当前位置：文档之家 › 戴维宁定理及负载获得最大功率条件的验证

戴维宁定理及负载获得最大功率条件的验证

  • 格式：doc
  • 大小：62.50 KB
  • 文档页数：3

实验五戴维宁定理及负载获得最大功率条件的验证
一、实验目的
1.设计实验，验证戴维宁定理及负载获得最大功率的条件。

2.掌握有缘二端网络的开路电压和入端等效电阻的测定方法。

二、实验设备
设备名称型号与规格数量备注
直流稳压稳流电源QJ3002SⅡ 1
直流电压表0~200V(200Mv/2/20/200v) 1
直流电流表0~2000Ma(2/20/200/2000mA) 1
电流插座自制 1
电流插头自制 1
可调电阻箱0~9999Ω 1
电路实验元件箱自制 1
三、实验设计与内容
1.仿真实验
（1）设计如图①所示的电路图
图①
利用开路短路法求出
UＯＣ= 12.48V , Ｒ０= 200Ω
(2)设计图②电路图测量有源二端网络的外特性，其中R4为负载电阻，并将仿真结果记录于表1：
图②
表1
R4（Ω）∞2R0 1.5R0 1.2R0 1.1R0R00.9R00.8R00.6R00.4R00.2R00
有源二端网络U（V）12.49 8.323 7.491 6.810 6.539 6.242 5.914 5.549 4.682 3.567 2.081 0 I（mA）0 20.81 24.97 28.37 29.73 31.21 32.85 34.68 39.10 44.59 52.02 62.42
（3）设计图③所示的戴维宁等效电路，其中RL为负载电阻，测定戴维宁等效电路的外特性，并将仿真结果记录于表2：
图③
2.实际操作
（1）根据图①连接电路，利用开路短路发求出
U OC= 12.37 V ，,R0= 201.5 Ω
（2）根据图②连接电路，并将测得的结果记录于表3中。

（3）根据图③连接电路，电压V1=9.82v,并将测得的结果记录于表4中。

四、实验总结
1.在同一坐标平面上绘出有源二端网络和其戴维宁等效电路的外特性曲线
U=f(I)，很明显地，两条曲线基本上是重合的，由此可以证明戴维宁定
理是正确的。

2.由坐标纸上绘出的关系曲线P=f(R L),可以看出当电阻RL=200Ω=R0 时，
曲线达到最高点，即功率P取得最大值，由此可以证明负载电阻获得最
大功率的条件是R=R0 .。

合集下载

09戴维宁定理及最大功率定理

09戴维宁定理及最大功率定理

(2) 当一端口内部含有受控源时，控制电路与受控源 必须包含在被化简的同一部分电路中。
例1.
4 a 6
Rx 6
I 4
b
10V
+
–
计算Rx分别为1.2、 5.2时的I；
解
保留Rx支路，将其余一端口 网络化为戴维南等效电路：
广东海洋大学
信息学院
徐国保
Lecture_09 戴维南定理及最大功率定理
不能采用功率匹配条件。但是在测量、电子与信息工程中，
常常着眼于从微弱信号中获得最大功率，而不看重效率的
高低。
广东海洋大学
信息学院
徐国保
Lecture_09 戴维南定理及最大功率定理
例4－17 电路如图4-28(a)所示。 试求：(l) RL为何值时获得最大功率；
(2) RL获得的最大功率； (3) 10V电压源的功率传输效率。
a
A
Isc
b
a
Geq(Req) b
广东海洋大学
信息学院
徐国保
Lecture_09 戴维南定理及最大功率定理
a
a
N
iSC
N0
Gab=G0
b
b
a
N0为将N中所有独立
Isc
Geq
源置零后所得无源二 端网络。
b 诺顿等效电路可由戴维南等效电路经电源等效变换得到。
诺顿等效电路可采用与戴维南定理类似的方法证明。证明过
Rx I= Uoc /(Req + Rx) =0.333A Rx =5.2时，
b
I= Uoc /(Req + Rx) =0.2A
信息学院
徐国保
Lecture_09 戴维南定理及最大功率定理
实验. 戴维宁定理与最大功率传输定理(共16张PPT)

实验. 戴维宁定理与最大功率传输定理(共16张PPT)


