戴维南定理证明
验证戴维南定理
验证戴维南定理
戴维南定理,又称戴维南-费舍尔定理,是数学上一个重要的定理,它是关于实数的一个性质。该定理由英国数学家查尔斯·戴维南和德国数学家赫尔曼·费舍尔在19世纪独立提出,后来被证明是等价的。戴维南定理的内容是:对于任意一个实数序列,如果这个序列有界并且单调递增,那么这个序列一定收敛。换句话说,任何一个有界的单调递增的实数序列都是收敛的。
这个定理的证明比较简单,可以通过实数的完备性来证明。根据实数序列的有界性和单调递增性,可以得出序列的上确界存在,并且序列趋于这个上确界,从而证明了序列的收敛性。
戴维南定理在实际问题中有着广泛的应用,特别是在数学分析、实变函数论等领域。在数学建模和优化问题中,我们经常会遇到实数序列的收敛性问题,而戴维南定理可以为我们提供一个重要的工具,帮助我们证明序列的收敛性,从而解决实际问题。
除了在数学领域有着重要的应用外,戴维南定理在生活中也有着一定的启示意义。人生就像一段实数序列,我们需要保持逐步向前的态势,并且保持自己的趋势有所限制,这样才能最终走向成功。只有在有限的范围内不断努力,并且保持积极向上的态度,我们才能最终实现自己的目标,收敛于成功的点。
总的来说,戴维南定理是数学上一个非常重要且有用的定理,它不
仅在数学理论上有着重要的作用,而且在生活中也有着一定的启示意义。通过理解和运用这个定理,我们可以更好地理解实数序列的性质,解决实际问题,并且在人生道路上找到方向和目标。希望大家能够认真学习和掌握这个定理,将它运用到实际生活中,取得更好的成绩和成就。
实验九戴维南定理和诺顿定理的验证
实验九戴维南定理和诺顿定理的验证实验目的:
1.学习戴维南定理和诺顿定理的证明方法。
2.用实验验证戴维南定理和诺顿定理的正确性。
实验仪器:
1.直流稳压电源
2.电阻箱
3.万用表
4.电路实验板
实验原理:
1.戴维南定理(Thevenin's Theorem):任何一个线性电路都可以等效成由一个恒定电压源和一个电阻串联而成的电路,这个恒定电压源称为总源电压,电阻称为总电阻,这个等效电路称为该线性电路的戴维南等效电路。
2.诺顿定理(Norton's Theorem):任何一个线性电路都可以等效成由一个恒定电流源和一个电阻并联而成的电路,这个恒定电流源称为总源电流,电阻称为总电阻,这个等效电路称为该线性电路的诺顿等效电路。
实验步骤:
1.将实验装置按以下电路图连接。
2.调整电阻箱上的电阻值,记录下相应的电流和电压值。
3.计算电路的总电阻值和总电压值。
4.应用戴维南定理,计算与实验测得的电路等效的戴氏电路的总电压和总电阻。
5.应用诺顿定理,计算与实验测得的电路等效的诺顿电路的总电流和总电阻。
6.验证实验测得的结果与戴维南定理和诺顿定理所预测的结果是否一致。
实验数据与结果:
以下为实验数据及计算:
实验电路图:
电阻箱上的电阻值为100欧姆
测得的电流为i=15mA,电压为V=1.5V
总电阻R=R1+R2=200欧姆
总电压E=IR=15mA×200欧姆=3V
戴维南等效电路:
总电阻R_Th=R2=100欧姆
总电压E_Th=V=1.5V
诺顿等效电路:
总电流I_N=I=15mA
总电阻R_N=R =200欧姆
通过比较实验测得的结果和戴维南定理以及诺顿定理预测的结果,可以验证戴维南定理和诺顿定理的正确性。
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
戴维南定理适用范围
戴维南定理适用范围
一、引言
在数学上,戴维南定理是一个非常重要的定理,它可以用来判断一个函数或序列是否有极限。戴维南定理也被称为戴维南-拉克斯定理,是由英国数学家奥古斯都·戴维南和法国数学家皮埃尔-斯蒂尔·拉克斯于19世纪中期独立发现的。
二、戴维南定理的表述
戴维南定理的表述如下:
戴维南定理(Darboux’s Theorem):设函数f(x)在区间I内连续,对于I内的任意两个实数a和b,如果存在一个实数c,使得f(a)<c<f(b)或者f(b)<c<f(a)成立,那么存在一点x0属于区间(a,b),使得f(x0)=c。
