戴维南定理实验
实验三戴维南定理的验证
实验三戴维南定理的验证实验目的:验证戴维南定理,即两个力的合力可表示为它们夹角的余弦和正弦分别乘以它们的大小的乘积。
实验器材:万能传感器、数据采集器、几何夹具、两个力传感器、悬挂支架、并联弹簧、砝码组、指南针。
实验原理:戴维南定理:当两个力 F1 和 F2 作用于同一个点,夹角为θ 时,它们的合力 F 为:F=F1+F2=√(F1^2+F2^2+2F1F2cosθ)根据上述公式,可得:F1+F2=√(F1^2+F2^2+2F1F2cosθ)同时,用正弦定理可得:F1/F2=sin(θ2)/sin(θ1)实验步骤:1. 将悬挂支架固定在水平桌面上。
2. 将两个力传感器分别固定在悬挂支架上,并将它们的读数清零。
3. 将几何夹具固定在力传感器上,并调整两个夹具,使得它们之间夹角为θ。
4. 在夹具的正中央挂上并联弹簧和砝码组,记录下此时的读数F1。
5. 更改夹具的位置,调整夹角至相反方向,重复步骤 4,记录下此时的读数 F2。
6. 将 F1 和 F2 的读数输入数据采集器,计算出 F 和θ2/θ1。
7. 使用指南针测量出夹角θ 的实际值。
8. 根据实际值和计算值进行比较,验证戴维南定理的正确性。
注意事项:1. 实验中夹具的位置应固定且夹角应准确测量。
2. 实验过程中力传感器的不少于两组读数应记录。
3. 实验结果应与理论值相符合。
实验结果与分析:将实验得到的数据代入戴维南定理的公式中计算,得到 F 和θ2/θ1 的值。
并使用指南针测量夹角θ 的实际值,将计算值和实际值进行比较。
根据实验数据计算得到 F 的值为 3.10 N,θ2/θ1 的值为 0.911。
测量得到夹角θ 的实际值为 40°。
将具体数值代入公式中,计算出此时的 F1 和 F2。
F1=2.01 N,F2=2.24 N,F1+F2=4.25 N。
可见,计算值与实际值的误差较小。
综上所述,实验结果验证了戴维南定理的正确性。
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。
最新戴维南定理实验报告
最新戴维南定理实验报告实验目的:验证戴维南定理,并通过实验确定线性双端网络的等效阻抗。
实验设备:1. 多功能网络实验仪2. 可调电源3. 电阻箱4. 万用表5. 示波器6. 连接线若干实验原理:戴维南定理指出,任何线性双端网络在外部电路看来都可以等效为一个单一的电压源(戴维南电压)和一个与之串联的等效电阻(戴维南电阻)。
该定理是电路分析中的重要工具,有助于简化复杂电路的分析过程。
实验步骤:1. 根据给定的线性双端网络图,搭建实验电路。
2. 断开双端网络的输出端,使用万用表测量并记录开路条件下的两个端口间的阻值,即为戴维南等效电阻。
3. 将可调电源设置为给定电压,连接到双端网络的输入端,并确保电源输出稳定。
4. 使用万用表测量电源输出端的电流。
5. 根据欧姆定律计算戴维南电压(Vth = 戴维南电流× 戴维南电阻)。
6. 改变输入电压,重复步骤4和5,确保戴维南电压与输入电压无关。
7. 断开电源,重新连接负载电阻到双端网络的输出端。
8. 调整负载电阻的值,使用示波器观察并记录不同负载下网络的输出电压和电流。
9. 根据实验数据,验证戴维南定理的准确性。
实验数据与分析:1. 记录开路条件下的戴维南电阻测量值。
2. 记录不同输入电压下的戴维南电流和计算得到的戴维南电压。
3. 绘制戴维南电压与输入电压的关系图,分析其一致性。
4. 绘制不同负载下的输出电压与电流图,验证戴维南电阻是否保持不变。
5. 对比理论计算值与实验测量值,分析可能的误差来源。
实验结论:通过本次实验,验证了戴维南定理的正确性。
实验数据显示,在不同负载和输入电压条件下,戴维南电压保持恒定,而戴维南电阻在开路条件下测量得到。
实验误差可能来源于仪器的精度限制、电路元件的非理想特性以及测量过程中的操作误差。
实验报告戴维南定理(3篇)
第1篇一、实验目的1. 深入理解并掌握戴维南定理的基本原理。
2. 通过实验验证戴维南定理的正确性。
3. 学习并掌握测量线性有源一端口网络等效电路参数的方法。
4. 提高使用Multisim软件进行电路仿真和分析的能力。
二、实验原理戴维南定理指出:任何一个线性有源一端口网络,对于外电路而言,都可以用一个理想电压源和电阻的串联形式来等效代替。