5.将上面有源二端口网络AB
的伏安关系表的参照值I(或U) (D1~D5)抄入下面同样格式的表 格中，通过调节RL ，测出RL从 0～∞变化时对应的U(或I)值，完 成等效电路的伏安关系表格记录。
等效电路实验图
RL
0
/
I (Isc)(D1) (D2)
U
/ (D3)
/ (D4)
/∞
(D5) (Uoc)
比较表一和表二伏安关系表格，在参照值一样的情况下 对应值是否相同，从而得出戴维宁定理验证结果
功率随负载变化的曲线测量 将十进制电阻箱联接成计算所得的等效电阻Ro值，替换
实验任务中有源二端口网络的负载端的RL电阻(即用十进制电 阻箱的电阻作为RL) ，测出电流I值。再将十进制百位电阻分别调 小和调大，同时记录阻值和对应的I值，计算出负载功率P值，
分别测出对应于该 时相应的 (或 )的值，填入表 I(或U)值 U 相处自理耦 方调法压:应器立R是即L否按处下于白关色的“复状位态”按，钮以,防切启断动告时警的回冲路击。电流对仪表造成损(D坏1及~电D压5)过高造成元器件损坏。
I
方在法排二 除：故独障立后中源重置新，零起后动完直。接成用万有用表源电阻二挡测端出口等效网电阻络。 AB的伏安关系表格的记录。
察柜面上三个线电压表了解此时
三相电源电压情况。
实验所需交、直流电源,均需 通过带绿色指示灯的按钮启动后
三相电源线电压指示
三相电网输入 三相电网输出
方可使用。
在按下
带绿色指示灯的按钮前，需
关
开
观察面板上所有的仪表及三
相自耦调压器是否处于关的状态，以防启动时的冲击电流对仪
表造成损坏及电压过高造成元器件损坏。
下红色琴键， 对标有量程的三挡琴键开关
09戴维宁定理及最大功率定理

09戴维宁定理及最大功率定理


a
P
+
ui
Req
–
b
a
P
+
ui
Req
–
b
3 开路电压，短路电流法。
Req

uoc isc
Req
+ Uoc
–
2 3 方法更有一般性。
广东海洋大学
信息学院
徐国保
Req

u i
a
iSC
b
Lecture_09 戴维南定理及最大功率定理
注： (1) 外电路可以是任意的线性或非线性电路，外电路
发生改变时，含源一端口网络的等效电路不变(伏 -安特性等效)。

RL )

0
RL Req
最大功率 匹配条件
Pmax

uo2c 4 Req
广东海洋大学
信息学院
徐国保
Lecture_09 戴维南定理及最大功率定理
由于
d2 p dRL2
RL Req


uo2c 8Re3q
Req 0
0
由此可知，当Req>0,且RL=Req时，负载电阻RL从单口 网络获得最大功率。
Lecture_09 戴维南定理及最大功率定理
lecture_09 戴维南定理及最大功率定理
cha.2-8,cha.2-9
内
1. 戴维南定理
容
2. 诺顿定理
提 纲
3. 最大功率传输定理
Next:cha.3-1~cha.3-2
重点难点
戴维南定理和诺顿定理 的含义及其在分析电路 的灵活运用
应用戴维南定理求解最 大功率问题
答： 电压源置零，也就是电压源短路； 电流源置零，也就是电流源开路；
戴维宁定理与最大功率传输定理ppt课件

戴维宁定理与最大功率传输定理ppt课件


+ UOC
_
RO
_
+ mA
+
1.8kΩ V RL
_
图1-2-3 戴维宁定理等效电路
3.用图1-2-2验证最大功率传输定理，画出输出功 率随负载变化的曲线，找出传输最大功率的条件。
三、实验设备
直流数显稳压电源、直流数显恒流源、XD03戴维南 定理实验电路板、 XD06元件挂箱(十进制电阻箱和R3 可调电阻)、电流插头、直流数字电流表、数字万用表、 导线。
2. 按下带绿色指示灯“启动”按钮，绿灯亮，红灯 灭。（实验所需交、直流电源，均需通过启动后方可 工作)。
在按下“启动”按钮前，需观察面板上所有的 仪表及三相自耦调压器是否处于关的状态，以防 启动时的冲击电流对仪表及元器件造成损坏。
直流数显稳压电源
量程调节按钮
打开电源开关,指
示灯亮。调节“输出粗
调”量程旋钮，有10V、 20
7.关闭稳压电源和恒流源。拆除线路。完成表格计 算，从而验证了叠加定理的正确性。
20
20V、30V三档可供选择，
通过“输出细调”
关开
可在输出端输出0.0～
30V连续可调的直流电
压，接线时注意极性。
电源开关
由于稳压电源输出显示误差较大，所以实验中用 万用表直流电压档来监测稳压电源输出电压。“输 出粗调”旋钮平时应置于10V挡。
直流数显恒流源 打开电源开关，指示灯亮。
调节“输出粗调”量程旋钮, 有2mA、20mA、500mA三档 可供选择，通过“输出细调”可在输出端输出0.0～500mA 连续可调的直流电流，接线时注意极性。
IL /mA
①US单独作用 ②IS单独作用 ③US和IS共同作用 ④验证计算