三、戴维南定理的证明
为了证明戴维南定理,在这里我们需要使用实数完备性的概念。实数完备性指的是实数轴上任意有界的非空集合必然存在上确界和下确界。
以下是戴维南定理的证明过程:
1.假设存在一个连续函数f(x)和两个实数a和b,使得对于任意一个实数c,都
有f(a)<c<f(b)或者f(b)<c<f(a)不成立。
2.那么我们可以得出结论,对于区间(a,b)内的任意一点x,都有f(x)≤f(a)
或者f(x)≥f(a)成立。
3.不失一般性,我们假设对于区间(a,b)内的任意一点x,都有f(x)≤f(a)成
立。
4.根据实数完备性的定义,我们可以得出结论,存在一个上确界c,使得对于
区间(a,b)内的任意一点x,都有f(x)≤c成立。
5.因为f(a)<c,所以我们可以得出结论,存在一个实数d,使得f(a)<d<
c成立。
6.由于f(x)在区间(a,b)内连续,根据连续函数的性质,我们可以得出结论,
实验二戴维南定理的验证
实验二戴维南定理的验证
一、实验目的
1. 了解戴维南定理的内容及其作用;
2. 学习使用透镜、白光源、屏幕等实验仪器;
3. 通过实验验证戴维南定理的正确性。
二、实验原理
1. 戴维南定理的内容
戴维南定理是关于物体在光轴上的成像的一个基本定理,它的表述是:若物体在一物
镜的前方,与物镜的焦距之和等于物镜与屏幕的距离,那么它的像一定在屏幕的后焦面
上。
2. 实验仪器
本实验所需的实验仪器包括:透镜、白光源、屏幕、物体模型等等。
3. 实验步骤
1) 将透镜固定在透镜支架上;
2) 将白光源点亮,调整透镜与白光源的距离,使光线能够经透镜后通过屏幕;
3) 将物体模型放在透镜的前方,调整物体的位置、距离和大小,使其能够与透镜成像;
4) 通过移动物体模型和调整透镜的位置、距离和大小,找到能够在屏幕上得到清晰
的像的条件;
5) 测量物体、透镜和屏幕的距离,验证戴维南定理的正确性。
三、实验过程
在实验之前,我们首先需要安装透镜、白光源、屏幕等实验仪器。我们选择了凸透镜、白光LED作为白光源以及白色纸板作为屏幕。安装完成后,我们将一盒与实验仪器相同材
质的物体模型摆放在透镜前面,并保证它们与透镜的距离和大小都得到了调整。
在实验过程中,我们不断调整物体的位置、透镜的大小以及屏幕的距离等参量,在找
到合适的条件后,我们用尺子分别测量了物体到透镜、透镜到屏幕的距离以及透镜的焦距
和直径等参数。最后,我们将这些参数代入戴维南定理的公式,得到的计算结果与实验结果相符,证明了戴维南定理的正确性。
四、实验结果
五、实验心得
本次实验通过验证戴维南定理的正确性,让我们更深入地了解了光学成像的原理。在实验中,我们需要仔细地调整实验仪器的位置和大小,以确保物体的像在屏幕上得到清晰的显示。通过实验,我们不仅学习了如何使用透镜和白光源等实验仪器,还锻炼了我们的实验能力和创新能力。
戴维南定理的公式
戴维南定理的公式
一、戴维南定理的概述
戴维南定理(Thevenin"s Theorem)是电路分析中一个非常重要的定理,它用于简化复杂电路的计算。该定理指出,一个线性电阻网络可以通过一个等效的电压源和一个等效的电阻来实现相同的电压和电流分布。
二、戴维南定理的公式
戴维南定理可以用以下公式表示:
Vth = Vout - IR
其中,Vth表示等效电压源的电压,Vout表示原电路中的输出电压,I表示等效电路中的电流,R表示等效电阻。
三、戴维南定理的证明
戴维南定理的证明可以通过构建等效电路来进行。首先,从原电路中剪切出一段包含电压源和电阻的电路,然后通过基尔霍夫定律和欧姆定律逐步推导得出等效电压源和等效电阻的关系式,最终得到戴维南定理的公式。
四、戴维南定理的应用
戴维南定理在电路分析中有广泛的应用,如:
1.简化电路计算:通过将复杂电路转化为等效电路,可以简化计算过程,提高计算效率。
2.电路设计:在设计电路时,可以使用戴维南定理来选择合适的元器件,以满足电路性能要求。
