不同参考点的电位与电压
参考 节点 b d Va 测量值/V Vb Vc Vd Uab Ubc 计算值/V Ucd Uda Uac Ubd 五、 实验注意事项:
1、所有需要测量的电压值,均以电压表测量的读数为准,不以电源表盘指示值为准。
2、防止电源两端碰线短路。
3、若用指针式电流表进行测量时。要识别电流插头所接电流表的“+、-”极性。倘若不换接极性,则电表指针可能反偏(电流为负值时),此时必须调换电流表极性,重新测量,此时指针正偏,但读得的电流值必须冠以负号。 4、当参考点选定后,节点电压便随之确定,这是节点电压的单值性;当参考点改变时,各节点电压均改变相对量值,这是节点电压的相对性。但各节点间电压的大小和极性应保持不变。 六、预习要求
1.复习实验中所用到的相关定理、定律和有关概念,领会其基本要点。 2.熟悉电路实验装置,预习实验中所用到的实验仪器的使用方法及注意事项。 3.根据实验电路计算所要求测试的理论数据,填入表中。
4、叠加原理中E1、E2分别单独作用时,在实验中应如何操作?可否将不作用的电源(E1或E2)置零(短接)。
5、试验电路中,若有一个电阻器改为二极管,试问叠加原理的叠加性和齐次性还成立吗?为什么? 七、实验报告
1、根据实验数据,进行分析、比较、归纳、总结实验结论,验证线性电路的叠加性和齐次性。
2、各电阻器所消耗的功率能否用叠加原理计算得出?试用上述实验数据,进行计算并作结论。
3、计算理论值,并与实测值比较,计算误差并分析误差原因。
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4.实验报告要整齐、全面,包含全部实验内容。 5.对实验中出现的一些问题进行讨论。
6.鼓励同学开动脑筋,自行设计合理的实验电路。
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实验四 戴维宁定理及负载获得最大功率的条件
实验学时数:2学时 实验类型:验证性 实验要求:必做 一、
实验目的:
1、验证戴维宁定理的正确性。
2、掌握测量有源二端网络等效参数的一般方法 3、验证输出功率获得最大的条件 二、
基本原理:
1、戴维宁定理:任何一个线性含源二端网络,总可以用一个等效电压源来代替,等效电压源的电动势E0等于这个有源二端网络的开路电压U0C;其等效电阻R0等于该网络中所有独立源均置零时的等效电阻。
所谓等值(等效)是指外部的特性而言,即在上图中a、b两端如果接相同的负载,其负载端的电流和电压也是相同的。
2、开路电压、短路电流法测量有源二端网络等效参数的方法
在有源二端网络输出端开路时,用电压表直接测量其输出端的开路电压U0C,然后再将其输出端短路,用电流表测其短路电流ISC,则其内阻为:
R0?U0CISC
3、若要使负载获得最大的功率,必须使R0=RL,此时负载上的电压和电流的
乘积最大,即P=UI或P=I2RL,在极个别情况下,RL = 0或RL = ∞此时,负载上的电压和电流分别为零。 三、
需用器件与单元:
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1.万用电表 2.电阻箱 3.双路稳压电源 4.电阻 5.可调电阻 四、实验步骤:
1、用开路电压、短路电流法测定戴维南等效电路的参数U0C和R0。
按图4—1(a)接线,将负载断开,用电压表直接测量开路电压U0C;将负载短路,测量短路电流ISC,计算R0。
U0C(V) ISC(mA) R0=U0C/ISC(Ω) R2 510Ω R1 330Ω R3 510Ω IS 10mA mA I + U RL - + U0C - R0 I + U RL - R4 10Ω - + ES 12V (a)
图4—1
(b)
2、负载实验
按图4—1(a)改变RL阻值,测量有源二端网络的外特性
RL(Ω) U(V) I(mA) 0 ∞ 3、验证戴维南定理和输出功率获得最大的条件:用一只1KΩ的电位器,将其
阻值调整到等于按步骤“1”所得的等效电阻R0之值,然后令其与直流稳压电源
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(调到步骤“1”所测得的开路电压U0C之值)相串联,按图4—1(b)接线,按步骤“2”测量其外特性。对戴氏定理进行验证。
RL(Ω) 0 R0 ∞ U(V) I(mA) P(mW) 五、实验报告 1、短路电流、开路电压法确定等效电路的方法
2、记录整理测量数据,绘出外特性曲线U═f(IL),验证戴氏定理的正确性,并分析产生误差的原因。
3、用坐标纸作P═f(RL)的曲线,说明获得最大功率的条件是什么?
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