―1中。

（7） 按照表2―1中的测量数据，计算二端网络的等效电阻Ro，将计算结果记入表2―1中。 （8） 在含源二端网络的端口A、B处接入可调电阻箱RL，按照表2―2设定RL的电阻值，

用直流电压表和直流毫安表分别测量出与其相对应的电压UAB和电流IAB，将测量结果记入表2―2中。

（9） 用数字万用表的欧姆档监测，调节图2―2中1kΩ的电位器，使其电阻值与有源二端网

络的等效电阻Ro相等（此时应断电测量，该电路中1kΩ的电位器不能通电）；调节实验台的恒压源输出旋纽，使其输出电压数值与有源二端网络的开路电压Uoc的数值大小相等。按照图2―2联接实验电路，接入可调电阻箱RL。

（10）按照表2―2调节RL的电阻值，用直流电压表和直流毫安表分别测量出与其对应的电压

U和电流I的数值，将测量结果记入表2―2中。

表2－2 有源二端网络与戴维南等效电路外特性比较

实验二 戴维南定理

一、 实验目的

验证戴维南定理，了解等效电路的概念

二、实验器材

1． 1台型号为RTDG－3A或 RTDG－4B 的电工技术实验台 2． 1个型号为 RTDG－08的的实验电路板，含有可变电阻箱 3． 1块型号为 RTDG－02的戴维南定理实验电路板 4． 1台型号为 RTT01－2 直流电压／电流表 5． 1块型号为 UT70A 的数字万用表

6． 1个1kΩ的电位器

三、实验内容

验证戴维南定理，即验证：任何一个有源二端网络，都可以用一个电压源和电阻的串联电路来等效替代，其中电压源的大小等于有源二端网络在端口处的开路电压UOC，串联电

阻等于将有源二端网络转变为无源二端网络后在端口处的等效电阻RO。

四、实验原理图

I10

图2－1 被测有源二端网络

L

图2－2 戴维南等效电路

五、实验过程

（1） 在实验台左侧面闭合实验台总电源开关。 （2） 在实验台正面电源控制区按下启动按键。

（3） 打开实验台上恒压源和恒流源的电源开关，按照实验电路要求设定合适的电源输出粗

调档位，调节恒压源输出旋纽并用直流电压表监测，使输出电压数值为Us=12V；调节恒流源的输出旋纽，使输出电流数值为Is=10mA。

（4） 在实验台上放好一台编号为RTDG―02的实验挂箱，戴维南定理实验电路在挂箱的中

部。

（5） 按照实验电路图2-1连线。把网络端口处的开关向右接至A、B端口处。按照图中的位

置分别将电压源和电流源接入实验电路。

（6） 用直流电压表和直流毫安表在含源二端网络的端口A、B处分别测量含源二端网络的开

路电压Uoc（开关接至右侧，不接负载电阻）和短路电流Isc（开关接至左侧短路处），将测量结果记入表2―1中。

（7） 按照表2―1中的测量数据，计算二端网络的等效电阻Ro，将计算结果记入表2―1中。 （8） 在含源二端网络的端口A、B处接入可调电阻箱RL，按照表2―2设定RL的电阻值，

用直流电压表和直流毫安表分别测量出与其相对应的电压UAB和电流IAB，将测量结果记入表2―2中。

（9） 用数字万用表的欧姆档监测，调节图2―2中1kΩ的电位器，使其电阻值与有源二端网

络的等效电阻Ro相等（此时应断电测量，该电路中1kΩ的电位器不能通电）；调节实

验台的恒压源输出旋纽，使其输出电压数值与有源二端网络的开路电压Uoc的数值大小相等。按照图2―2联接实验电路，接入可调电阻箱RL。

（10）按照表2―2调节RL的电阻值，用直流电压表和直流毫安表分别测量出与其对应的电压

U和电流I的数值，将测量结果记入表2―2中。

表2－1 测量戴维南等效电路参数

表2－2 有源二端网络与戴维南等效电路外特性比较

六、注意事项

(1) 实验前需要做充分的准备：预习实验内容，写出预习报告。无预习报告者不得进入实验室做实验。

(2) 用万用表的欧姆档测量电阻时，一定不能带电测量，这时电路中应切断所有电源，待

阻值测量完成后，应及时将万用表旋钮转回电压测量档，以避免损坏万用表。 (5) 在实验连线中、检查实验连线时以及实验结束后拆线时，均应切断实验台的电源，在

断电状态下操作。

(6) 实验完毕，拆线时用力不要过猛，以防拔断导线，最好是轻轻的旋拔。做完实验后，

收拾好实验设备与器材，经实验指导老师检查并签字后方可离开实验室。

七、实验预习要求

请在实验前对原理图2－1预先作好计算，以便调整实验线路及测量时可准确地选取电表的量程。

八、实验报告要求

(1) 画出实验原理图。

(2) 根据表2―2中测量的实验数据，用坐标纸分别绘出有源二端网络等效变换前后的外

特性曲线，验证戴维南定理。 (3) 对实验结果进行误差分析。 (4) 实验的收获、体会。

一、实验目的

1. 验证戴维南定理和诺顿定理的正确性，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。

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：任何一个线性有源网络，总可以用一个电压源与一个电阻的串联来等效代替，此电压源的电动势Us等于这个有源二端网络的开路电压Uoc，其等效内阻R0等于该网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。 诺顿定理指出：任何一个线性有源网络，总可以用一个电流源与一个电阻的并联组合来等效代替，此电流源的电流Is等于这个有源二端网络的短路电流ISC，其等效内阻R0定义同戴维南定理。

