实验4.2叠加定理与戴维宁定理实验目的加深对叠加定理、戴维宁定理的理解。掌握在实验室实现叠加定理和戴维宁定理的分析方法。掌握在实验室测试单网络等效电路参数的方法。了解阻抗匹配及应用，掌握负载电阻从网络中获得最大传输功率的条件。了解电源输出功率与效率的关系。实验任务.1根本实验利用叠加定理求出图4-2-1所示电路中负载电阻Rl的Ul和"画出图4-2-2所示单网络的伏安特性曲线。通过单网络的测试数据求出图4-2-3所示等效电路的参数，并根据表格数据在同一个坐标系中画出伏安特性曲线。验证戴维宁定理的正确性。33变化51十U3出诚率|_件」.2扩展实验u,RS+L输定理，画输最大功率的1条51330Q1kOL12V0+I/mA效并通过实验验证计图”-2-2图戴维与定殖实验电路实验设备_电压源(0.0~30V/1A)一套电流源(0.0~2mA)一套电位器(1kO/5W)和十进制可调电阻(0~99999.9Q/2W)各一套直流电压表(0~2V)或数字万用表一只直流毫安表(0~20mA)一只戴维南定理实验电路板一块细导线电流插头一副细导线假设干实验原理叠加定理：由全部独立电源在线性电路任一条支路中产生的电压或电流，等于各个独立电源单独作用时，在此支路中所产生的电压或电流的代数和。*一个独立电源单独作用时，应将其它独立的理想电源置0,即电压源用短路线替代Us=o〕，电流源用开路替代（｛=0）。S2.戴维宁定理：线性单网络可以用一个理想电压源u与一个等效电阻R°相串联的等效电路来代替。其中理想电压源的电压等于该网络的开路电压u,等效电阻R等于该网络中所有独立源为零时所得网络的等效电阻。oc验证戴维宁定理的思路是用实验方法先找出等效电路的参数，然后再分别测量出有源二端网络和它的等效电路的伏安特性，在同一个坐标系里比照两个特性曲线，即可得到验证结果。实验室测量等效电阻Ro方法：〔1〕欧姆表法°将独立源置零后直接用万用表电阻档测出等效电阻。用Ro=u/i关系式计算等效电阻，即用电压表、电流表测出该网络的开路电压u和短路电流匚代入式子计算即可。〔2〕开路短路法ocsc图4-2-5外特性曲线假设单网络的内阻很小，则不宜用此法。〔3〕伏安法Ro=tan©=土〔4〕半电压法UOCISC用电压表、电流表测出单网络的外特性曲线，如图4-2-5所示。根据外特性曲线求出斜率tan*则等效电阻R：0如图4-2-6所示，当负载电压为被测网络开路电压的一半时，负载电阻〔由十进制可调电阻的读数确定〕即为被测单网络的等效内阻值。-AV^<ji表直接测量误差。为了消除电压表内1阻的影晌，往往采用零宗测量法，如图4-°网络进展比较，当稳压电源的输出电压与单网络"路电压相等时，电压表的读数将电路断开，测量此时稳压电源压法输出电压U,即为被测果旦网络的开路电压。3.最大功率传输定理:线性单网络的端外接负载电阻R：,当负载Rl=R0（电源的内阻）时，负载电阻可从网络中获得最大功率，且最大功率P=U2/4RoR=RLma*OC0L0〔5〕零示+法在测量具0有高内阻单网络U的开路电压时，用、OC.会造成较大的7所示。零示法测理是用一低为阻的稳压电源与被测。然后将称为阻抗匹配。负载得到的最大功率时电路的效率：TTPL/UsI=50%。匹配电路的特点及应用在电路处于匹配状态时，电源本身要消耗一半的功率，此时电源的效率只有50%。显然，这对电力系统的能量传输过程是绝对不允许的。发电机的内阻是很小的，电路传输的最主要指标是要高效率送电，最好是1%的功率均传送给负载。为此负载电阻应远大于电源的内阻，即不允许运行在匹配状态。而在电子技术领域里却完全不同。一般的信号源本身功率较小，且都有较大的内阻。而负载电阻〔如扬声器等〕往往是较小的定值，且希望能从电源获得最大的功率输出，而电源的效率往往不予考虑。通常设法改变负载电阻，或者在信号源与负载之间加阻抗变换器〔如音频功放的输出级与扬声器之间的输出变压器〕使电路处于工作匹配状态，以使负载能获得最大的输出功率。电流插头与插座的配套使用的特点实验所用的电流插座和电流插头是在不改动电路的情况下，用一块电流表来测量多个支路的电流。在后续的实验工程将充分表达它的特有的功能。电流插头的一端用于插入电流插座，另一端引出红黑接线，用于连接电流表。电流插座在未接入电流插头时，其内部弹簧片是处于短接状态，利用电流插座的这个特点，将电流插座和电流表串入待测支路中。当电流插头插入电流插座后，电流插座的弹簧片处于断开状态，并将电流表串接在支路中，从而显示出该支路电流。预习提示什么是叠加定理？什么是