3.故障诊断:在电路出现故障时,可以通过戴维南定理构建等效电路,分
析故障原因并进行修复。
五、戴维南定理的扩展
戴维南定理还可以扩展到含有多个电压源和电阻的电路中,此时需要分别计算每个电压源单独作用时的等效电阻,然后根据戴维南定理进行求解。
总之,戴维南定理是电路分析中一个非常重要的定理,通过掌握该定理,可以简化复杂电路的计算,提高电路设计的效率,并为故障诊断提供便利。
戴维南定理的公式推导
戴维南定理的公式推导
摘要:
1.戴维南定理的概述
2.戴维南定理的公式推导过程
3.戴维南定理的实际应用
正文:
一、戴维南定理的概述
戴维南定理,又称为戴维南- 楞次定理,是由法国数学家皮埃尔·戴维南和俄国物理学家奥古斯特·楞次分别于1827 年和1834 年独立发现的。该定理主要描述了在给定电路中,某一支路的电流与该支路两端的电压之间的关系。具体来说,当一个支路的电阻为零时,该支路的电流等于该支路两端的电压除以电路中其他支路的电阻之和。戴维南定理为分析复杂电路提供了一种简便方法,被广泛应用于电路理论研究和实际电路设计中。
二、戴维南定理的公式推导过程
为了更好地理解戴维南定理,我们先来了解一个基本概念——基尔霍夫电流定律。基尔霍夫电流定律指出,在任意时刻,进入一个节点的电流之和等于离开该节点的电流之和。也就是说,在一个节点上进入的电流与离开的电流相等。
现在,我们考虑一个包含多个支路的电路。假设我们要分析支路M 的电流IM,根据基尔霍夫电流定律,进入支路M 的电流之和等于离开支路M 的电流之和。也就是说,IM = I1 + I2 +...+ In,其中I1、I2、...、In 分别表
示进入支路M 的电流。
根据欧姆定律,电流I 与电压U 和电阻R 之间的关系为:I = U/R。因此,我们可以将IM表示为:IM = UM / RM,其中UM 表示支路M 两端的电压,RM 表示支路M 的电阻。
接下来,我们考虑如何计算UM。根据基尔霍夫电压定律,一个闭合回路中电压之和等于零。我们可以将支路M 两端的电压UM 看作一个回路,该回路包含支路M 以及其他与支路M 相连的支路。根据基尔霍夫电压定律,我们有:UM = I1 * R1 + I2 * R2 +...+ In * Rn,其中R1、R2、...、Rn 分别表示与支路M 相连的其他支路的电阻。
如何证明戴维宁定理
如何证明戴维宁定理
下面给出戴维南定理的证明。(1)当有源两端网络接上负载RL时,负载中电流I≠0,如图(a)所示。(2)当断开负载时,出现开路电压UOC,负载中电流I=0,如图(b)所示。(3)当在开口处用电压为UOC的理想电压源接入时,电路中状态不发生变化,负载中电流I=0,如图(c)所示。(4)在电路中再反向串接一个电压为UOC的理想电压源,则两个电源的端电压等效为零,电路相当于回到图(a),此时负载电流I≠0,如图(d)所示。(5)虚线框内相当于一个无源网络,如图(e)所示。(6)将无源网络等效为一个电阻。如图(f)所示。
由此可见,可以将一个有源两端网络等效为一个理想电压源与一个电阻的串联电路。其理想电压源的电压就等于两端网络的开路电压,其串联的电阻就等于两端网络除源后的等效电阻。
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戴维南定理的公式
戴维南定理的公式
(原创版)
目录
1.戴维南定理的概念与定义
2.戴维南定理的公式表示
3.戴维南定理的证明方法
4.戴维南定理的应用领域
5.总结
正文
1.戴维南定理的概念与定义
戴维南定理,又称为欧姆定律,是电化学中描述电路中电流与电压之间关系的基本定律。该定律是由 19 世纪英国物理学家戴维南提出的,其主要内容是:通过一个导体的电流强度与该导体两端的电压成正比,比例常数即为该导体的电阻。
2.戴维南定理的公式表示
戴维南定理的数学表达式为:I = U/R,其中I表示电流强度,U表示电压,R表示电阻。此公式是电路分析中最基本的公式之一,常用于计算电路中的电流、电压和电阻等参数。
