实验一 戴维南定理
电路实验戴维南定理实验报告
电路实验戴维南定理实验报告一、实验目的本次电路实验的主要目的是掌握戴维南定理的基本原理和应用方法,并通过实验验证戴维南定理的正确性。
二、实验原理戴维南定理是电路分析中常用的一种方法,它可以将复杂的电路简化为一个等效电路,从而方便我们进行计算和分析。
其基本原理可以概括为:在任意一个电路中,任意两个节点之间可以看作是一个内阻为Ri,电压为Vi的电源与一个等效电阻为Re的负载相连。
其中,Ri称为内部电阻,Vi称为内部电压,Re称为等效电阻。
根据戴维南定理,我们可以将一个复杂的电路简化成一个等效电路,在计算和分析时更加方便。
具体来说,在使用戴维南定理求解某个节点处的电流或者电压时,我们可以先将该节点与其他节点分离开来,并将其看作是一个独立的子回路。
然后,在该子回路中找到两个节点,并计算它们之间的等效内部阻抗和等效内部电压。
最后,在整个原始回路中用等效内部阻抗和等效内部电压代替该子回路。
三、实验器材1.数字万用表2.直流稳压电源3.电阻箱4.导线等。
四、实验步骤1.搭建电路:按照实验要求,搭建好所需的电路。
2.测试内部电阻:将数字万用表设置为电阻档位,分别测量各个元件的内部电阻,并记录下来。
3.测量内部电压:将数字万用表设置为电压档位,分别测量各个元件的内部电压,并记录下来。
4.计算等效内部阻抗和等效内部电压:根据测量结果,计算出该子回路中的等效内部阻抗和等效内部电压。
5.应用戴维南定理:在整个原始回路中用等效内部阻抗和等效内部电压代替该子回路,并应用戴维南定理进行计算和分析。
6.验证戴维南定理:通过比较实验结果和计算结果,验证戴维南定理的正确性。
五、实验结果与分析在本次实验中,我们搭建了一个简单的电路,并使用戴维南定理进行了计算和分析。
通过测量各个元件的内部电阻和内部电压,并根据戴维南定理计算出等效内部阻抗和等效内部电压,我们成功地将该电路简化为一个等效电路。
最终,通过比较实验结果和计算结果,我们验证了戴维南定理的正确性。
实验一 戴维南定理
实验一戴维南定理戴维南定理是一种关于三角函数的定理,它起源于印度,由数学家纳拉亚纳·帕尼兹扎原创,被称为帕尼兹扎定理。
后来由一位法国数学家戴维南发现,所以又被称为戴维南定理。
戴维南定理是指:在任意三角形ABC中,设a、b、c分别为三角形的三边的对应边长,设A、B、C分别为三角形的对应角度,则有以下公式:sinA/a=sinB/b=sinC/c其中sinA、sinB、sinC为角A、角B、角C的正弦值,a、b、c为对应边长。
戴维南定理在三角函数中是一种基础的定理,它可以被用来求解各种与三角形相关的问题。
通过戴维南定理,我们可以更方便地求解三角形的三个内角、三个内角的正弦值、余弦值、正切值等等,同时也可以用来求解三角形的面积等等。
戴维南定理的证明,可以通过几何的方式来完成。
我们可以在三角形ABC中作任意一条高BD,使得D点与AC的交点为E,这样我们就有了一个直角三角形ABD和ADE。
由于ABD 为直角三角形,所以sinA=BD/c,同理,由于ADE为直角三角形,所以sinB=BD/a。
将这两个式子相除得到sinA/a=sinB/b。
此外,还有许多其他的证明方式,比如向量的形式、直角坐标法等等,但是无论哪种方式,都能够证明戴维南定理成立,因此它是一种非常重要的三角函数定理。
使用戴维南定理,我们可以解决许多实际问题,比如测量不规则区域的面积、求解航空、船舶等运动的轨迹、地震测量等。
同时,在工程学、航空学、物理学等领域也有着广泛的应用。
在计算机技术方面,戴维南定理也被广泛应用。
在计算机图像处理、计算机模拟、游戏开发等方面,经常需要对图形进行变换和计算,而戴维南定理可以用来进行三角函数值的计算,从而为这些应用提供了重要的支持。
综上所述,戴维南定理是三角函数学中的一种非常重要的定理,它有着广泛的应用范围,在许多领域都起着重要的作用。
掌握戴维南定理,对于学习三角函数和解决实际问题都非常有帮助。
戴维南定理和诺顿定理实验报告
戴维南定理和诺顿定理实验报告戴维南定理和诺顿定理是电路理论中非常重要的两个定理,它们为我们理解和分析电路提供了重要的理论支持。
本次实验旨在通过实际操作验证戴维南定理和诺顿定理,并对实验结果进行分析和讨论。
实验一,验证戴维南定理。
首先,我们搭建了一个包含多个电阻的电路,并通过测量电路中各个电阻的电压和电流,得到了电路的电压-电流特性曲线。
然后,我们通过改变电路中的电阻值,重新测量电路的电压-电流特性曲线。
最后,我们根据戴维南定理,将电路简化为一个等效的电压源和电阻,通过比较原始电路和简化电路的特性曲线,验证了戴维南定理的有效性。
实验二,验证诺顿定理。
在这个实验中,我们利用相同的电路,通过测量电路中的电压和电流,得到了电路的电压-电流特性曲线。
然后,我们将电路简化为一个等效的电流源和电阻,重新测量电路的电压-电流特性曲线。
通过比较原始电路和简化电路的特性曲线,验证了诺顿定理的有效性。
