電路分析基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)

1、<p>　　電 路 分 析 基 礎(chǔ)</p><p><b>　　課 程 設(shè) 計(jì)</b></p><p><b>　　實(shí)驗(yàn)名稱(chēng) </b></p><p><b>　　戴維南定理</b></p><p><b>　　二、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?lt;/b></p&

2、gt;<p><b>　　驗(yàn)證戴維南定理。</b></p><p>　　測(cè)定線(xiàn)性有源一端口網(wǎng)絡(luò)的外特性和戴維南等效電路的外特性。</p><p>　　三、實(shí)驗(yàn)所用設(shè)備，器材</p><p>　　電路分析實(shí)驗(yàn)箱 一臺(tái)</p><p>　　直流毫安表 一臺(tái)</p>

3、<p>　　數(shù)字萬(wàn)用表 一臺(tái) </p><p><b>　　四、實(shí)驗(yàn)原理</b></p><p>　　戴維南定理指出：任何一個(gè)線(xiàn)性有源一端口網(wǎng)絡(luò)，對(duì)于外電路而言，總可以用一個(gè)理想電壓源和電阻的串聯(lián)形式來(lái)代替，理想電壓源的電壓等于原一端口的開(kāi)路電壓，其電阻（又稱(chēng)等效內(nèi)阻）等于網(wǎng)絡(luò)中所有獨(dú)立源置零時(shí)的入端等效電阻，見(jiàn)圖4－1。<

4、;/p><p>　　圖4－ 1 圖4- 2</p><p>　　1、開(kāi)路電壓的測(cè)量方法 </p><p>　　方法一：直接測(cè)量法。當(dāng)有源二端網(wǎng)絡(luò)的等效內(nèi)阻與電壓表的內(nèi)阻，相比可以忽略不計(jì)時(shí)，可以直接用電壓表測(cè)量開(kāi)路電壓。</p><p>　　方法二：補(bǔ)償法。其測(cè)量電路如圖4－

5、2所示，為高精度的標(biāo)準(zhǔn)電壓源，為標(biāo)準(zhǔn)分壓電阻箱，為高靈敏度的檢流計(jì)。調(diào)節(jié)電阻箱的分壓比，c、d兩端的電壓隨之改變，當(dāng)時(shí)，流過(guò)檢流計(jì)的電流為零，因此</p><p>　　式中 為電阻箱的分壓比。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)電壓 和分壓比就可求得開(kāi)路電壓,因?yàn)槁菲胶鈺r(shí)，不消耗電能，所以此法測(cè)量精度較高。</p><p>　　2、等效電阻的測(cè)量方法</p><p>　　對(duì)于已知的線(xiàn)性有源一

6、端口網(wǎng)絡(luò)，其入端等效電可以從原網(wǎng)絡(luò)計(jì)算得出，也可以通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)出，具體測(cè)量方法有以下幾種： </p><p>　　方法一：將有源二端網(wǎng)絡(luò)中的獨(dú)立源都去掉，在端外加一已知電壓，測(cè)量一 端口的總電流，則等效電阻 。</p><p>　　實(shí)際的電壓源和電流源具有一定的內(nèi)阻，它并不能與電源本身分開(kāi)，因此在去掉電源的同時(shí)，也把電源的內(nèi)阻去掉了，無(wú)法將電源內(nèi)阻保

7、留下來(lái)，這將影響測(cè)量精度，因而這種方法只適用于電壓源內(nèi)阻較小和電流源內(nèi)阻較大的情況。</p><p>　　方法二：測(cè)量端的開(kāi)路電壓及短路電流則等效電阻</p><p>　　這種方法適用于端等效電阻較大，而短路電流不超過(guò)額定值的情形，否則有損壞電源的危險(xiǎn)。</p><p>　　圖4 – 3 圖 4－4</p>

8、<p>　　方法三：兩次電壓測(cè)量法 </p><p>　　測(cè)量電路如圖4－3所示，第一次測(cè)量端的開(kāi)路，自作主張性質(zhì)第二次在端接一已知電阻（負(fù)載電阻），測(cè)量此時(shí)、端的負(fù)載電壓，則、端的等效電阻為：</p><p>　　第三種方法克服了第一和第二種方法的缺點(diǎn)和局限性，在實(shí)際測(cè)量中常被采用。</p><p>　　3、戴維南等效電路法</p><

