(关于电路分析实验报告)

一、实验目的

1.通过实验验证戴维南方定理的正确性。

2.学习效电路参数的测量方法，如与源一端口的线性网络

3.验证动力传输的最大条件。

二、原理及描述

1.戴维南方定理

对于任何带有源一端口和对外部电路的线性网络，它总是可以用一个理想的电压源和一个串联电阻的源支路来代替，如如图3-1所示。理想电压源的电压等于原网络端口的开路电压UOC，其电阻等于原网络中所有独立电源均为零时输入端的等效电阻R0。

2.等效电阻R0

在已知的具有源一端口的线性网络中，对的等效电阻R0可以从原始网络中计算，也可以通过实验手段测量。下面介绍几种测量方法。

方法一：根据戴维南定定理和诺顿定理：

因此，只要测量带有源一端口的网络的开路电压UOC和短路电流ISC、R0，这种方法是最简单的。但是，在不允许外部电路直接短路的网络中，对不能采用这种方法(例如，网络内部的设备可能因短路电流过大而损坏)。

方法二：用源一端口，测量网络的开路电压UOC后，在端口连接一个负载电阻RL，然后测量负载电阻的端电压URL，因为：

输入端的等效电阻为：

方法三：置零源一端口电网中所有独立电源，然后给端口加上一个给定的电压u，测量流入端口的电流I(如图如图3-2a所示)，然后：

您也可以在端口处连接一个电流源I’来测量端口电压u’(如如图3-2b所示)，然后：

3.最大功率传输条件

内阻为ro的电源向RL供电，其功率为：

为了获得RL从电源获得的最大功率的最佳值，我们可以取功率P对RL的导数，并使其导数等于零：

解决方法是：RL=r0

最大功率：

即，负载电阻RL从电源获得最大功率的条件是负载电阻RL等于电源的内阻r0。

三.仪器和设备

电气实验设备：DG011、DY031、DG053

四、实验内容

1.源一端口线性网络的外部特征

按图3-3接线，改变电阻RL值，测量对的电流和电压值，数据见表3-1。根据测量结果，得到了戴维南部对的等效参数UOC和ISC。

表3-1具有源一端口的线性网络的外部特征

Rl () 0短路100 200 300 500 700 800 开路

I(毫安)

铀(钒)

2.求等效电阻Ro

用原理和说明2介绍的三种方法求r，结果填入表3-2，方法(1)和方法(2)的数据取表3-1，方法(3)的实验线如图见表3-4。

表3-2等效电阻R0

方法1 2 3

R0(k)

R0的平均值

3.戴维和其他效电路

用图3-4组成如图3-5、效电路， 戴维等。其中U0=R0=。

测量其外特性U=f(I)。填写表3-3中的数据。

表3-3 戴维效电路

Rl () 0短路100 200 300 500 700 800 开路

I(毫安)

铀(钒)

4.最大功率传输条件

1.根据表3-3中的数据，计算并绘制功率随RL变化的曲线：P=f(RL)。

2.观察P=f(RL)曲线，验证最大功率传输条件是否正确。

六.报告要求

1.根据实验1和实验3的测量结果，在同一坐标纸上画出它们的外特性曲线，并进行分析比较。

2.完成实验内容2的要求。