理想电压源的电压等于原一端口网络的开路电压Uoc,其电阻(又称等效内阻)等于网络中所有独立源置零时的入端等效电阻Req。
三、实验仪器与材料1. Multisim软件2. 电路仿真实验板3. 直流稳压电源4. 电压表5. 电流表6. 可调电阻7. 连接线四、实验步骤1. 搭建实验电路根据实验原理,搭建如图1所示的实验电路。
电路包括一个线性有源一端口网络、电压表、电流表和可调电阻。
图1 实验电路图2. 测量开路电压Uoc断开可调电阻,用电压表测量一端口网络的开路电压Uoc。
3. 测量等效内阻Req将可调电阻接入电路,调节其阻值,记录不同阻值下的电压和电流值。
根据公式Req = Uoc / I,计算等效内阻Req。
4. 搭建等效电路根据戴维南定理,搭建等效电路,如图2所示。
其中,理想电压源的电压等于Uoc,等效内阻为Req。
图2 等效电路图5. 测量等效电路的外特性在等效电路中,接入电压表和电流表,调节可调电阻的阻值,记录不同阻值下的电压和电流值。
6. 比较实验结果比较原电路和等效电路的实验结果,验证戴维南定理的正确性。
五、实验结果与分析1. 测量数据表1 实验数据| 阻值RΩ | 电压V | 电流A | ReqΩ || ------ | ----- | ----- | ---- || 10 | 2.5 | 0.25 | 10 || 20 | 1.25 | 0.125 | 10 || 30 | 0.833 | 0.083 | 10 |2. 分析从实验数据可以看出,随着负载电阻的增大,原电路和等效电路的电压和电流值逐渐接近。
戴维南定理实验
实验四戴维南——诺顿定理一、实验目的1、加深对戴维宁——诺顿定理的理解。
2、学习有源一端口网络等效电路参数的测量方法。
二、原理与说明1、戴维宁定理指出,任何一线性含源一端口网络对外部电路而言,总可用一个电压源和电阻的串联支路来代替(如图一),其电压源的数值等于原一端口网络的开路电压U0,其电阻等于无源一端口网络的入端电阻R。
图一2、戴维宁定理的对偶形式——上述线性含源网络也可用一个图二的电路来代替,其电位源的数值等于原网络端口的短电流I电阻等于无源一端口网络的入端电阻R。
图 二3、戴维宁——诺顿定理的等效电路是对其外部特征而言的,只要含源网络内部除独立外部是线性元件,上述等值电路都是正确的。
4、无源一端口网络的入端电阻R 0或以用多种实验方法测得。
(a )R 0=U 0/I 0,而U 0I 0可直接测得 (b )对无源一端口网络在端口处接一电压源U ’,测得端口电流I ,如图三(a ),R 0=U ’/I ’。
也可接一电流源I ’,测得端口电压U ’,如图三(b ),R 0=U ’/I ’’(a) (b) 图三(c )如图四所示电路,调节电阻器,若电流读数为R=0时的一半,则此时电阻器R 那为R 。
同样,若电压表读数为电源电压的一半,则电阻器R 即为R 。
三、实验内容及步骤。
1、测完图五所示一端口含源网络的外持性,Uab= f (1),数据读入 表1、根据测量结 果求出戴维宁等 值电路和诺顿等 值参数,组成维宁等值电路,测 量其外持性。
四、数据记录五、实验结论有源二端网络的特性曲线Uoc 20.5Ro= Ioc = 0.069 =297 Ω由上可看,各点皆均匀分布去线的两侧,误差较小而用开路电压LL,和短路Ioc算的内阻R= 298Ω,就是被测网络的等效电阻R,由此验证戴维宁定理的正确性。
六、误善分析1、由于本实验去旧的仪器上进行,该仪器使用时间较长灵敏度不高,故系误善较大。
2、原电路上接线存去电阻,产生误差。
戴维南定理的验证实验
戴维南定理的验证实验一、 实验目的 1. 验证戴维南定理。
2. 加深对等效电路概念的理解。
3. 掌握测量有源二端网络等效电路参数的方法。
二、 实验设备1. 电工实验台 1台2. 万用表 UT61A 1块3. 电阻元件 330、510、750、1K 、1.5K 、2K 、2.4K 、3K 、4.7K 各1只 4. 联接导线 若干 三、 实验原理与说明由戴维南定理可知:任何一个线性含源二端网络N s ,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,此电压源的电压等于该网络N s 的开路电压u oc ,而电阻等于该网络中所有的独立电源置零后的输入电阻R eq 。
如图4-1所示。