9、;p>　　如果用電壓等于開(kāi)路電壓 的理想電壓源與等效電阻相串聯(lián)的電路（稱(chēng)為戴維南等效電路，參見(jiàn)圖4-4）來(lái)代替原有源二端網(wǎng)絡(luò)，則它的外特性應(yīng)與有源二端網(wǎng)絡(luò)的外特性完全相同。實(shí)驗(yàn)原理電路見(jiàn)圖4-5。</p><p><b>　　圖4-5</b></p><p><b>　　實(shí)驗(yàn)步驟</b></p><p>　　1. 戴

10、維南定理求支路電流，</p><p>　　測(cè)定有源二端網(wǎng)絡(luò)的開(kāi)路電壓等效電阻 </p><p>　　按圖4-5接線(xiàn)，經(jīng)檢查無(wú)誤后，采用直接測(cè)量法測(cè)定有源二端網(wǎng)絡(luò)的開(kāi)路電壓。電壓表內(nèi)阻應(yīng)遠(yuǎn)大于二端網(wǎng)絡(luò)的等效電阻。</p><p>　　用兩種方法測(cè)定有源二端網(wǎng)絡(luò)的等效電阻 </p><p>　　A、采用原理中介紹的方法二測(cè)量：</p>

11、;<p>　　首先利用上面測(cè)得的開(kāi)路電壓和預(yù)習(xí)中計(jì)算出的估算網(wǎng)絡(luò)的短路電流大小，在之值不超過(guò)直流穩(wěn)壓電源電流的額定值和毫安表的最大量限的條件下，可直接測(cè)出短路電流，并將此短路電流數(shù)據(jù)記入表格4－ 1中。</p><p>　　B、采用原理中介紹的方法三測(cè)量：</p><p>　　接通負(fù)載電阻，調(diào)節(jié)電位器使 =，使毫安表短接，測(cè)出此時(shí)的負(fù)載端電壓并記入表格4 - 1中。</

12、p><p><b>　　表 4 – 1</b></p><p>　　取A、B兩次測(cè)量的平均值作為（的計(jì)算在實(shí)驗(yàn)報(bào)告中完成）</p><p>　　2、測(cè)定有源二端網(wǎng)絡(luò)的外特性</p><p>　　調(diào)節(jié)電位器,即改變負(fù)載電阻之值，在不同負(fù)載的情況下，測(cè)量相應(yīng)的負(fù)載端電壓和流過(guò)負(fù)載的電流，共取五個(gè)點(diǎn)將數(shù)據(jù)記入自擬的表格中。測(cè)量時(shí)注

13、意，為了避免電表內(nèi)阻的影響，測(cè)量電壓時(shí),應(yīng)將接在間的毫安表短路，測(cè)量電流時(shí)，將電壓表從端拆除。若采用萬(wàn)用表進(jìn)行測(cè)量，要特別注意換檔。 </p><p><b>　　實(shí)驗(yàn)結(jié)果、</b></p><p><b>　　結(jié)果分析</b></p><p>　　實(shí)驗(yàn)前需要做充分的準(zhǔn)備，預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 。戴維南定理實(shí)驗(yàn)中計(jì)算出來(lái)的開(kāi)路電

14、壓于測(cè)量值相差很大原因是測(cè)量時(shí)，電壓表有內(nèi)阻，此內(nèi)阻并聯(lián)到應(yīng)當(dāng)開(kāi)路的兩點(diǎn)間，使得在測(cè)量時(shí)，這兩點(diǎn)間的電壓低于計(jì)算的電壓，尤其在被測(cè)的兩點(diǎn)間的電阻很大，使得無(wú)法做到電壓表的內(nèi)阻＞＞被測(cè)電路兩點(diǎn)間的電阻，這時(shí)，測(cè)量得到的值與計(jì)算值就會(huì)相差很大。</p><p><b>　　八、實(shí)驗(yàn)心得</b></p><p>　　1. 應(yīng)用戴維南定理可將任一復(fù)雜的集總參數(shù)含源線(xiàn)性時(shí)不變二

15、端網(wǎng)絡(luò)等效為一個(gè)簡(jiǎn)單的二端網(wǎng)絡(luò)，即可以將原來(lái)的電路等效為一恒壓源與電阻串聯(lián)的電路。</p><p>　　2. 戴維南定理只對(duì)外電路等效，對(duì)內(nèi)電路不等效。也就是說(shuō)，不可應(yīng)用該定理求出等效電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻之后，又返回來(lái)求原電路(即有源二端網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部電路)的電流和功率。</p><p>　　3. 應(yīng)用戴維南定理進(jìn)行分析和計(jì)算時(shí)，如果待求支路后的有源二端網(wǎng)絡(luò)仍為復(fù)雜電路，可再次運(yùn)用戴維南定理，直