1. 用电流插头测量各支路电流时，或者用电压表测量电压降时，应注意仪表的极性，并应正确判断测得值的＋、－号。
2. 注意仪表量程的及时更换。 六、预习思考题
1. 在叠加原理实验中，要令U1、U2分别单独作用，应如何操作？可否直接将不作用的电源（U1或U2）短接置零？
2. 实验电路中，若有一个电阻器改为二极管，试问叠加原理的迭加性与齐次性还成立吗？ 3．当K1（或K2）拨向短路侧时，如何测UFA（或UAB）？ 七、实验报告
1. 根据实验数据表格，进行分析、比较，归纳、总结实验结论，即验证线性电路的叠加性与齐次性。
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. 通过实验步骤6及分析表格7-2的数据，你能得出什么样的结论？
4. 心得体会及其他。
实验五 戴维南定理和诺顿定理的验证 ──有源二端网络等效参数的测定
一、实验目的
1. 验证戴维南定理和诺顿定理的正确性，加深对该定理的理解。 2. 掌握测量有源二端网络等效参数的一般方法。 二、原理说明
1. 任何一个线性含源网络，如果仅研究其中一条支路的电压和电流，则可将电路的其余部分看作是一个有源二端网络（或称为含源一端口网络）。
戴维南定理指出：任何一个线性有源网络，总可以用一个电压源与一个电阻的串联来等效代替，此电压源的电动势Us等于这个有源二端网络的开路电压Uoc， 其等效内阻R0等于该网络中所有独立源均置零（理想电压源视为短接，理想电流源视为开路）时的等效电阻。
诺顿定理指出：任何一个线性有源网络，总可以用一个电流源与一个电阻的并联组合来等效代替，此电流源的电流Is等于这个有源二端网络的短路电流ISC，其等效内阻R0定义同戴维南定理。
Uoc（Us）和R0或者ISC（IS）和R0称为有源二端网络的等效参数。 2. 有源二端网络等效参数的测量方法 (1) 开路电压、短路电流法测R0
在有源二端网络输出端开路时，用电压表直接测其输出端的开路电压Uoc，然后再将其输出端短路，用电流表测其短路电流Isc，则等效内阻为 Uoc R0＝ ── Isc
OUocUAΔUφB35
IIscΔI如果二端网络的内阻很小，若将其输出端口短路 则易损坏其内部元件，因此不宜用此法。 (2) 伏安法测R0
用电压表、电流表测出有源二端网 图4-1 络的外特性曲线，如图4-1所示。 根据 外特性曲线求出斜率tgφ，则内阻 △U Uoc
R0＝tgφ＝ ──＝── 。 △I Isc
也可以先测量开路电压Uoc，再测量电流 为额定值IN时的输出 端电压值UN，则内阻为
R0?UOC?UN 。 图4-2 IN被测R有0源网US络RLVUoc/2 (3) 半电压法测R0
如图4-2所示，当负载电压为被测网络开
被测路电压的一半时，负载电阻（由电阻箱的读数
有R0确定）即为被测有源二端网络的等效内阻值。 源 (4) 零示法测UOC 网 U S在测量具有高内阻有源二端网络的开路电压时， 络用电压表直接测量会造成较大的误差。为了消除电压
V稳压U电源表内阻的影响，往往采用零示测量法，如图4-3所示.。 图4-3
零示法测量原理是用一低内阻的稳压电源与被测有源二端网络进行比较，当稳压电源的输出电压与有源二端网络的开路电压相等时，电压表的读数将为“0”。然后将电路断开，测量此时稳压电源的输出电压， 即为被测有源二端网络的开路电压。 三、实验设备
序号 1 2 3 4 5 6 7 8
四、实验内容
被测有源二端网络如图4-4(a)，即HE-12挂箱中“戴维南定理/诺顿定理”线路。
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名 称 可调直流稳压电源 可调直流恒流源 直流数字电压表 直流数字毫安表 万用表 可调电阻箱 电位器 戴维南定理实验电路板 型号与规格 0～30V 0～500mA 0～300V 0～500mA 500型 0～99999.9Ω 1K/2W 数量 1 1 1 1 1 1 1 1 备注 HE-19 HE-11 HE-12
(a) (b)
图 4-4
1. 用开路电压、短路电流法测定戴维南等效电路的Uoc和R0。在4-4(a)中，接入稳压电源Us=12V和恒流源Is=10mA，不接入RL。利用开关K，分别测定UOc和Isc,并计算出R0。（测Uoc时，不接入mA表。） Uoc(v) Isc(mA) R0=Uoc/Isc(Ω) 2. 负载实验
按图4-4(a)接入RL。改变RL阻值，测量不同端电压下的电流值，记于下表，并据此画出有源二端网络的外特性曲线。
U（v） I（mA） 3. 验证戴维南定理：从电阻箱上取得按步骤“1”所得的等效电阻R0之值， 然后令其与直流稳压电源（调到步骤“1”时所测得的开路电压Uoc之值）相串联，如图4-4(b)所示，仿照步骤“2”测其外特性，对戴氏定理进行验证。 U（v） I（mA） 4. 有源二端网络等效电阻（又称入端电阻）的直接测量法。见图9-4（a）。将被测有源网络内的所有独立源置零（去掉电流源Is和电压源Us，并在原电压源所接的两点用一根短路导线相连），然后用伏安法或者直接用万用表的欧姆档去测定负载RL开路时A、B两点间的电阻，此即为被测网络的等效内阻R0，或称网络的入端电阻Ri。 五、实验注意事项