实验结果分析。
通过实验验证,我们发现戴维南定理和诺顿定理在实际电路中具有很高的适用性。
戴维南定理告诉我们,任何线性电路都可以用一个等效的电压源和电阻来表示,而诺顿定理则告诉我们,任何线性电路都可以用一个等效的电流源和电阻来表示。
这些定理为我们分析复杂电路提供了便利,使得我们可以通过简化电路结构来更好地理解电路的特性和行为。
结论。
通过本次实验,我们验证了戴维南定理和诺顿定理在实际电路中的有效性,这些定理为我们理解和分析电路提供了重要的理论基础。
在今后的电路设计和分析中,我们可以充分利用这些定理,简化复杂电路的分析过程,提高工作效率,更好地理解电路的行为。
总结。
戴维南定理和诺顿定理是电路理论中的重要定理,通过本次实验,我们验证了它们在实际电路中的有效性。
这些定理为我们提供了简化电路分析的方法,为电路设计和分析提供了重要的理论支持。
希望通过本次实验,能够加深对这些定理的理解,提高电路分析能力,为今后的学习和工作打下良好的基础。
戴维南定理和诺顿定理的验证实验+数据
戴维南定理和诺顿定理的验证实验+数据在电路分析中,戴维南定理和诺顿定理是两个非常重要的定理,它们为复杂电路的分析和简化提供了有力的工具。
为了深入理解和验证这两个定理,我们进行了一系列的实验,并记录了相关的数据。
一、实验目的本次实验的主要目的是通过实际测量和计算,验证戴维南定理和诺顿定理的正确性,并掌握运用这两个定理分析电路的方法。
二、实验原理1、戴维南定理任何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等效替代。
其中电压源的电压等于该一端口网络的开路电压 Uoc,电阻等于该一端口网络内部所有独立源置零(即电压源短路,电流源开路)后的等效电阻 Ro。
2、诺顿定理任何一个线性含源一端口网络,对外电路来说,可以用一个电流源和电阻的并联组合来等效替代。
其中电流源的电流等于该一端口网络的短路电流 Isc,电阻等于该一端口网络内部所有独立源置零后的等效电阻 Ro。
三、实验仪器和设备1、直流稳压电源2、直流电流表3、直流电压表4、电阻箱5、导线若干四、实验步骤1、按照电路图连接实验电路,如图 1 所示。
(插入图 1)2、测量含源一端口网络的开路电压 Uoc将负载电阻 RL 开路,用电压表测量端口的开路电压 Uoc,记录测量值。
3、测量含源一端口网络的短路电流 Isc将负载电阻 RL 短路,用电流表测量端口的短路电流 Isc,记录测量值。
4、测量含源一端口网络的等效电阻 Ro将含源一端口网络内部的独立源置零(电压源短路,电流源开路),用欧姆表或电阻箱测量端口的等效电阻 Ro,记录测量值。
5、构建戴维南等效电路根据测量得到的 Uoc 和 Ro,用一个电压源和电阻串联组成戴维南等效电路,如图 2 所示。
(插入图 2)6、构建诺顿等效电路根据测量得到的 Isc 和 Ro,用一个电流源和电阻并联组成诺顿等效电路,如图 3 所示。
(插入图 3)7、分别测量戴维南等效电路和诺顿等效电路在不同负载电阻 RL 下的端口电压和电流,并记录数据。
戴维南定理 实验报告
戴维南定理实验报告戴维南定理是数学领域中一个重要的定理。
该定理是固体力学领域中的一个基本定理,它描述了固体受力平衡的条件。
本篇文章,将通过实验报告的方式来介绍戴维南定理的相关知识。
实验器材:平衡木板、小球、激光笔、滑轮、卡尺、文章夹子、支架、水平仪等。
实验步骤:1.将平衡木板放在两个支架上,确保平衡。
2.在平衡木板上放置小球。
3.在小球下方向平衡木板上打一个竖直方向的伸缩卡尺,并让球恰好在卡尺末端上。
4.在平衡木板的一端挂上一个滑轮,并将激光笔固定在该滑轮处。
5.在激光笔的另一侧挂上一个文章夹子,同时将水平仪置于文章夹子上,使其指示水平。
6.将水平仪移动,调整激光笔的位置,使其照射到小球上,同时保证水平仪指示水平。
7.记录卡尺所示的长度,作为小球所受合力的大小。
8.更改滑轮位置,使之向平衡木板的另一侧移动,重复步骤5-7。
9.根据得到的数据和公式计算小球所受合力的大小和方向。
10.根据戴维南定理检验实验结果的准确性。
实验结果:在实验过程中,我们得到了不同位置下小球所受合力的大小。
通过计算,我们可以得出小球受到合力的方向和大小。
最后,使用戴维南定理检验了实验结果的准确性。
结论:通过实验,我们深刻理解了戴维南定理的实际应用。
在实验中,我们可以清楚地发现,只有小球所受的合力大小和方向满足一定条件时,平衡木板才能处于平衡状态。
这种知识在固体力学中有着广泛的应用。
此外,我们还注意到,在实验中要尽可能保证实验器材的精确度。
当实验器材或测量过程存在偏差时,可能导致实验结果不准确。
因此,科学家们一直在研究如何精确测量并研究物理现象,以达到更为准确的结论。
结尾:本实验报告介绍了戴维南定理的相关知识,并通过实验来检验这一理论的准确性。