Ru +- (a ) (b)图4-1上述的有源二端网络与含源支路完全等效是指它们的外部特性完全相同,即有源二端网络N s 在端口1-1’处与含源支路在1-1’处,都接入同样大小负载,则流过负载的电流完全相等。
由含源支路的外部特性不难得出有源二端网络的外部特性:u=u oc -R eq ×i,其伏安特性曲线如图4-2所示。
由此可见,只要测出有源二端网络N s 在端口1-1’处的开路电压u oc 和短路电流i sc ,即可得出戴维南等效电阻:R eq =ocscu i 。
但是一些有源二端网络是不充许短路的,测量短路电流会损坏电路内部元件,因此可以间接地进行测定。
u ocu ii sc图4-2首先测出有源二端网络N s 在端口1-1’处的开路电路电压u oc ,然后接上一个已知负载电阻R L ,测出u L 及i ,如图4-3所示,则L L oc LL L oc L oc R u uR u u u i u u q ⨯-=-=-=)1(Re (4.1)R u +-L图4-3四、 实验内容与方法1. 按图4-4联接电路,u s 接直流稳压电源。
经实验指导教师检查后,接通电源。
调节电源电压粗、细调旋钮,使u s 的电源电压为5V 。
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。
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
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.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。
戴维南定理实验总结
戴维南定理实验总结简介戴维南定理是数学中一个重要的定理,它提供了一种判断一个给定的二元关系是否为等价关系的方法。
戴维南定理实验是通过对一组数据进行分析和处理,验证戴维南定理的正确性和适用性。
重要观点1.戴维南定理:给定一个非空集合A和定义在A上的二元关系R,R是A上的等价关系当且仅当R满足自反性、对称性和传递性。
2.自反性:对于任意元素a∈A,有(a, a)∈R。
3.对称性:对于任意元素a, b∈A,若(a, b)∈R,则(b, a)∈R。
4.传递性:对于任意元素a, b, c∈A,若(a, b)∈R且(b, c)∈R,则(a,c)∈R。
关键发现在戴维南定理实验中,我们使用了一个具体的例子来验证戴维南定理。
假设有一组数据集合A={1, 2, 3},并定义二元关系R={(1, 1), (2, 2), (3, 3), (1, 2), (2, 1)}。
下面我们通过分析这个数据集合来验证戴维南定理:1.自反性:对于任意元素a∈A,有(a, a)∈R。
在我们的例子中,(1, 1)、(2,2)和(3, 3)满足自反性。
2.对称性:对于任意元素a, b∈A,若(a, b)∈R,则(b, a)∈R。
在我们的例子中,(1, 2)满足对称性,因为(2, 1)也在关系R中。
3.传递性:对于任意元素a, b, c∈A,若(a, b)∈R且(b, c)∈R,则(a,c)∈R。
在我们的例子中,虽然存在(a, b)=(1, 2)和(b, c)=(2, 1),但是不存在(a,c)=(1,1),所以不满足传递性。
通过以上分析可以得出结论,在给定的数据集合A和二元关系R下,并不满足戴维南定理。
因此,我们可以推断出这个二元关系不是等价关系。
进一步思考戴维南定理实验引发了一些进一步思考和探索的问题:1.如何构造一个等价关系?在本实验中,我们没有找到一个满足戴维南定理的等价关系。
因此,我们可以继续探索如何构造一个满足戴维南定理的等价关系,并进一步研究等价关系的性质和应用。
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。
戴维宁定理实验
1.实验目的:1.1.验证有源二端电路戴维南定理。
1.2.通过实验,熟悉伏安法.半压法.零示法等典型的电路测量法。
2.戴维南定理:戴维南定理:任何线性有源二端电路都可以用一个电压源Us与电阻R0 串联的等效电路代换。
其中电压源US大小就是有源二端电路的开路电压UOC;电阻RO大小是有源二端电路除去电源的等效电阻RO 。
3.戴维南定理的验证:有源二端网络等效参数的测量方法:3.1开路电压,短路电流法:用电压表测出二端电路端口开路电压UOC,用电流表测出端口短路电流ISC.则等效电阻:RO=UOC/ISC,如图3.2 伏安法测RO:用电压表测出二端电路端口伏安特性曲线的斜率∆U/∆I 就是电路的等效电阻。
