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。

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

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