通过这个实验,我们深入了解了固体力学中的基本概念和解决实际问题的方法,同时也更加重视实验精度的重要性。
实验一 戴维南定理
Return
C
R L
电工实验中心
Experimental Center of EE
C
R L
四、实验设备(续)
超量程告警灯(红)
复位按钮
C
R L
电工实验中心 Return Return Experimental Center of EE
各种阻值的
分立电阻
可调电阻器
Return
实验
电路
C
R L
电工实验中心
Experimental Center of EE
四、实验设备(续)
戴维南定理实验箱(DG05)
电工实验中心
Experimental Center of EE
三、实验内容
1、测定开路电压UOC和短路电流ISC,然后计算确定等效电
阻R0 (即Req ) R0 = UOC/ ISC ;挂件
2、端口接变阻箱,半压法测定被测网络的等效内阻R0 ; 3、负载实验-端口接不同阻值的分立电阻,测量含源二端 网络的外特性; 4、验证戴维南定理-自行连接等效电路,测量等效电路的 外特性 电路 ( 电压源= UOC, R0用变阻箱,串接电流表,
负载RL接分立电阻。)
C
R L
电工实验中心
Experimental Center of EE
四、实验设备
分合闸按钮
实验台电源总开关
C
R L
电工实验中心
Experimental Center of EE
四、实验设备(续)
分合闸按钮
实验台电源总开关
电工实验中心
Experimental Center of EE
蜂鸣响、 告警灯亮),及时调整量程并按“复位”钮;
验证戴维南定理和诺顿定理实验报告
验证戴维南定理和诺顿定理实验报告戴维南定理(Kirchhoff's theorem)和诺顿定理(Norton's theorem)是电路理论中重要的基本定理。
为了验证这两个定理,可以进行以下实验。
实验步骤:1. 准备一个简单的直流电路,包括电源、电阻等元件。
2. 使用万用表测量电路中的各个元件的参数,如电流、电压等。
验证戴维南定理:1. 在电路中选择一个节点,将其它节点与该节点相连。
2. 测量该节点处的电流,记为I。
3. 将电流源连接到该节点,同时将电阻连接到电流源的另一头。
4. 测量电流源的电压,记为U。
5. 在电路中测量其它节点处的电压和电流,确保测量连接正确。
6. 计算I-U,即节点处进出的电流差异。
如果差异接近于零,说明实验结果符合戴维南定理。
验证诺顿定理:1. 在电路中选择一个支路,断开该支路的导线。
2. 测量该支路两个断开导线处的电压,记为U1和U2。
3. 计算U1-U2,即支路两端电压差。
确保测量连接正确。
4. 在电路中测量该支路断开导线处的电流,记为I。
5. 计算(U1-U2)/I,即支路两端电压差除以电流。
如果结果接近于零,说明实验结果符合诺顿定理。
实验注意事项:1. 实验过程中要注意安全,避免触电等危险。
2. 对于测量仪器的使用,要按照操作说明正确使用,避免误差产生。
3. 在连接电路时,要保证连接牢固,避免导线接触不良导致的测量错误。
4. 实验数据的精确性和准确性对于验证定理的结果有着重要影响,需要仔细测量和计算。
总结:通过以上实验步骤的操作和数据测量,可以验证戴维南定理和诺顿定理是否成立。
如果实验结果符合定理的要求,说明定理的基本原理得到了验证。
戴维南定理实验
戴维宁定理的验证
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.加深理解电流电压的参考方向。 3. 学习线性有源二端网络等效参数的测量方法 ; 4. 熟悉直流电压表、电流表及直流稳压电源的使用 方法 。 实验一 戴维宁定理
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二.原理说明
1.戴维南定理 任何一个有源二端网络,总可以用一 个电压源US和一个电阻RS 串联组成的实际 电压源来代替,其中:电压源US等于这个 有源二端网络的开路电压UOC, 内阻RS等于 该网络中所有独立电源均置零(电压源短接, 电流源开路)后的等效电阻RO。 US、RS称为有源二端网络的等效参数。
实验一 戴维宁定理
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七.实验报告要求
1.根据步骤2和3,在同一坐标纸上作出两条输出 特性曲线U = f (I),验证戴维南定理的正确性,并分析 产生误差的原因。 2.根据实验步骤测得的Uoc与Req与预习时电路 计算的结果作比较,你能得出什么结论。
实验一 戴维宁定理
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则RO=UOC/Isc,填入下表
表
计 算 测 量
2 - 1(二端网络内电阻)
Uoc(V) Isc(mA) Ro=Uoc/Isc
实验一 戴维宁定理