Uoc（Us）和R0或者ISC（IS）和R0称为有源二端网络的等效参数。 2. 有源二端网络等效参数的测量方法 (1) 开路电压、短路电流法测R0

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Uoc，然后再将其输出端短路，用电流表测其短路电流Isc，则等效内阻为

如果二端网络的内阻很小，若将其输出端口短路 则易损坏其内部元件，因此不宜用此法。

(2) 伏安法测R0

用电压表、电流表测出有源二端网络的外特性曲线，如图3-1所示。根据外特性曲线求出斜率tgφ，则内阻

图3-1也可以先测量开路电压Uoc， 再测量电流为额定值IN时的输出端电压值UN，则内阻为

(3) 半电压法测R0 如图3-2所示，当负载电压为被测网络开路电压的一半时，负载电阻（由电阻箱的读数确定）即为被测有源二端网络的等效内阻值。

图3-2 (4) 零示法测UOC

在测量具有高内阻有源二端网络的开路电压时，用电压表直接测量会造成较大的误差。为了消除电压表内阻的影响，往往采用零示测量法，如图3-3所示。零示法测量原理是用一低阻的稳压电源与被测有源二端网络进行比较，当稳压电源的输出电压与有源二端网络的开路电压相等时，电压表的读数将为“0”。然后将电路断开，测量此时稳压电源的输出电压，即为被测有源二端网络的开路电压UOC。

三、仪器设备和选用挂箱

四、实验内容

被测有源二端网络如图3-4(a)所示。

图3-4

1. 用开路电压、短路电流法测定戴维南等效电路的Uoc、R0和诺顿等效电路的ISC、R0。 按图3-4(a)接入稳压电源Us = 12V和恒流源Is = 10mA，不接入RL。测出UOc和Isc,并计算出R0。（测UOC时，不接入直流毫安表。）

表3-1 用开路电压、短路电流法测定Uoc和ISC

2. 负载实验

按图3-4(a)接入RL。改变RL阻值，测量有源二端网络的外特性曲线。

表3-2 测量有源二端网络的外特性

3. 验证戴维南定理

从电阻箱上取得按步骤“1”所得的等效电阻R0之值，然后令其与直流稳压电源（调到步骤“1”时所测得的开路电压Uoc之值）相串联，如图3-4(b)所示，仿照步骤“2”测其外特性，对戴氏定理进行验证。

表3-3 测量戴维南等效电路的外特性

4. 验证诺顿定理：从电阻箱上取得按步骤“1”所得的等效电阻R0之值，然后令其与直流恒流源（调到步骤“1”时所测得的短路电流ISC之值）相并联，如图3-5所示，仿照步骤“2”测其外特性，对诺顿定理进行验证。

图3-5

5. 有源二端网络等效电阻（又称入端电阻）的直接测量法。见图3-4（a）。将被测有源网络内的所有独立源置零（去掉电流源IS和电压源US，并在原电压源所接的两点用一根短路导线相连），然后用伏安法或者直接用万用表的欧姆档去测定负载RL开路时A、B两点间的电阻，此即为被测网络的等效内阻R0，或称网络的入端电阻Ri 。 用此法测得的电阻为:527Ω

6. 用半电压法和零示法测量被测网络的等效内阻R0及其开路电压Uoc。线路及数据表格自拟。

五、实验注意事项

1. 测量时应注意电流表量程的更换（对GDS-10）。 2. 步骤“5”中，电压源置零时不可将稳压源短接。

3. 用万用表直接测R0时，网络内的独立源必须先置零，以免损坏万用表。其次，欧姆档必须经调零后再进行测量。

4. 用零示法测量UOC时，应先将稳压电源的输出调至接近于UOC，再按图3-3测量。 5. 改接线路时，要关掉电源。

6. 在戴维南、诺顿等效电路中的内阻R0为计算值，实验挂箱上无此电阻，需要用DG09挂箱上的电位器提供该电阻。调节电位器，并用万用表测量。使用万用表时转换开关要调节到相应的量程档位上。

六、实验数据处理

（1）戴维南定理的验证

（2）诺顿定理的验证

(3)R0的理论值为[(330+510)*10]/(330+510+10)+510=520Ω,则： 由1中测得的R0值的相对误差为:(533-520)/520*100%=2.5%; 由5中测得的R0值的相对误差为:（527-520）/520*100%=1.35%; 由6中测得的R0值的相对误差为：（526-520）/520*100%=1.15%. U的理论值为12+520*0.01=17.2v,则： 由1中测得的U值的相对误差为：（17.2-16.69）/17.2*100%=2.97%； 由6中测得的U值的相对误差为：（17.2-17.08）/17.2*100%=0.70%。

七、实验结论及误差分析

有以上二图分析可知，在实验测定误差允许的范围内，等效电路与原电路外特性一致。戴维南原理正确，即任何有缘二端口网络均可等效为一个电压源和一个电阻串联组合，其中电压源US大小就是有源二端电路的开路电压Uoc；电阻R0大小是有源二端电路除去电源的等效电阻R0。用半电压法和零示法测量被测网络的等效内阻R0及其开路电压时存在一定的误差,这些误差主要来源于实验操作的不当,读数时存在差异,实验仪器本身的不精确等等,这些都是导致误差的原因。

一、实验目的1.验证戴维南定理和诺顿定理的正确性，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。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…

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