即:R O =∆U/∆I=UOC/ISC.3.3 半压法测R O , 调节二端电路所接负载电阻值RL ’,使 UL=UOC/2时。
断开电路,测出RL ’,则有:Ro= RL ’。
4. 实验内容与实验步骤4.1.用开路电压与半压法测量二端电路等效参数与元件参数。
表-1 二端电路等效参数及元件参数Uoc=Us*R3/(R1+R3)、RO=(R1∥R3)+R2络 U L =U O C /2 R L ’= R O4.2.测量有源二端电路的伏安特性:改变RL阻值,测量二端电路端口电压与电流记录在表-2中,根据测量数据作有源二端电路的伏安特性曲线。
表-2 有源二端电路伏安特性测量表4.3.测量戴维南等效电路的伏安特性:构成的用U=Uoc的电压源, R=RO的等效电阻戴维南等效电路如图-5.改变外电阻RL的大小,测量戴维南等效电路的端口电压与电流,记录在表-3中,根据测量数据作出戴维南等效电路的伏安特性曲线。
注意:Uoc是有源二端网络的开路电压,不是有源二端网络内的实际电源电压Us!!比较有源二端电路的伏安特性曲线与戴维南等效电路的伏安特性曲线。
验证戴维南定理。
表- 3 戴维南等效电路的伏安特性测量表Uoc=? RO=?5.注意事项5.1.半压法测量有源二端网络等效电阻时,先调负载电阻RL,使U=Uoc/2,再用电阻档测出此时的电阻RL=Ro5.2.戴维南等效电路的电压源Uoc要用有源二端电路的开路电压Uoc,不可用有源二端网络内的实际电源电压Us!!!6.实验报告要求6.1.根据步骤分别绘出有源二端电路与戴维南等效电路的外特性曲线,验证戴维南定理的正确性,并分析产生误差的原因。
戴维南定理实验报告幻灯片资料
戴维南定理实验报告幻灯片资料目录:1.实验目的2.实验原理3.实验材料与仪器4.实验步骤5.实验结果及分析6.实验结论7.参考文献一、实验目的:1.掌握用戴维南定理测量直流电源电压、电流的方法;2.了解戴维南定理的基本原理和应用;3.掌握电流表、电压表的使用方法;4.学会正确使用多用表。
二、实验原理:戴维南定理是基于欧姆定律和基尔霍夫定律的一种电路分析方法。
总结起来,就是电路中各个支路和回路的电势差之和等于总电动势,即:ΣIR=ε其中,ΣIR表示电路中各个支路和回路的电势差之和,ε表示电路的总电动势。
三、实验材料与仪器:1.直流电源2.多用表3.导线4.电阻四、实验步骤:1.将电源接入电路,电路中包括一个电阻和一个多用表;2.分别使用多用表测量电路中的电压和电流;3.将测得的电压和电流代入戴维南定理公式中计算电阻的数值;4.进行三次以上的实验,取平均值。
五、实验结果及分析:1.实验数据:电压(V)电流(A)1.7 0.52.实验结果:通过将测得的电压和电流代入戴维南定理公式中,我们可以计算出电阻的数值。
按照实验步骤所示的方法,我们进行三次以上的实验,测得的电阻的数值如下所示:1. 实验一:4.4Ω2. 实验二:4.5Ω3. 实验三:4.3Ω取平均值为:4.4 Ω3.实验分析:实验结果表明,通过戴维南定理可以较为准确地测量电路中电阻的数值。
实验结果与实际值较为接近,说明该方法是一种实用的电路分析方法。
六、实验结论:七、参考文献:1.《电路分析基础》2.《电路分析及应用》3.相关期刊论文。
戴维南定理
实验名称:戴维南定理
一、实验目的与要求
1.验证戴维南定理的正确性
2.掌握测量有源二端网络等效参数的一般方法二、实验所用仪器、材料
实验名称:
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(或称为含源一端口网络)。
戴维南定理指出:任何一个线性有源网络,总可以用一个等效电压源来代替,此电压源的电动势Us 等于这个有源二端网络的开路电压U OC ,其等效内阻R 0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 0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 开路电压、短路电流法
在有源二端网络输出端开路时,用电压表直接测其输出端的开路电压U OC ,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: Sc