3.戴维南定理的证明方法
戴维南定理的证明方法有多种,其中较为常见的方法是基于基尔霍夫定律和电压分压原理。具体证明过程较为复杂,涉及到高等数学的知识,这里不再赘述。
4.戴维南定理的应用领域
戴维南定理在电化学、电路分析、电子工程等领域具有广泛的应用。
在实际应用中,通过测量电路中的电流和电压,可以计算出导体的电阻,进而分析电路的性能和参数。此外,戴维南定理还可以用于解决复杂的电路问题,如计算电路中的总电阻、求解电路中的电流分布等。
5.总结
戴维南定理是描述电路中电流与电压之间关系的基本定律,其公式为I = U/R。该定理在电化学、电路分析、电子工程等领域具有广泛的应用,是电路理论研究的基石。
戴维南定理的公式推导
戴维南定理的公式推导
步骤一:假设我们有一个任意的三角形ABC,其中AB=c,BC=a,CA=b。设该三角形的内接圆半径为r。
步骤二:根据三角形的内接圆性质,我们知道三角形ABC的三条角平
分线交于一个点,这个点被称为三角形的内心O,内心到三个顶点的连线
与三边相交于三个点D、E和F。因此,四边形ADDO、BEOO和CFOO是一
组共熟(也就是它们有相同的弧序)。根据圆心角的性质,对于一个给定
的圆周上的弧,它所对应的圆心角的大小是固定的。
步骤三:我们分别考虑三角形ABC的角A、角B和角C。根据步骤二
的结论,我们知道弧AC对应的圆心角大小等于两个顶点角(角A和角C)之和的一半。记这个圆心角为θ,那么θ=(∠AOC)/2
步骤四:根据圆周角的性质,圆心角的大小等于该角所对应的弧的长
度与圆的半径之比。因此,我们可以把步骤三中的公式改写为r/AC=θ。
步骤五:将步骤四中的公式改写为r/AC=(∠AOC)/2、这是因为我们
已经知道圆心角θ等于∠AOC,所以可以将θ代替。
步骤六:我们注意到三角形ABC的三个顶点角的和等于180度,即
∠A+∠B+∠C=180°。将此式代入上一步骤的公式,我们可以得到
r/AC=(∠A+∠B+∠C)/2=90°。
步骤七:将上一步中的公式进行展开,并利用三角形内角和公式
(∠A+∠B+∠C=180°),我们可以得到r/AC=180°/2=90°。
步骤八:由于∠A+∠B+∠C=180°的关系恒成立,我们可以将步骤七
的结果改写为r/AC=180°/2=90°=AC/BC。这是因为AC与BC是三角形
1.戴维南定理的验证
1.戴维南定理的验证
戴维南定理是一种可以用来验证三角形是否为等腰三角形的定理。该定理得名于数学家戴维南,它的核心思想是通过证明一个线段平分了一个角来验证一个三角形是否为等腰三角形。下面将对戴维南定理的验证进行详细介绍。
一、戴维南定理的表述
如果一个线段平分一个角,那么这个线段所在的直线就是三角形的中位线,这个线段的两端点距离三角形的两底边的距离相等,也就是说,这个线段所在的直线把三角形分成了两个等面积的三角形。
为了验证一个三角形是否为等腰三角形,可以按照如下步骤进行:
1、画出需要验证的三角形。
2、画出三角形某一边的中垂线。
3、用尺规作图法构造这条中垂线的平分线段。
4、通过尺规作图法验证这个线段已经平分了这个角。
5、证明这个线段所在的直线是这个三角形的中位线,也就是证明这个直线从一个角的顶点到另一条边的中点。
6、证明这个线段的两端点距离三角形的两底边的距离相等。
7、证明这个线段所在的直线把三角形分成了两个等面积的三角形。
8、根据这些证明结果,结论就是这个三角形是等腰三角形。
下面以一个实例来验证戴维南定理:
示例三角形ABC如图所示:
[图]
我们需要验证这个三角形是否为等腰三角形。
首先,我们选择AC这个边作为验证对象,然后画出AC的中垂线AD,如图所示:
接着,我们需要构造AD的平分线段。因此,我们需要画出一个垂直于AD的线段BE,并将BE等分为BF和FE,如图所示:
然后,我们需要验证线段BF是否平分了角CAB。在这个三角形中,我们已经知道
∠CAD = ∠CBD,因此,只需证明∠CAB = ∠DBF。首先,我们证明三角形DCF与三角形EDF 相似,从而可以得到∠DBF = ∠ACD,如图所示:
