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文档简介
交流电路戴维宁定律及最佳匹配负载问题电路仿真实验1、 电路课程设计目的：（1） 验证戴维宁定律并加深对其的理解（2） 解决关于交流电路最佳匹配负载的问题（3） 熟悉ewb模拟软件的使用2、 仿真电路设计原理：戴维宁定理指出，一个线性含源一端口网络，对外电路来说，可以用一个电压源和电阻的串联组合来代替。该定理可以推广到交流电路仍然适用。设电路等效复阻抗为工+jyQ则最佳匹配的负载应为x-jyQ。已知下图中I=2A求负载Z最佳匹配时的最大功率。S设I=2/0。sZ处为开路时，开路电压为:nn 2U=I =2+j2V=2.828/45。Vs2+(2+j4)Z处为短路时，短路电流为:I=上I=1A2+2s则电路等效内阻为：UZ'=—=2+j2Q=2.828/45。IZ为最佳匹配负载时，Z=2-j2=2\：2/—45。八/U、最大功率为P=（ ）2X2=1WZ十Z3、电路设计内容与步骤
如下图设计仿真电路，测量左端电路的开路电压与短路电流，并利用示波器算出它们的相位差。为计算方便设电流源频率为10Hz，又有：2兀fL=4nL=—^=0.063662H=63.662mH兀x102Ohrn2Ohrn2Ohrn2Ohrn2Ohrn2Ohrn2Ohrn2Ohrn如图中所示开路电压〃=2.847V短路电流I=1A则|Z，=I=2.847。利用示波器观察斗与，的波形:红色为开路电压的波形，蓝色为短路电流波形利用波形图中的t与七的差来计算两者相位差角12.4806x10-3
0!x360°=44.93°所以Z'=2.847/44.93。=2.016+2.011jQ则当Z为最佳匹配时Z=2.016-2.011jQ最大功率P=(U)2x2.016=1.005WZ'+Z4、结果与误差分析：本次试验中得到的各项数值均与理论计算值存在一定误差其原因主要有两方面：（1） 在理论计算时没有考虑各电表的内阻，而仿真电路中视考虑到了这一点的，同时，在测量短路电流时，为在示波器上得到电流的波形，我们在仿真电路中加了以阻值很小的电阻，而在理论计算中是不存在这一段电阻的，另一方面，计算L时也存在一定误差。（2） 本实验在计算开路电压与短路电流的相位差时，两光标的位置是由人眼来判定的，可能存在一定的观测误差。考虑到适当的误差范围之后，可以认为理论值与实验值是大体相等的，戴维宁定律得以验证。5、设计总结:通过本次试验我重温了戴维宁定理，更加熟悉了它的内容与使用方法，关键在于对开路电压和等效电阻的计算，等效电阻可以由短路电流算得，有时也可以直接由电路中的原件等效得出。在对ewb软件使用的方面，本实验使我进一步熟悉了示波器，了解了关于它的一些实用的使用方法，通过波形计算相位，增加了我的实验经验。同时，在试验中还解
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