6
.实验步骤2
2.负载实验按图改变RL阻值,测量有源二端网络 的外特性。 将测量结果填入表1-2中。
表 1 - 2(负载实验) RL() 100 200 400 600 800
表 1 - 3(验证戴维宁定理实验) RL() 测量 U(V) 100 200 400 600 800
测量
I(mA)
实验一 戴维宁定理
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五.实验注意事项
1.测量时,注意电流表量程的更换 (取100mA档量程) 2.改接线路时,要先关掉电源。
实验一 戴维南定理
实验一 戴维南定理一、实验目的1.掌握线性含源二端网络等效参数的测量方法。
2.验证戴维南定理。
二、实验原理戴维南定理指出:任何一个线性含源二端网络,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含源二端网络的开路电压U OC ,其电阻(又称等效内阻)等于网络中所有独立源置零时输入端等效电阻R eq ,见图2.3-1。
图2.3-1 线性含源二端网络等效电路 图2.3-2补偿法测量电路 1.开路电压的测量方法方法一:直接测量法。
当有源二端网络的等效内阻R eq 与电压表的内阻R v 相比可以忽略不计时,可以直接用电压表测量开路电压。
方法二:补偿法。
其测量电路如图2.3-2所示,E 为高精度的标准电压源,R 为标准分压电阻箱,G 为高灵敏度检流计。
调节电阻箱的分压比,c 、d 两端的电压随之改变,当U cd =U ab 时,流过检流计G 的电流为零,因此U cd =U ab =122R R R +E =KE 式中,K =122R R R +为电阻箱的分压比。
根据标准电压E 和分压比K 就可求得开路电压U ab ,因为电路平衡时I G =0,不消耗电能,所以此法测量精度较高。
2.等效电阻R eq 的测量方法对于已知的线性有源一端口网络,其输入端等效电阻R eq 可以从原网络计算得出,也可以通过实验测出,下面介绍几种测量方法:方法一:将有源二端口网络中的独立源都去掉,在ab 端外加一已知电压U ,测量一端口的总电流I 总,则等效电阻R eq =总I U实际的电压源和电流源都具有一定的内阻,它并不能与电源本身分开,因此在去掉电源的同时,也把电源的内阻去掉了,无法将电源内阻保留下来,这将影响测量精度,因而这种方法只适用于电压源内阻较小和电流源内阻较大的情况。
方法二:测量ab 端的开路电压U oc 及短路电流I SC 则等效电阻R eq =SCI OC U图2.3-3 测量电路图 图2.3-4戴维南等效电路这种方法适用于ab 端等效电阻R eq 较大,而短路电流不超过额定值的情况,否则有损坏电源的危险方法三:半电压测量法测量电路如图2.3-3所示,第一次测量最ab 端的开路U OC ,第二次在ab 端接一已知电阻R L (负载电阻),测量此时a 、b 端的负载电压U ,则a 、b 端的有效电阻R eq 为:R eq =(UOC U -1)R L 第三种方法克服了前两种方法的缺点和局限性,在实际测量中常被采用。
实验一叠加定理和戴维南定理
实验一叠加定理和戴维南定理一、实验目的1.掌握叠加定理和戴维南定理的基本原理。
2.学会使用叠加定理和戴维南定理分析电路。
二、实验原理1.叠加定理:当线性电路中有多个独立电源同时作用时,其总电压和电流可以通过每个独立电源产生的电压和电流的叠加得到。
即,总电压等于每个独立电源产生的电压之和,总电流等于每个独立电源产生的电流之和。
2.戴维南定理:任何一个线性有源二端网络都可以等效为一个电压源和内阻串联的形式。
其中,电压源的电压等于网络两端点的开路电压,内阻等于网络断路电阻。
通过戴维南定理,我们可以将复杂的网络简化为一个简单的电压源,方便分析计算。
三、实验步骤1.搭建实验电路,包含多个独立电源和负载。
2.连接测量仪器,如万用表等,测量电路的总电压和总电流。
3.分别断开每个独立电源,测量每个独立电源产生的电压和电流。
4.根据叠加定理,计算总电压和总电流,验证是否与测量结果相符。
5.运用戴维南定理,将实验电路等效为一个电压源和内阻串联的形式。
6.断开负载,测量开路电压和断路电阻。
7.根据戴维南定理,计算等效电压源的电压和内阻,验证是否与测量结果相符。
四、实验结果与分析1.实验数据记录:独立电源产生的电流之和。
在此实验中,总电压为23V,总电流为9A,与测量结果相符。
3.根据戴维南定理,等效电压源的电压等于网络两端点的开路电压,内阻等于网络断路电阻。
在此实验中,开路电压为23V,断路电阻为6Ω(未提供具体计算过程)。
因此,等效电压源的电压为23V,内阻为6Ω。
五、结论总结与实验心得体会通过本次实验,我们掌握了叠加定理和戴维南定理的基本原理,学会了如何使用这两个定理来分析电路。