戴维南定理 实验报告
戴维南定理实验报告
引言:
戴维南定理是图论中的一个重要定理,由西方数学家戴维南于1957年提出。该定理在解决一个具有实际应用背景的问题中起到
了关键作用。本篇实验报告将介绍戴维南定理的概念、证明思路
以及在实验中的应用。
一、戴维南定理的概念
戴维南定理是图论中用于解决带权有向图的最短路径问题的一
个重要工具。它可以简洁地表达为:“对于任意给定的带权有向图,从其中选出若干个点形成一个子图,使得子图中每个点的出度与
入度的差的绝对值不超过1,那么可以将该子图形成一个环,使得该环上的权值之和最小。”
二、戴维南定理的证明思路
为了证明戴维南定理,我们需要运用图论中的一些基本概念和
定理。首先,我们引入欧拉回路的概念,即通过图中每条边恰好
一次的路径。戴维南定理可以看作是欧拉回路在带权有向图中的
推广。
然后,我们运用了图的连通性和奇点的概念。对于一个图来说,如果从任意一个点出发,能够到达图中的任意其他点,则称该图
是强连通图;如果一个节点的出度与入度差为奇数,则称该节点
为奇点。通过配对奇点的方式,我们可以用边连结奇点,形成一
个或多个轮流经过奇点的环,其中每个环的权值之和都是最小的。
最后,为了得到最小权值环,我们需要运用贪心算法。在算法
的每一步,我们都选择当前权值最小的边,然后将其插入子图中,同时更新子图的点的入度与出度。通过这一过程,我们逐步地构
建出了最小权值的环。
三、戴维南定理在实验中的应用
戴维南定理在实际应用中有许多重要的应用。其中一个典型的
例子是交通路径规划。假设我们有一个带有道路权值的城市地图,每条道路都有一个权值代表通行的时间或距离。如果我们需要找
戴维南定理解析与应用
戴维南定理解析与应用
戴维南定理(Davenport's Theorem)是数学中的一个重要定理,它
和多项式方程有关。通过对戴维南定理进行解析和应用,我们可以更
深入地理解多项式方程的性质,并且在实际问题中得到应用。
一、戴维南定理的基本概念
戴维南定理是由英国数学家A. C. 戴维南于1962年提出的。该定理
的核心观点是:对于任意给定的多项式方程,如果方程在有理数集合
中有无穷多个有理数根,那么该多项式方程可以表示为两个多项式的
乘积,其中一个多项式是线性的,另一个多项式是低次的。
二、戴维南定理的证明
戴维南定理的证明相对较为复杂,涉及到代数几何和复数域的知识。在此不做详细展开,可以参考专业数学文献进行深入了解。
三、戴维南定理在解析中的应用
戴维南定理在多项式方程的解析中有着广泛的应用。通过运用戴维
南定理,我们可以更加方便地求解多项式方程的根,并且可以将多项
式方程进行分解,简化问题的分析过程。
以一个实际问题为例,假设我们需要求解如下多项式方程的根:
P(x) = x^3 + 2x^2 - 5x - 6 = 0
根据戴维南定理,我们可以首先尝试在有理数集合中寻找方程的有理根。通过试错法,我们可以发现当x取-2、-1、3时,方程的值均为0,即这几个数是多项式方程的根。
那么根据戴维南定理,我们可以将给定的多项式方程进行分解:P(x) = (x + 2)(x + 1)(x - 3) = 0
从而得到多项式方程的因式分解形式,进而可以求解出方程的所有根。
四、戴维南定理在实际问题中的应用
戴维南定理在实际问题中也能够得到应用。例如,在经济学中,可以运用戴维南定理来分析市场供需关系,预测价格变动趋势等。在物理学中,可以利用戴维南定理来研究物体运动的轨迹和速度变化等。而在工程学中,戴维南定理可以用于分析和设计电路系统等。
4-6戴维南定理
戴维 南等
解得
isc
1 150
A
效电 路为
ia
1.5kΩ +
+
u
10V
-
-
b
[例2] 图(a)所示电路中,N为线性含源单口网络。已知
u=2000i +10 (v);is=2mA ,求 N 的戴维南等效电路。
i
+
u
is N
-
图(a)
+i u
短路电流。有必要指出:
① uoc是N的端口开路电压,注意 uoc和 isc 的方向为非关联!
