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1、实验1.2 戴维宁定理与最大功率传输定理,电路分析基础实验,1.加深对戴维宁定理与最大功率传输定理的理解。,一、实验目的,2.掌握简单的利用实验手段验证定理的方法。,1.设计右图虚线框所示有源二端网络的等效电路，用测量端口的伏安特性的实验方法求出等效电路参数，并验证戴维宁定理的正确性。,二、实验任务,2.验证最大功率传输定理，画出上图的相关数据记录的表格及输出功率随负载变化的曲线。,直流数显稳压电源、恒流源、XD03电路挂箱、XD06电阻挂箱中十进制电阻箱和R3可调电阻、电流插座、插头、直流电流表、数字万用表、导线。,三、实验设备,四、实验原理及步骤,将钥匙开关置于“开”位置，此时带红色指示灯
2、的按钮亮,电工综合台的开机操作顺序：(见动画),可通过观察柜面上三个线电压表了解此时三相电源电压情况。,三相电网输出,将“白色电压指示纽子开关”切换至“三相电网输入”，,实验所需交、直流电源,均需通过带绿色指示灯的按钮启动后方可使用。,在按下带绿色指示灯的按钮前，需观察面板上所有的仪表及三相自耦调压器是否处于关的状态，以防启动时的冲击电流对仪表及元器件造成损坏。,关,表示380V电源进入装置。,停止,将面板上所有的仪表处于“关”的状态，三相自耦调压器旋钮逆时针回到零位，然后按下带红色指示灯的停止按钮，并将钥匙开关置于“关”位置。再拆除线路。,直流数显稳压电源,打开电源开关，指示灯亮。,调节“输
3、出粗调”量程旋钮，有10V、20V、30V三档可供选择，,通过“输出细调”可在输出端输出0.030V连续,电工综合台的关机操作顺序：(见动画),可调的直流电压，接线时注意极性。由于稳压电源输出显示误差较大，所以实验中用万用表直流电压档来监测稳压电源输出电压。“输出粗调”旋钮平时应置于10V挡。,恒流源,打开电源开关，指示灯亮。,调节“输出粗调”量程旋钮,有2mA、20mA、500mA三档可供选择，,通过“输出细调”可在输出端输出0.0500mA连续可调的直流电流，,接线时注意极性。调节10mA电源电流时可先用导线将输出端短路后再进行调节。,直流数字电流表,将“+、”两端串接在被测电路中并按下红
4、色琴键，,对标有量程的三档琴键开关进行操作,完成量程的选择。,当被测值超出量程时,仪表将发出报警信号,此时告警指示灯亮,蜂鸣器鸣叫，接触器跳开,将供电源切断。,处理方法:应立即按下白色“复位”按钮,切断告警回路。在排除故障后重新起动。,方法一：开路短路法。用Ro=uoc/isc关系式计算等效电阻，即测出该网络的开路电压uoc和短路电流isc，代入式子计算即可。,方法二：独立源置零后直接用万用表电阻档测出等效电阻。,实验室测量等效电阻Ro方法:,因此，验证戴维宁定理的思路是用实验方法先找出等效电路的参数，然后再分别测量出有源二端口网络和它的等效电路的伏安特性，对比两个特性曲线，即可得到验证结果。
5、,1.将直流稳压电源调至万用表示数为6V、恒流源短路后调至10mA，关闭电源开关拆线后，分别接入有源二,最大功率传输定理：线性有源二端网络的端口外接负载电阻RL，当负载RL=Ro(等效电阻)时，负载电阻可从网络中获得最大功率，且最大功率为。,端网络，将R3可调电阻的X1和X2接入电路负载AB端作为RL，将电流插头插入电流插座内并按极性连接至直流电流表，将数字万用表并联在RL两端。打开仪器电源，开始操作。,Ro值保留小数点后一位。,3.将负载RL调至最大值测出U和I，在RL=0和RL的最大值之间对I(或U)均匀取值(D1D5)写入表中，以该I(或U)为参照，通过调节RL分别测出对应于该I(或U)
6、值(D1D5)时相应的U(或I)的值，填入表中，完成有源二端口网络AB的伏安关系表格的记录。,表一、有源二端口网络AB的伏安关系,4.拆除电路联线，将直流稳压电源调至万用表示数为Uoc，十进制电阻调为Ro值，负载电阻仍用装置上的R3作为RL,完成下图有源二端网络AB等效电路实验图的联接。,5.将上面有源二端口网络AB的伏安关系表的参照值I(或U)的 D1D5抄入下面同样格式的表格中，通过调节RL,测出RL从0变化时对应的U(或I)值，完成等效电路的伏安关系表格记录。,等效电路实验图,表二、等效电路的AB伏安关系,比较表一和表二伏安关系表格，在参照值一样的情况下对应的电压值是否相同，从而得出戴维
7、宁定理验证结果。,将十进制电阻箱联接成计算所得的等效电阻Ro值，替换,功率随负载变化的曲线测量,实验任务中有源二端口网络的负载端的RL电阻(即用十进制电阻箱的电阻作为RL)，测出电流I值。再将十进制百位电阻分别调小和调大，同时记录阻值和对应的I值，分别计算出负载功率P值，完成有源二端网络负载与功率关系的表格。,观察表格数据变化规律，得出当RL=Ro时电路输出功率最大从而验证了最大功率传输定理,表三、负载与功率关系,五、实验报告要求,1.画出实验电路与表格，简要写出实验的步骤。,2.完成有源二端网络AB的伏安关系与等效电路的伏安关系的表格记录。在同一坐标系中绘出它们的伏安曲线。计算Ro实验值与理论值误差。,3.完成负载与功率关系表格记录。画出它们关系曲线。记录最大功率时RL的阻值，验证最大功率传输定理。,4.根据测试数据，得出结论。,5.完成思考题。,六、注意事项,本实验是直流实验，接线时注意电源及表计的极性。,测量RL=相关数据时，应将该电阻一端断开。,为减少测量误差，注意随时切换电流表的量程，操作时注意避免量程保护动作。,