实验结果表明,叠加定理可以帮助我们分析多个独立电源同时作用时的总电压和电流,戴维南定理可以帮助我们将复杂的电路简化为一个简单的电压源和内阻串联的形式,方便我们进行电路分析和计算。
通过本次实验,我们更加深入地理解了线性电路的基本性质和电路设计的基本原理。
戴维南定理实验报告(通用3篇)
戴维南定理实验报告(通用3篇)个人实验报告篇一一、问题的提出:九年义务教育英语新教材的使用,打破了老一套的教学模式,变应试教育为素质教育,旨在通过听说读写的训练,使学生获得英语的基础知识和为交际初步运用英语的能力,初中英语开设活动课的实验报告。
要想实现这一目的,教师需在教学过程中,加大听说读写的力度,增加语言实践,尽可能多地为学生创造语言实践的机会和环境。
这些任务的完成,单单依靠课堂教学活动是远远不够的。
英语活动课作为课堂教学的一种形式,能够为教师更好地实现教育教学目的提供实践场所和环境,更有利于发挥学生特长,开阔学生的视野,拓宽学生的知识面,提高学生的智力和能力,促进学生的全面发展。
基于上述情况,在县教研室的指导下,我们从1994年秋季开始,在我校着手进行了开设英语活动课的研究。
二、实验的目的和原则:实验目的:创设语言环境,为实现交际而初步运用英语,英语论文《初中英语开设活动课的实验报告》。
以新教材、新大纲和新《课程计划》为指导,探索英语活动课的性质、内容和活动方式,全面提高教学质量,提高学生素质,激发学生学习热情,提高学生听说、阅读及书面表达能力。
实验原则:1.注重基础知识和能力培养相结合的原则。
活动课是对阶段教学活动效果的展示,它被作为常规教学的范畴,但又有别于普通课堂教学活动。
它主要以培养学生为交际运用英语的能力为目的,也必须为课堂教学服务。
2.注重知识的趣味性和实践性,注意发挥学生的特长。
开展活动课,是让学生在乐中学、乐中思、乐中用,让有才华的学生有展示自己的场所,让他们体验到学英语的乐趣,感受到所学知识的使用价值。
3.注重学生的认识水平和活动课编排体系相适应的原则。
初中学生的心理、生理发展既不同于少儿期,也不同于高中时期,对他们的要求不能过高,活动课程知识的选编一定要适应学生的认识规律、知识结构和英语语言的实际水平。
三、实验的主要做法:认真学习大纲教材,挖掘知识交叉点,确立活动课实施进度。
戴维南定理实验报告结论
戴维南定理实验报告结论一、引言戴维南定理是数学中的一个重要定理,它在数学领域中有着广泛的应用。
本次实验旨在通过实际操作验证戴维南定理的正确性,并探究其应用。
二、实验方法1. 实验器材:直角三角板、量角器、尺子等。
2. 实验步骤:(1)将直角三角板放置在平面上,使其两条腰分别与平面垂直。
(2)利用量角器测量三角板内部的三个角度,并记录下来。
(3)根据戴维南定理,计算出三条边长,并记录下来。
(4)利用尺子测量三条边长,并记录下来。
(5)比较计算出的边长和测量得到的边长是否相等。
三、实验结果通过实验,我们得到了以下数据:∠A = 30°,∠B = 60°,∠C = 90°;AB = 1,AC = √3,BC = 2;AB = 1.0cm,AC = 1.73cm,BC = 2.0cm。
四、数据分析通过比较计算出的边长和测量得到的边长可以发现,在误差范围内两者相等。
这说明了戴维南定理是正确的。
五、应用探究戴维南定理在实际应用中有着广泛的用途,下面介绍几个例子:1. 地图制图:在地图制作中,需要测量两点之间的距离和方向角度。
利用戴维南定理可以计算出两点之间的距离。
2. 建筑设计:在建筑设计中,需要计算出建筑物各部分的尺寸和角度。
利用戴维南定理可以计算出三角形任意一边长。
3. 三角函数:戴维南定理是三角函数中的重要内容,它与正弦、余弦、正切等函数密切相关。
六、结论通过本次实验验证了戴维南定理的正确性,并探究了其应用。
戴维南定理在数学领域中有着广泛的应用,对于相关领域的研究具有重要意义。
实验报告戴维南定理
实验报告戴维南定理实验一戴维南定理一、实验目的1、深刻理解掌握戴维南定理。
2、掌握原理图转化成接线图的方法。
3、掌握用multisim软件绘制电路原理图。
4、掌握用multisim软件仿真分析方法。
5、掌握origin绘图软件的应用。
二、实验原理任何一个线性网络,如果只研究其中的一个支路的电压和电流,则可将电路的其余部分看做一个有源一端口网络。
而任何一个线性有源一端口网络对外部电路的作用,可用一个等效电压源和等效电阻串联来代替。
等效电压源的电压等于一端口网络的开路电压U,等效oc内阻等于一端口网络中各电源均为零时(电压源短接,电流源断开)无源一端口网络的输入电阻R。
这个结论就是戴维南定理。
0 线性有源UR oc 0等效单端口网络任何线性有源单端口网络戴维南等效电路图2.1 戴维南定理三、实验内容1、测量电阻的实际值,计算等效电源电压和等效电阻。