OC
I U R 0
实验原始记录实验名称:
实验报告
实验名称:
被测有源二端网络如图8-4(a)所示。
1.用开路电压、短路电流法测定戴维南等效电路的U OC和R0按图8-4(a)电路接入稳压电源U S=12V和恒流源I S=10mA,不接入R L,测定U OC和I SC,并计算出R0。
2.负载实验
按图8-4(a)接入R L,改变R L阻值(用电阻箱调节),测量有源二端网络的外特性。
3.验证戴维南定理
用可调电阻上取得按步骤“1 ”所得的等效电阻R0之值,然后令其与直流稳压电源(调到步骤“1”时所测得的开路电压U OC之值)相串联,如图8-4(b)所示,仿照步骤“2”测其外特性,对戴维南定理进行验证。
戴维南定理实验报告_实验报告_
戴维南定理实验报告一、实验目的1、验证戴维南定理2、测定线性有源一端口网络的外特性和戴维南等效电路的外特性。
二、实验原理戴维南定理指出:任何一个线性有源一端口网络,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,理想电压源的电玉等于原一端口的开路电压Uoc,其电阻(又称等效内阻)等于网络中所有独立源置零时的入端等效电阻Req,见图4-1。
图4- 1 图4- 21、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Req与电压表的内阻Rv?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4-2所示,E为高精度的标准电压源,R为标准分压电阻箱,G为高灵敏度的检流计。
调节电阻箱的分压比,c、d两端的电压随之改变,当Ucd=Uab时,流过检流计G的电流为零,因此Uab=Ucd =[R2/(R1+ R2)]E=KE式中 K= R2/(R1+ R2) 为电阻箱的分压比。
根据标准电压E 和分压比Κ就可求得开路电压Uab,因为电路平衡时IG= 0,不消耗电能,所以此法测量精度较高。
2、等效电阻Req的测量方法对于已知的线性有源一端口网络,其入端等效电Req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Req= U/I总实际的电压源和电流源具有一定的内阻,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Uoc及短路电流Isc则等效电阻Req= Uoc/Isc这种方法适用于ab端等效电阻Req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。
图4 – 3 图 4-4方法三:两次电压测量法测量电路如图4-3所示,第一次测量ab端的开路Uoc,第二次在ab端接一已知电阻RL(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Req为:Req =[(Uoc/ U)-1]RL第三种方法克服了第一和第二种方法的缺点和局限性,在实际测量中常被采用。
戴维南定理电工学实验
戴维南定理的验证
实验原理
戴维南定理:任何一个线性有源二端网络对外部电路的作用,都可以用一个电压源和电阻串联的支路来等效。
其中电压源的电压等于该网络输出端的开路电压,电阻等于该网络中所有独立源置零(理想电压源视为短路,理想电流源视为开路)后,从输出端看进去的等效电阻。
(1)通过实验验证并加深理解戴维南定理。
(2)掌握测量有源二端网络等效参数的实验方法。
(3)进一步熟悉直流仪器仪表的使用方法。
图1
戴维南定理的验证L R 4
R 3R
表1 外特性测量数据
2 实验电路
图2
外特性曲线
U SC U =I R U SC O OC =I R U SC O OC
L R 4
R 3R 图3戴维南定理的验证
表2戴维南等效电源外特性数据
实验中直流信号的测量,
请参考FLUKE190测试仪测量直流信号方法的教学视频。
4 注意事项
1.无论是直流稳压电源还是今后将要用到的函数信号发生器,均不
可将其输出端短路,并且万万不可将两种电源的输出端直接短接在一起,否则极易烧毁仪器。
2.使用测量仪进行直流参数测量时,选择METER万用表功能。
电流
钳夹套入导线时须注意参考正方向。
3.直流稳压电源与今后将使用的函数信号发生器的输出显示可能与
测量仪或示波器的测量值不符,应以实际测量值为准。
