直流电路的戴维南等效和诺顿等效

直流电路的戴维南等效和诺顿等效

　　一、实验目的
　　1、验证戴维南定理和诺顿定理；
　　2、验证电压源与电流源相互进行等效转换的条件；
　　3、了解实验时电源的非理想状态对实验结果的影响。

　　二、原理说明
　　任何一个线性网络，如果只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含源的一端口网络。这时可用一个等效电压源来代替其对外部电路的作用，该电压源的电动势等于这个含源一端口网络的开路电压，其等效内阻等于这个含源一端口网络中各电源均为零时的无源一端口网络的入端电阻，这个结论就是戴维南定理。

　　如果这个含源一端口网络用等效电流源来代替，其等效电流就等于这个含源一端口网络的短路电流 ，其等效内电导等于这个含源一端口网络各电源均为零时的无源一端口网络的入端电导，这个结论就是诺顿定理。

　　三、实验任务

　　图6.6.1

　　本实验使用图6.6.1所示的线性网络来验证这两个定理。

　　请注意：在这个网络中，当负载电阻R小于某一个数值后，电路将发生变化，这主要是由于实际电源在使用时超出了其规定的正常工作范围，而导致电路出现异常。

　　1、按图6.6.1接线，改变可调电阻R，测量UAB和IR的关系曲线，数据记入表6.6.1中。特别注意要测出R＝∞及R＝0时的电压和电流。

　　表6.6.1

　　2、测量无源一端口网络的入端电阻。将电流源开路，同时将电压源短路，再将负载电阻开路，用伏安法或直接用万用表测量A、B两点间的电阻，即为该网络的入端电阻RAB＝ 。
　　3、将A、B两端左侧电路做戴维南等效（请绘制等效电路图），重复测量UAB和IR的关系曲线，数据表格自拟，并与任务1所测得的数据进行比较，验证戴维南定理。
　　4、将A、B两端左侧电路做诺顿等效（请绘制等效电路图），重复测量UAB和IR的关系曲线，数据表格自拟，并与任务1所测得的数据进行比较，验证诺顿定理。

　　四、实验仪器设备
　　1、数字万用表
　　2、电工综合实验台
　　3、DG07多功能网络实验组件

　　五、预习思考及注意事项
　　1、实验过程中直流稳压源不能短路，直流稳流源不能开路，而且电源只能向外提供功率而不能吸收功率，以免损坏设备。
　　2、戴维南定理和诺顿定理的使用条件是什么？
　　3、在验证戴维南定理时，如果电源内阻不能忽略，实验该如何进行？
　　4、计算戴维南等效和诺顿等效各参数的理论值。
　　5、本实验中，当负载电阻R小于某一数值后，电路将发生变化。试计算这一阻值，并解释这一现象。

　　六、实验报告要求
　　1、比较等效参数，根据实验数据验证戴维南和诺顿定理；
　　2、绘制并比较等效前后的电压电流关系曲线；
　　3、分析电源内阻对实验结果的影响及消除方法。