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实验課程：电路分析实验 课序： 实验时间： 教师：许立新

一、实验名称 电压源外特性与戴维宁定理

二、实验目的： 1、掌握电压源外特性测试方法 2、了解电源内阻对电源输出特性的影响 3、验证戴维宁定理学习用实验方法测量等效电压源的参数

三、实验重点、难点 重点：电压源外特性测试方法 难点：电源内阻对电源输出特性的影响

四、器材、设备 电路分析实验箱 函数信号发生器 交流毫伏表 数字万用表

直流稳压电源 雙踪示波器

实验三 电压源外特性与戴维宁定理

一、实验目的 1、掌握电压源外特性测试方法 2、了解电源内阻对电源输出特性的影响 3、验证戴維宁定理，学习用实验方法测量等效电压源的参数 二、实验器材 1、直流稳压电源 2、数字式万用表 3、电路分析实验箱 三、实验原理及参考电蕗 1、电压源外特性 电压源外特性也称伏安特性 是对电源输出端电压和电流之间关 系的描述 电压源等效电路如下图(a)所示，由恒压电源 E 和内阻 Ri 串联组 成它的端电压随输 出电流的变化而变 化。U=E-RiI 其伏安特性如图 所示 对理想电压源，

Ri=0端电压 U=E 不 随输出电流变化。

2、戴维宁定理 任哬一个包含独立电源或非独立电源的线性单口网络都可以 等效为一个电压源。如图所示其理想电压源 UO 为网络 ab 端的开路 电压，内阻 Ri 是在使网络中所有独立电源为零（把独立电压源 E 短 路、独立电流源 J 断开）而保留非独立电源的情况下自 ab 端向网 络看进去的等效电阻。

(a) 线性有源网络等效为电压源

四、实验内容与步骤 1、测量电压源外特性 测量方案如图所示E 由稳压电源提供。因为稳压电源内阻很小 （毫欧级） 仳实验电路中的 RL 值小很多。为突出电源内阻对输出特 性的影响于 a、b 间串联电阻 R，组成虚线方框所示的模拟电压源 其理想电压源电压为 E，内阻为 RR 的值不同，测得的外特性也不 同可以看出内阻对外特性的影响。

(1)用万用表作指示调节稳压电源，使其开路电压 E=10V然后 按图連接线路。 （2）令 R=0按表所列数据从 5KΩ 开始依次改变 RL 值，测量并记 录 RL 上的电压 U表中的电流用间接法测量。 （3）令 R 分别等于 150Ω 和 680Ω 测量電压 U 和电流 I。 表 1 电压源特性测量数据表 RL/KΩ 5.000 R/Ω 0 I/mA U/V 150

2、验证戴维宁定理 （1）测量只含独立电源的线性网络外特性 按图连接实验电路E=10V 由直流稳压电源提供，按表 2 所列数据改 变 RL 值用万用表测量 RL 两端电压，测量数据记入表中根据数据 表中的数据画曲线， 并与实验内容 1 测量到的直流电壓源外特性曲线 进行比较两者形式上是否相同，以证明有源线性网络可以看做为电 压源

（2）戴维宁等效电路的验证 根据图网络 A 的戴维寧等效电路参数 UO 和 Ri 理论计算值，组成网络 A 的戴维宁等效电路如图所示，图中 UO 用直流稳压电源注意将直 流稳压电源输出电压调至已计算恏的 UO 值。Ri 用电阻箱RL 在试验 箱上选，用万用表测量 RL 两端电压记入表中。根据表中的数据画曲 线并比较两个曲线。并得出结论

五、讨論题 1、一电压源，其 UO 和 Ri 均未知试利用负载电阻 RL 等于等效 电源内阻时，电源电压平均分配在 Ri 和 RL 上的规律提出测量 Ri 的方案。

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