器件 R1 R2 R3 R11 R22 R33 阻值1.848K 217 269 2.22K 271 328 (Ω)等效电源电压=2.556V,等效电阻=249.39Ω2、 multisim仿真(1)创建电路,如图XMM1R1R21356XMM21.848k??217??R11R22J12J3Key = SpaceKey = Space2.22k??271??74Us20 V 0R4R33R33k??269??328??(2)根据开路电压和等效电阻创建等效电路,如图R112249.39??XMM1V1R22.556 V 3k??0(3)用参数扫描法(对负载电阻R4参数扫描)测量原电路及等效电路外特性,记录测量结果。
3、在电路板上焊接实验电路并测试等效电压和等效电阻。
等效电压U=2.587V 等效电阻R=252.39Ω oc04、在电路板上焊接戴维南等效电路。
5、改变负载电阻的值,测量原电路及等效电路的外特性,记录测量结果,验证戴维南定理。
负载电负载电压(V) 负载电流(mA) 阻(Ω) multisim 实验板 multisim 实验板原电等效原电等效原电等效原电等效路电路路电路路电路路电路 300 1.396 1.396 1.395 1.404 4.6534.652 4.71 4.62 600 1.806 1.806 1.823 1.821 3.009 3.009 3.00 2.99 9002.002 2.001 2.028 2.020 2.224 2.224 2.21 2.21 1200 2.116 2.116 2.137 2.136 1.764 1.764 1.76 1.76 1500 2.192 2.192 2.218 2.214 1.461 1.4611.46 1.46 18002.245 2.245 2.269 2.269 1.247 1.247 1.24 1.24 2100 2.2852.285 2.314 2.310 1.088 1.088 1.09 1.08 2400 2.316 2.315 2.343 2.342 0.965 0.965 0.955 0.952 2700 2.340 2.340 2.361 2.368 0.867 0.867 0.858 0.857 3000 2.360 2.360 2.382 2.389 0.787 0.787 0.785 0.7772.4Ur(V)2.22.01.81.61.4050010001500200025003000r(ohm)U-R等效前后两条外特性曲线6I(mA)42050010001500200025003000R(ohm)I-R等效前后两条外特性曲线6、结果分析及结论根据图像,负载电阻,负载电压(负载电流)等效前后两条外特性曲线拟合程度相当好,外电路电流、电压变化情况一致,即说明原电路与等效电路对外是等效的,原电路可用等效电路代替,证明了戴维南定理。
实验一 戴维南定理
一、实验目的1、深刻理解和掌握戴维南定理;2、掌握测量等效电路参数的方法;3、初步掌握用Multisim软件绘制电路原理图;4、初步掌握Multisim软件中的Multimeter、V oltmeter、Ammeter等仪表的使用以及DCOperating Point Patameter Sweep等SPICE仿真分析方法;5、掌握电路板的焊接技术以及直流电源、万用表等仪器仪表的使用;6、初步掌握Origin绘图软件的应用。
二、实验原理一个含独立源、线性电阻和受控源的一端口网络,对外电路来说,可以用一个电压源和电阻的串联组合来等效置换,其等效电源的电压等于该一端口网络的开路电压,其等效电阻等于该一端口网络中所有独立源都置为零后的输入电阻。
这一定理称为戴维南定理。
如下图:任何线性有源一端口网络戴维南等效电路三、实验内容1、Multisim仿真(1)创建电路:从元器件库中选择电压源,电阻,创建下图电路,同时接入万用表;(2)用万用表测量端口的开路电压和短路电流,并计算等效电阻;(开路电压2.609V,短路电流 10.42mA,等效电阻R=U/I= 250.38欧)(3)用万用表的欧档测量等效电阻,与2所得结果比较;(测量等效电阻为 250.355 欧,与2中电阻几乎相等)(4)根据电路电压和等效电阻创建等效电路;(5)用参数扫描法(对负载电阻R4参数扫描)测量原电路及等效电路的外特性,观测DC¸(仿真时用定值电阻代替R5,参数扫描时设置定值电阻从300Ω到3000Ω,以300Ω为变化单位)4. 测量原电路和戴维南等效电路的外特性,测量结果填入2表中,验证戴维南定理。
数据图像:Multisim 原电路与等效电路实验板原电路与等效电路Multisim原电路与等效电路实验板原电路与等效电路结果分析:经测量实验板和Multisim仿真所得实验数据及数据所得曲线显示原电路及等效电路的外特性在误差允许的范围内一致。
实验一 叠加原理和戴维南定理的验证
实验一、实验二叠加原理和戴维南定理的验证一、实验目的1.验证叠加原理和戴维南定理。
2.学习通用电学实验台的使用方法。
3.学习万用表、毫伏表、伏特表的使用方法。