1. 测量时应注意电流表量程的更换。
2. 步骤“4”中，电压源置零时不可将稳压源短接。
3. 用万表直接测R0时，网络内的独立源必须先置零，以免损坏万用表。其次，欧姆档必须经调零后再进行测量。
4. 改接线路时，要关掉电源。 六、预习思考题
1. 在求戴维南等效电路时，作短路试验，测Isc的条件是什么？在本实验中可否直接作负载短路实验？请实验前对线路4-4(a)预先作好计算，以便调整实验线路及测量时可准确地选取电表的量程。
2. 说明测有源二端网络开路电压及等效内阻的几种方法， 并比较其优缺点。 七、实验报告
1. 根据步骤2和3，分别绘出曲线，验证戴维南定理的正确性， 并分析产生误差的原因。
2. 根据步骤1、4各种方法测得的Uoc与R0与预习时电路计算的结果作比较，你能得出什么结
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论。
3. 归纳、总结实验结果。 4. 心得体会及其他。
实验六 RC一阶电路的响应测试
一、实验目的
1. 测定RC一阶电路的零输入响应、零状态响应及完全响应。 2. 学习电路时间常数的测量方法。 3. 掌握有关微分电路和积分电路的概念。 4. 进一步学会用示波器观测波形。 二、原理说明
1. 动态网络的过渡过程是十分短暂的单次变化过程。要用普通示波器观察过渡过程和测量有关的参数，就必须使这种单次变化的过程重复出现。为此，我们利用信号发生器输出的方波来模拟阶跃激励信号，即利用方波输出的上升沿作为零状态响应的正阶跃激励信号；利用方波的下降沿作为零输入响应的负阶跃激励信号。只要选择方波的重复周期远大于电路的时间常数τ，那么电路在这样的方波序列脉冲信号的激励下，它的响应就和直流电接通与断开的过渡过程是基本相同的。 2.图13-1（b）所示的 RC 一阶电路的零输入响应和零状态响应分别按指数规律衰减和增长，其变化的快慢决定于电路的时间常数τ。 3. 时间常数τ的测定方法:
用示波器测量零输入响应的波形如图13-1(a)所示。
根据一阶微分方程的求解得知
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uc＝Ume-t/RC＝Ume-t/
τ
。当t＝τ时，Uc(τ)＝0.368Um。此时所
对应的时间就等于τ。亦可用零状态响应波形增加到0.632 Um对应的时间测得，如图13-1(c)所示。
图 13-1
(a) 零输入响应 (b) RC一阶电路 (c) 零状态响应
4. 微分电路和积分电路是RC一阶电路中较典型的电路， 它对电路元件参数和输入信号的周期有着特定的要求。一个简单的 RC串联电路， 在方波序列脉冲的重复激励下， 当满足τ＝RC< uiTRR < 若将图13-2(a)中的R与C位置调换一下，如图13-2(b)所示，由 C两端的电压作为响应输出。当电路的参数满足τ＝RC>> T条件时，即称为积分电路。因为此时电路的输出信号电压与输入信2号电压的积分成正比。利用积分电路可以将方波转变成三角波。 从输入输出波形来看，上述两个电路均起着波形变换的作用，请在实验过程仔细观察与记录。 三、实验设备 序号 1 2 3 四、实验内容 实验线路板采用HE-14实验挂箱的“一阶、二阶动态电路”，如图13-3所示，请认清R、C元件的布局及其标称值，各开关的通断位置等等。 1. 从电路板上选R＝10KΩ，C＝6800pF组成如图13-1(b)所示的RC充放电电路。u为脉冲信号发生器输出的Um＝3V、f＝1KHz的方波电压信号，并通过两根同轴电缆线，将激励源u和响应 名 称 脉冲信号发生器 双踪示波器 动态电路实验板 型号与规格 数量 1 1 1 备注 HE-14 uc的信号分别连至示波器的两个输入口YA和YB。这时可在示波器的屏幕上观察到激励与响应的变 化规律，请测算出时间常数τ，并用方格纸按1:1 的比例描绘波形。 少量地改变电容值或电阻值，定性地观察对响应的影响，记录观察到的现象。 2. 令R＝10KΩ，C＝0.1μF，观察并描绘响应的波形，继续增大C 之值，定性地观察对响应的影响。 0.01u1000p30K10K3. 令C＝0.01μF，R＝100Ω，组成 如图13-2(a)所示的微分电路。在同样的方 10K100 1M1K39 mH00p0p1uH1uuK 百度搜索“77cn”或“免费范文网”即可找到本站免费阅读全部范文。收藏本站方便下次阅读，免费范文网，提供经典小说综合文库电工学实验指导书1(8)在线全文阅读。
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