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实验二戴维南定理和诺顿定理的验证--

实验二戴维南定理和诺顿定理的验证

实验报告
学生姓名：李泳成学号：202200303028专业班级：电子121同组者姓名朱
广新欧文康实验类型：√验证□综合□设计□创新实验日期：2022.05.01
实验成绩：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、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,那么可将
电路的其余局部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〔理想电压源视为短路，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，那么等效内阻为R0?UOCISCU如果二端网络的内阻很小，假设将其输出
端口短路那么易损坏其内部元件，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8-1所示。根据外

特性曲线求出斜率tg?，那么内阻
UOC?UA??IBIO8-1ISCR0=tg?=
?UUOC，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??IISC
电压值UN，那么内阻为R0=

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〔3〕半电压法如图8-2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。
〔4〕零式法测

UOC?UN。
IN测R0被测有源网络R0Rl+US-UOC2V图8-2
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，往往采用零式测量法，如图8-3所示。

UOC+-V被测有源网络R0+U+US-稳压电源零式法测量原理是用一
低内阻的稳压电源与被测有源二端网络进行比拟，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。三、实验设备序
号1234名称可调直流稳压电源可调直流恒流源直流数字电压表直流数

字毫安表型号与规格0～30V0～500mA0～200V0～200mA数量1111备注
-图8-3

Ω1K/2W1111自备DGJ-05DGJ-05DGJ-05四、实验内容及步骤被测有源
二端网络如图8-4〔a〕。
330Ω510ΩIsR1R3+mA-+1KΩRL10mAR2510ΩVU-R410Ω-Us
R0Uoc+-+12V戴维南等效电路(a)
+mAURl_(b)
图8-41.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8-4〔a〕接入稳压电源US=12V和恒流源IS=10mA，不接入RL，测出
UOC、ISC，
并计算出R0。〔测UOC时，不接入mA表。〕
2.负载实验

按图8-4〔a〕接入RL。改变RL阻值，测量有源二端网络的外特性曲线。
3.验证戴维南定理：从电阻箱上取得步骤“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，

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如图8-4〔b〕所示，仿照步骤“2〞测其外特性曲线，对戴维南定理进行验证。
五、实验数据及分析

表1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。
UOC〔V〕16.90由R0?ISC〔mA〕32.70R0〔Ω〕517UOC算得R0≈517ΩISC
表2改变RL阻值，测量有源二端网络的外特性曲线。
U(V)0.922.736.209.0611.1112.5513.4014.4015.30I(mA)30.627.40
20.7015.1011.208.406.94.803.0018.0016.0014.0012.0010.008.00
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