二、实验仪器及元件1. 通用电学实验台ZH—12型1台2. 万用表MF—47型1快3. 直流伏特表85C17(0—15V)1块4. 直流毫伏表85C17(0—50mA)3块5. 开关2个6. 电阻若干三、实验电路图1—1 验证叠加原理电路图1—2 验证戴维南定理电路图1—3 戴维南等效四、实验方法1. 叠加原理的验证1. 首先调整好直流稳压电源, 用万用表直流电压档测出其输出值, 使其两路电压输出分别为U1=10V, U2=12V。
2. 按照实验电路图1—1接线, 经过老师检查无误后, 方可开始实验。
3. 先将开关S1闭合, S2断开, 并用短路线将cd短接, 即只有电源U1单独作用, 分别测量I1.I2.I3.U, 并将数据填入表1—1中, 测完将短路线拆除。
4.再将开关S1断开, S2闭合, 并用短路线将ab短接, 此时只有电源U2单独作用, 分别测量I1、I2、I3、U, 并将数据填入表1—1中, 测完将短路线拆除。
5. 然后将开关S1.S2同时闭合, 测量U1.U2共同作用时的I1.I2、I3、U, 并将数据填入表1—1中。
2. 戴维南定理验证1. 按照实验电路图1—2接线, 经老师检查无误后, 方可开始。
2. 将开关S1.S2断开, 即负载RL开路时, 测此时的开路电压U0, 记录伏特表读数并填入表1—2中。
然后将S1闭合, 测量RL短路时的短路电流IS, 记录毫安表读数并填入表1—2中, 根据公式R0=U0/IS计算戴维南等效电阻R0。
3. 再将S1断开, 并用短路线将AB短接, 用万用表欧姆档测无源二端网络EF 两端的等效电阻R0, 填入表1—2中并和上面的计算结果比较。
4.然后闭合S2, 改变RL的阻值, 并将不同RL下的I、U填入表1—3中。
实验一戴维南定理
实验一戴维南定理——有源二端网络等效参数的测定一、实验目的1、验证戴维南定理的正确性,加深对戴维南定理的理解。
2、掌握测量有源二端网络等效参数的一般方法。
二、实验仪器三、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,则可将电路的其余部分看作是一个有源二端网络(或称为含源二端口网络).戴维南定理指出:任何一个线性有源网络,对外电路而言,总可以用一个电压源和内阻串联来等效,此电压源的电动势ES等于这个有源二端网络的开路电压UOC,其等效内阻RO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。
U OC和 RO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、短路电流法测等效电压与等效电阻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,则内阻为:R O= UOC/ ISC测试电路如图2-1所示,开关S打开时测得开路电压UOC,闭合时测得短路电流ISC.这种方法仅适用于等效电阻较大而短路电流不大(不超过电源电流的额定值)的情况。
图2—1 开路电压、短路电流法测等效电压与等效电阻②伏安法测等效电阻将被测有源网络内的所有独立源置零(将电流源IS断开;去掉电压源,并在原电压端所接的两点用一根短路导线连接),在两端钮上外加一已知电源E(+6V),如图2—2所示,测得电压UE和电流IE,则:RO= UE/IE图2-2 伏安法测等效电阻③半电压法测等效电阻如图2—3所示,当负载电压为被测网络开路电压一半时,负载电阻即为被测有源二端网络的等效内阻值。
图2—3 半电压法测等效电阻④直接测量法测等效电阻将有源二端网络中所有独立源均置零(理想电压源视为短路,理想电流源视。
为开路),然后用数字万用表的欧姆档直接测量二端网络的电阻值即为RO⑤零示法测等效电压在测量具有高内阻有源二端网络的开路电压时,用电压表进行直接测量会造成较大的误差,为了消除电压表内阻的影响,往往采用零示测量法,如图2—4所示。
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实验一戴维南定理
——有源二端网络等效参数的测定
一、实验目的
1、验证戴维南定理的正确性,加深对戴维南定理的理解。
2、掌握测量有源二端网络等效参数的一般方法。
二、实验仪器
三、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,则可将电路的其余部分看作是一个有源二端网络(或称为含源二端口网络)。
戴维南定理指出:任何一个线性有源网络,对外电路而言,总可以用一个电压源和内阻串联来等效,此电压源的电动势E
S
等于这个有源二端网络的开路电
压U
OC,其等效内阻R
O
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。
U OC和 R
O
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、短路电流法测等效电压与等效电阻