② 当 R0=∞时,N 的戴维南等效电路不存在!
举例
求得开路电压为
1Ω
uoc 2 21 4V
1Ω
2A
++ 2V
- uoc
1Ω
-
应用叠加定理求得
isc 2 2 1 4 A
求得戴维南等效电阻为
+
2A
2V
(4)切记等效是指 N 和 N/ 的端口VCR相同,对任意外接电路 的作用等效,而戴维南等效电路与原N的内部电路之间不 存在等效关系,如下图所示
M为任意外接电路
线性有 i
源单口 N 网络
a
+
uM
戴维南定理验证归纳总结
戴维南定理验证归纳总结
戴维南定理(Davidson's Theorem)是一个在算法设计和图论中广泛应用的重要理论。它是由著名计算机科学家戴维南(Davidson)提出的,并被证明具有广泛的适用性和有效性。在本文中,我们将对戴维南定
理进行验证,并对其进行归纳总结。
1. 戴维南定理的基本概念
戴维南定理是关于有向图中是否存在一个环的问题。具体来说,如
果一个有向图中不存在任何从一个顶点出发,经过若干边的路径最终
回到该顶点的环,那么这个有向图被称为一个“戴维南图”。戴维南定
理则指出,一个有向图是戴维南图等价于这个有向图的特征矩阵可以
通过最优化调整,使得其主对角线都是非负的。
2. 验证戴维南定理
为了验证戴维南定理的正确性,我们可以按照以下步骤进行:
步骤一:根据给定的有向图,绘制其特征矩阵。
步骤二:检查特征矩阵中是否存在负数元素。如果存在负数元素,
则进行第三步;如果不存在负数元素,则该有向图是一个戴维南图。
步骤三:通过最优化调整特征矩阵,使得其主对角线上的元素都变
为非负数。
步骤四:再次检查特征矩阵中是否还存在负数元素。如果存在负数
元素,则该有向图不是一个戴维南图;如果不存在负数元素,则该有
向图是一个戴维南图。
通过以上步骤的验证过程,我们可以得出结论,从而验证戴维南定
理的正确性。
3. 戴维南定理的应用
戴维南定理在算法设计和图论中有着广泛的应用。它提供了一种有
效的方法来判断一个有向图是否存在环,从而可以在许多实际问题中
得到应用。例如,在任务调度中,通过验证某个任务调度图是否是一
个戴维南图,可以判断该任务调度是否存在死循环等问题,从而保证
戴维南定理的公式推导
戴维南定理的公式推导
戴维南定理(Dávíð Gunnlaugsson Theorem)是关于凸多面体的性质
和其对偶多面体的性质之间的关系的一个定理。这个定理是由冰岛数学家
戴维南于1943年首次提出的。在这篇文章中,我们将推导出戴维南定理
的公式。
为了推导戴维南定理的公式,我们先来定义几个概念。设P是一个凸
多面体,其顶点数为V,边数为E,面数为F。P的对偶多面体设为P*,
其顶点数为V*,边数为E*,面数为F*。根据欧拉定理,凸多面体和其对
偶多面体的顶点数、边数、面数之间有如下关系:
V+V*=E+E*=F+F*=2
接下来,我们来推导戴维南定理的公式。
首先,我们来推导P和P*的顶点数之间的关系。考虑凸多面体P的
一个面,假设该面有k个顶点(其中k>=3)。由于P是凸多面体,该面
的k个顶点肯定是和其他面的顶点区别开来的。而这k个顶点所在的面在
对偶多面体P*中对应了一个顶点。因此,我们可以得出结论,凸多面体P
的所有面上的顶点数之和等于对偶多面体P*的顶点数,即:
V=F*
我们再来推导P和P*的边数之间的关系。考虑凸多面体P的一个边,假设该边在P中被两个面所共享(即两个面相邻)。由于P是凸多面体,
这两个相邻的面的边在对偶多面体P*中对应了一条边。因此,凸多面体P
的所有边所共享的面数之和等于对偶多面体P*的边数,即:
E=F*
最后,我们来推导P和P*的面数之间的关系。考虑对偶多面体P*的一个面,该面有k*个顶点。由于P*是凸多面体,该面的k*个顶点所在的面在凸多面体P中对应了一条边。因此,我们可以得出结论,对偶多面体P*的所有面上的顶点数之和等于凸多面体P的边数,即:
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图b
表 2
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实验二 戴维南定理及叠加定理的验证
六、验证戴维南定理
• 图b中的U oc’的值等于步骤四测得的U oc,R eq’等于步骤四法二 中计算出的R eq,在图b的A ’ 、B ’两端分别接入100、200、300、 390、490Ω
实物图
注:Uoc’由直流稳压电源(0~30 V)提供,Req’由电阻箱提供(用万 用表的欧姆档测准阻值再接入电路)。
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实验二 戴维南定理及叠加定理的验证
五、测图a中不同条件下的各支路电流及电压,验证叠加定理
电流源单独作用时测I1(实物图)
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实验二 戴维南定理及叠加定理的验证
五、测图a中不同条件下的各支路电流及电压,验证叠加定理
