戴維南定理與疊加定理實驗
一、實訓目的
1.加深對戴維南定理和疊加定理的理解;
2.掌握支路電流、開路電壓及除源電阻的測量方法;
3.進一步熟練穩(wěn)壓電源、萬用表的使用。
二、實訓內容
1.逐一完成戴維南定理和疊加定理電路的連接和測量;
2.把測得的數據根據相應的定理進行分析、計算、比較,從而驗證戴維南定理和疊加定理的正確性。
三、實訓電路圖
1.戴維南定理
任何一個含源線性二端網絡都可以等效成一個電壓源,其電動勢等于網絡的開路電壓,內阻等于從網絡兩端看,除源網絡的電阻。
將圖1的ab兩點斷開,測出其開路電壓Uab;將US除源,測量其等效內阻Ro,算出I,。將測試結果填于表1中并與理論計算與原實測值I進行比較。
表1 戴維南定理測試記錄
由原電路計算與實測值 |
由戴維南定理實測與計算值 | |||
理論計算值I |
直接實測值I |
開路電壓Uab |
等效內阻Ro |
計算電流I, |
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2.疊加定理
在具有幾個電源共同作用的線性電路中,各支路電流等于各個電源單獨作用時所產生電流的代數和。
圖2疊加定理的驗證電路圖
四、實訓步驟
將圖2(a)分解成圖2(b)和(c)兩部分。
1) 先在圖2(a)中測量I1、I2、I3,將測試結果填于表2中。
2) 再在圖2(b)中測出I1’、I2’、I3’,將測試結果填于表2中。
3) 最后在圖2(c)中測出I1’’、I2’’、I3’ ’,將測試結果填于表2中。
4) 定I1、I2、I3方向為電流的參考方向,計算I1’-I1’’;I2’+I2’’;I3’’-I3’的值,將計算結果填于表2中,并將它們分別與I1、I2、I3比較,若它們分別相等或相近,則疊加定理的正確性得以驗證。
表2 疊加定理測試記錄
由圖(a)實測值 |
由圖(b)實測值 |
由圖©實測值 |
圖(b)與圖(c)疊加值 | ||||||||
I1 |
I2 |
I3 |
I |
I |
I |
I |
I |
I |
I |
I |
-I |
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五、實訓設備與器材
穩(wěn)壓電源1臺;萬用表1只;
電阻2KΩ,2只;1KΩ,1只。
思考題:
1.簡要說明產生測量誤差的主要原因。
2.如果含源二端線性網絡中含有電流源,在求其端口的除源電阻時,應如何將其“除源”?
3.戴維南定理和疊加原理是否適合非線性網絡?
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