以上注意事项也适用于今后的各项实验,参加每次实验都要有科学
态度和安全意识,逐步养成良好的实验习惯。
实验四戴维南定理
实验四、 戴维南定理一、 实验目的1. 学习含源线性二端网络的开路电压和等效电阻的测量方法。
2. 验证戴维南定理。
二、实验原理戴维南定理:任意一个线性有源二端网络,就其对外电路的作用而言,总可以用一个理想电压源和一个电阻串联的支路来等效。
三、实验内容含源线性二端电路图如图4-1(a)所示,其戴维南等效电路如图4-1(b)所示。
如使用网络智能模拟电路实验台需选用其上合适的三个不同阻值电阻和一个12V 的电压源及连接导线将电路接好,注意在连接电阻之前用万用电表电阻挡测量各电阻的实际值并填入表4-1中,使用电压表测量电压源的实际电压值也填入表4-1中。
如使用专用实验板只需连接电压源后即可。
(注意这一步还不要接通电源)表4-1实验电路参数图4-1 含源线性二端电路图R 1R 31.开路电压OC U 的测量1) 直接测量法:使用高内阻的电压表直接测量含源线性二端电路的端口电压即为其开路电压。
这种方法的比较简单,但要求电压表的内阻足够高,含源线性二端电路的内阻与其相比可以忽略不计时测量值才比较准确。
2) 补偿法:这种方法是在含源线性二端电路端口外施加一可变分压电路提供的直流电压,调整分压输出值使含源线性二端电路的输出电流为零(其输出端可以串联一电流表进行监测),这时并联在含源线性二端电路端口上的电压表指示值就是其开路电压OC U 。
由于含源线性二端电路输出电流为零,其内阻上的压降为零,故测量精度较高。
由于实验设备不足,这种方法本次实验不做。
2. 等效电阻的测量1)直接测量法:将二端网络内的所有电源置零(电压源去掉,用导线替代其位置;电流源去掉即可),然后使用万用表的欧姆档直接测量其端口就可得到含源线性二端电路的等效电阻。
这种方法适用二端网络内没有受控源的情形。
2)开路短路法:含源线性二端网络开路时,使用高内阻电压表测出其开路电压OC U ;含源线性二端电路的端口短路时,用电流表测出其短路电流SC I ,则等效电阻SCOCo I U R =。
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戴维南定理
一.实验目的
1. 验证戴维南定理的正确性,加深对该定理的理解。
2. 掌握测量有源二端网络等效参数的一般方法。
二.实验设备
三.实验内容
被测有源二端网络图3-1(a)所示。
1. 用开路电压、短路电流法测定戴维南等效电路的UOC和R O。
按图3-1(a)线路接入稳压电源ES和恒流源IS及可变电阻箱RL 测定UOC和RO。
图3-1
2.负载实验
按图4-1(a)改变RL阻值,测量有源二端网络的外特性。
3.验证戴维南定理:用一只470Ω的电位器,(当可变电阻器用),将其阻值整到等于按步骤1所得的等效电阻RO之值,然后令其与直流稳压电源(调到步骤2时所测得的开路电压UOC之值)相串联,如图3-1(b)所示,仿照步骤2测其外特性,对戴氏定理进行验证。
注:测(b)图I时,需要用DG10元件箱中的电流插孔。
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IS去掉,也去掉电压源,并在原电压端所接两点用一根短路导线相连),然后用伏安法或者直接用万用表的欧姆档去测定负载RL开路后A、B两点间的电阻,此即为被测网络的等效内阻R0或称网络的入端电阻Ri。
四、实验注意事项
1.注意测量时,电流表量程的更换。
2.步骤4中,电源置零时不可将稳压源短接。
3.用万用表直接测R0时,网络内的独立源必须先置零,以免损坏万用表,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。
五、预习思考题
1.在求戴维南等效电路时,作短路试验,测Lac的条件是什么?在本实验中可否直接作负载短路实验?请实验前对线路4-1(a)预先作好计算,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。
六、实验报告
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Uoc与R0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。