实验四 戴维南定理一、实验目的 1、验证戴维南定理 2、测定线性有源一端口网络的外特性和戴维南等效电路的外特性。二、实验原理 戴维南定理指出：任何一个线性有源一端口网络，对于外电路而言，总可以用一个理想电压源和电阻的串联形式来代替，理想电压源的电玉等于原一端口的开路电压 Uoc，其电阻（又称等效内阻）等于网络中所有独立源置零时的入端等效电阻Req，见图4－1。 图4－ 1 图4- 2 1、开路电压的测量方法 方法一：直接测量法。当有源二端网络的等效内阻Req与电压表的内阻Rv相比可以忽略不计时，可以直接用电压表测量开路电压。 方法二：补偿法。其测量电路如图4－2所示，E为高精度的标准电压源，R为标准分压电阻箱，G为高灵敏度的检流计。调节电阻箱的分压比，c、d两端的电压随之改变，当Ucd=Uab时，流过检流计G的电流为零，因此Uab＝Ucd =[R2/（R1+ R2）]E＝KE式中 K= R2/（R1+ R2） 为电阻箱的分压比。根据标准电压E 和分压比Κ就可求得开路电压Uab,因为电路平衡时IG= 0，不消耗电能，所以此法测量精度较高。 2、等效电阻Req的测量方法对于已知的线性有源一端口网络，其入端等效电Req可以从原网络计算得出，也可以通过实验测出，下面介绍几种测量方法： 方法一：将有源二端网络中的独立源都去掉，在ab端外加一已知电压U，测量一端口的总电流I总则等效电阻 Req= U/I总 实际的电压源和电流源具有一定的内阻，它并不能与电源本身分开，因此在去掉电源的同时，也把电源的内阻去掉了，无法将电源内阻保留下来，这将影响测量精度，因而这种方法只适用于电压源内阻较小和电流源内阻较大的情况。 方法二：测量ab端的开路电压Uoc及短路电流Isc则等效电阻 Req= Uoc/Isc 这种方法适用于ab端等效电阻Req较大，而短路电流不超过额定值的情形，否则有损坏电源的危险。 图4 – 3 图 4－4方法三：两次电压测量法测量电路如图4－3所示，第一次测量ab端的开路Uoc，第二次在ab端接一已知电阻RL（负载电阻），测量此时a、b端的负载电压U，则a、b端的等效电阻Req为： Req =[（Uoc/ U）-1]RL 第三种方法克服了第一和第二种方法的缺点和局限性，在实际测量中常被采纳。3、戴维南等效电路法假如用电压等于开路电压Uoc 的理想电压源与等效电阻RL相串联的电路（称为戴维南等效电路，参见图4-4）来代替原有源二端网络，则它的外特性U＝f（I）应与有源二端网络的外特性完全相同。实验原理电路见图4-5b。图 4 － 5三、预...