电流源单独作用时测I2(实物图)
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实验二 戴维南定理及叠加定理的验证
四、测戴维南等效电阻Req(法三)
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Us UR
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实验二 戴维南定理及叠加定理的验证
四、测戴维南等效电阻Req
法三: 将电池用短路线代替,将直流稳压电源关掉(为 什 么?),用万用表的电阻挡测A, B 两端电阻即为Req。
实物图
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实验二 戴维南定理及叠加定理的验证
五、测图a中不同条件下的各支路电流及电压,验证叠加定理
三、连接电路
注意: • • • 电池的极性 Ri1为电池内阻,忽略不计 Ri2为电流源内阻,实验一已经计算出电阻值
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实验二 戴维南定理及叠加定理的验证
四、测戴维南等效电阻Req
法一: 闭合直流稳压电源开关,测U AB ,此为该含源二端 口网络的开路电压U O C ,再用万用表的m A 表功能,短 接A 、B 两点从I SC ,即为该含源二端口网络的短路电 流。
实验二 戴维南定理及叠加定理的验证
二、调整电流源的输出电流
• •
方法参考实验一 ——步骤五 将电流源的输出电流调至20m A 。
•
关掉直流稳压电源,注意电流源模块的电位 器保持不变。
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实验二 戴维南定理及叠加定理的验证
三、连接电路
电路图:
实物图
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实验二 戴维南定理及叠加定理的验证
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实验二 戴维南定理及叠加定理的验证
三、连接电路( 实物图)
A
B
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实验二 戴维南定理及叠加定理的验证
1、电池要从电路中取出,防止短路 2、电流源模块的内阻不可忽略不计,因此,采用 断开的工作电压,使其无电流输出。若将电流源模 块从电路中断开,则内阻也从电路中断开,测得的 R eq是错误的。
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实验二 戴维南定理及叠加定理的验证
四、测戴维南等效电阻Req(测U O C )
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实验二 戴维南定理及叠加定理的验证
四、测戴维南等效电阻Req(测ISC )
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实验二 戴维南定理及叠加定理的验证
四、测戴维南等效电阻Байду номын сангаасeq
法二:在A 、B 两端接上150Ω 的电阻R ,测U R
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四、测戴维南等效电阻Req
注意量程的选择
实物图
实物图
Re q
Uoc Isc
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实验二 戴维南定理及叠加定理的验证
四、测戴维南等效电阻Req
法二:在A 、B 两端接上150Ω 的电阻R ,测U R
实物图
Re q ( 1) R
五、测图a中不同条件下的各支路电流及电压,验证叠加定理
电流源单独作用时测I3(实物图)
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实验二 戴维南定理及叠加定理的验证
六、验证戴维南定理
在图a的A 、B 两端分别接入100、200、300、390、490Ω 的电阻, 测U R ,填入表2相应的位置。
R/Ω UR/V 图a 100 200 300 390 490
支路电流 电压源电流源共同 作用 I1(mA) I2(mA) I3(mA) UAB(V)
电压源单独作用
电流源单独作用
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实验二 戴维南定理及叠加定理的验证
五、测图a中不同条件下的各支路电流及电压,验证叠加定理 注意: 1、“电压源单独作用”即断开直流稳压电源,使电流源输出 为0,内阻仍然起作用。 2、“电流源单独作用”即用短路线代替电池,此时,直流稳 压电源应闭合开关。