实验三 戴维宁定理
一、实验目的
1、 验证戴维宁定理的正确性，加深对该定理的理解。

2、 测定线性有源一端口网络的外特性和戴维宁等效电路的外特性。

二、实验原理
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，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）。

戴维宁定理指出：任何一个线性有源网络，对于外电路而言，总可以用一个理想电压源和电阻的串联形式来代替，理想电压源的电压等于原一端口的开路电压oc U ，其电阻（又称等效内阻）等于网络中所有独立源置零时的输入端等效电阻eq R ，见图3－1。

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
在有源二端网络输出端开路时，用电压表直接测出其输出端的开路电压Uoc ，然后再将
其输出端短路，用电流表测量其短路电流Isc ，则等效电阻为
sc
oc eq I U R ＝
这种方法适用于ab 端等效电阻eq R 较大，而短路电流不超过额定值的情形，否则有损坏电源的危险。

（2）两次电压测量法
测量电路如图3-2，3-3所示，第一次测量ab 端的开路oc U ，第二次在ab 端接一已知电阻L R （负载电阻），测量此时a ，b 端的负载电压U ，则a ，b 端的等效电阻eq R 为：
L oc eq R U U R ⎥⎦
⎤
⎢⎣⎡-1＝
图3-1
图3-2 图3-3 这种方法在实际测量中常被采用。

（3）半电压法
如图3-4所示，当负载电压为被测网络开路电压一半时，负载电阻（由电阻箱的读数确
定）即为有源二端网络的等效电阻。

三、仪器设备
1、戴维宁定理实验电路板
2、电位器
3、直流数字电压表、直流数字毫安表
4、可调直流稳压电源 四、实验内容与步骤
1、测定有源二端网络的开路电压oc U 和等效电阻R eq
（1）按图3-5接线，经检查无误后，采用开路电压短路电流法测定有源二端网络的开路电压oc U ，电压表内阻应远大于二端网络的等效电阻R ’eq ，可直接测出短路电流，并将此短路电流sc I 数据记入表格3-1中。

图3-5
L
图3-4
oc /2
（2）利用二次电压测量法，接通负载电阻L R ，使L R ＝1K Ω，测出此时的负载端电压U ，并记入表格3-1中，求出相应的等效电阻R ’’eq 。

（3）取R ’eq 和R ’’eq 两次测量的等效电阻平均值作为eq R ，并记入表格3-1中。

表3-1
2、测定有源二端网络的外特性
改变负载电阻L R 之值，在不同负载的情况下，测量相应的负载端电压和流过负载的电流，共取五个点将数据记入自拟的表格3-2中。

表3-2
3、测定戴维宁等效电路的外特性。

如果用电压等于开路电压oc U 的理想电压源与等效电阻eq R 相串连的电路（称为戴维宁等效电路，参见图3-3）来代替原有原二端网络，则它的外特性()I f U =应与有源网络的外特性完全相同。

重复上述步骤测出负载电压和负载电流，并将数据记入自拟的表格3-3中。

表3-3
六、实验报告要求
1、判断戴维宁定理的正确性，并分析产生误差的原因。

2、在同一坐标纸上作出两种情况下的外特性曲线，并作适当分析。