电路基础实验报告书
实验三
姓名 学号 戴维南定理和诺顿定理实验
专业 智能科学与技术 实验台号 13 实验时间 2013.4.26 一、实验目的
1． 通过实验验证戴维南定理和诺顿定理，加深理解等效电路的概念 2． 学习用补偿法测量开路电压 二、原理 1．戴维南定理：一个含电源、线性电阻和受控源的一端口，对外电路来说，可以用一个电压源和电阻的串联组合等效置换。 诺顿定理：一个含电源、线性电阻和受控源的一端口，对外电路来说，可以用一个电流源和电导的并联组合等效电路。 以上等效变换的电路如图3-1所示。
(a) 线性含源一端口电路
(b) 基于戴维南定理的替代电路 (c) 基于诺顿定理的替代电路
图3-1 等效变换图
2．含源一端口网络开路电压的测量方法 （1）直接测量法： 当电压表内阻Rv相比可以忽略不计时，可以直接用电压表测量器开路电压Uoc。 （2）补偿法：
当电压表内阻Rv相比不可忽略时，补偿法可以消除或减小电压表内阻在测量中产生的误差。
图3-2 3．测量一端口网络输入端等效电阻Ri
（1）测量含源一端口网络的开路电压Uoc和短路电流Isc，则
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RiUoc Isc（2）将含源一端口网络除源，化为无源网络P，然后按图接线，测量Us和I，则
URis
I
图3-3
三、实验仪器和器材
1． 0-30V可调直流稳压电源 2． +15直流稳压电源 3． 0~200mA可调恒流源 4． 电阻 5． 电阻箱
6． 交直流电压电流表/电流表 7． 实验电路板 8． 短接桥 9． 导线
四、实验内容及步骤
1． 测量含源一端口网络的外部伏安特性
测量含源一端口网络的外部伏安特性：用电阻箱作为一端口网络的外接电阻RL，如图3-4所示，测量结果在表3-1中。
表3-1 测量含源一端口网络的外部伏安特性 RL() 0 4.2 0.00 500 3.5 1.67 1k 2.9 2.82 1.5k 2.5 3. 2k 2.2 4.54 2.5k 2.0 4.80 开路 0.0 9.2 I(mA) U(V) 电路基础实验报告书
图3-4
2． 验证戴维南定理
电压源用直流稳压电源代替，调节电源输出电压，使之等于UOC，Ri用电阻箱代替，在CD端接入负载电阻RL，改变电阻值，侧去电流和电压。结果如表3-2所示。
URCDRiOC
ISC
图3-5
表3-2 验证戴维南定理
RL() 0 4.3 0.00 500 3.6 1.66 1k 3.0 2.86
1.5k 2.6 3.74 2k 2.3 4.74 2.5k 2.0 5.0 开路 0.0 9.3 I(mA) U(V) 3． 验证诺顿定理
按图3-6接线，构成诺顿等效电路，其中ISC为可调电流源。街上负载电阻RL，改变阻值，测量电流和电压，验证诺顿定理。
表3-3 验证诺顿定理 RL() 0 4.2 0.00 500 3.5 1.66 1k 2.9 2.80 1.5k 2.5 3. 2k 2.2 4.58 2.5k 2.0 4.74 开路 0.0 9.2 I(mA) U(V) 电路基础实验报告书
图3-6
五、思考题
1. 在同一张坐标纸上画出一端口网络和各等效网络的伏安特性曲线，并做分析比较，说明
如何验证戴维南定理和诺顿定理。
在误差允许范围内，三条伏安特性曲线基本重合，证明端口特性相同，进而验证戴维宁定理和诺顿定理。
2. 对于图3-2，如果在补偿法测量开路电压时，将C’和D相接，D’与C相接，能否达到
测量电压UCD的目的？为什么？ 不能。因为将C’与D相接，D’与C相接，Uoc将与补偿电路中的端口电压的方向相反，调节分压器将无法使检流计G的示数为0，无法测得电压UCD。