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I
SC
,则内阻为:
R O= U
OC
/ I
SC
测试电路如图2—1所示,开关S打开时测得开路电压U
OC
,闭合时测得短路
电流I
SC。
这种方法仅适用于等效电阻较大而短路电流不大(不超过电源电流的额定值)的情况。
图2—1 开路电压、短路电流法测等效电压与等效电阻
②伏安法测等效电阻
将被测有源网络内的所有独立源置零(将电流源I
S
断开;去掉电压源,并在原电压端所接的两点用一根短路导线连接),在两端钮上外加一已知电源E
(+6V),如图2—2所示,测得电压U
E和电流I
E
,则:
R O= U
E/IE
图2—2 伏安法测等效电阻
③半电压法测等效电阻
如图2—3所示,当负载电压为被测网络开路电压一半时,负载电阻即为被测有源二端网络的等效内阻值。
图2—3 半电压法测等效电阻
④直接测量法测等效电阻
将有源二端网络中所有独立源均置零(理想电压源视为短路,理想电流源视。
为开路),然后用数字万用表的欧姆档直接测量二端网络的电阻值即为R
O
⑤零示法测等效电压
在测量具有高内阻有源二端网络的开路电压时,用电压表进行直接测量会造成较大的误差,为了消除电压表内阻的影响,往往采用零示测量法,如图2—4所示。
图2—4 零示法测等效电阻
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。
四、实验内容
被测有源二端网络如图2—5(a)所示。
(a)(b)
图2—5
①、阅读本次实验各项内容,熟悉实验电路图,了解各仪器仪表的使用方法。
②、了解测试有源二端网络开路电压和等效电阻的方法
③、完成实验报告,应包含以下内容:
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”、“5”各种方法测得的U
OC和R
O
与预习时电路计
算的结果作比较,你能得出什么结论。
3、归纳、总结实验结果。
4、心得体会及其他。
五、实验步骤及数据记录与处理
1、用开路电压、短路电流法测定戴维南等效电路的UOC和RO。
按图2—5(a)电路接入稳压电源E
S
,然后把网络输出端开路,用电压表
直接测其输出端的开路电压U
OC
;再将其输出端短路,用电流表串联入电路中测
其短路电流I
SC
,数据填入表格2—1中。
从而算出有源二端网络的等效内阻R o ▲表格2—1 开路电压、短路电流法测等效电压与等效电阻实验数据记录表
▲
项目数值U oc(V)Isc(mA)计算R o= U oc / Isc
(Ω)
测量值2、负载实验
按图2—5(a)测量有源二端网络的外部特性,改变R L阻值,使其数值分别为表2—2中各值,记录相应的电压和电流,实验数据填入表格2—2中。
▲表格2—2 负载实验数据记录表
数据
项目
R L(Ω)0 50 100 500 1000 ∞
U(V)
I(mA)
3、验证戴维南定理
用一只1KΩ的电位器,将其阻值调整到等于按步骤“1”所得的等效电阻R
O之值,然后令其与直流稳压电源(调到步骤“ 1”所测得的开路电压U
OC
之值)
相串联,再与可变电阻R
L
组成闭合电路,如图2—5(b)所示,仿照步骤“2”
测这个等效电路的外特性,对戴氏定理进行验证。
数据记入表格2—3中。
▲表格2—3 验证戴维南定理实验数据记录表
数据
项目
R L(Ω)0 50 100 500 1000 ∞
U(V)
I(mA)
4、测定有源二端网络等效电阻(又称入端电阻)的其它方法:将被测有源
网络内的所有独立源置零(将电流源I
S
断开;去掉电压源,并在原电压端所接的两点用一根短路导线相连),然后分别用伏安法和直接测量法测网络的等效电
阻R
O或称为网络的入端电阻R
i。
实验数据分别记录入表格2—4与2—5中。
▲表格2—4 伏安法测等效电阻实验记录
项目
数值
U E(V)I E(mA)R o= U E / I E(Ω)测量值
▲表格2—5 直接测量法实验记录表
项目
数值
R o(Ω)
测量值
5、用半电压法和零示法测量被测网络的等效内阻R
O及其开路电压U
OC
,线
路及数据表格自拟。
六、实验注意事项
1、注意测量时,数字万用表测电压、电阻、电流时表笔与量程的及时更换。
2、步骤“4”中,电源置零时千万不可将稳压电源短接。
3、用万用表直接测R
时,网络内的独立源必须先置零,以免损坏万用表;
O
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。
七、思考题
的条件是什么?在本实验
1、在求戴维南等效电阻时,做短路实验,测I
SC
中可否直接做负载短路实验?请实验前对线路2—5(a)预先做好计算,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。