工作报告叠加原理和戴维南定理实验报告
叠加定理和戴维南定理实验报告
叠加定理和戴维南定理实验报告实验报告:叠加定理和戴维南定理
引言:
在本次实验中, 我们将介绍和应用叠加定理和戴维南定理两个电路原理的实验过程、结果和分析。
材料和方法:
我们使用了电流计,电压计和万用表等电学实验工具,以及运用不同的电路仿真软件如Multisim、Simetrix等,并采取多种电路组合,对系统进行测试。
结果和分析:
通过本次实验,我们可以看出叠加定理是一种简单但有效的方法,在测量复杂电路时能够快速轻松地计算出每个单独的电流和电压。
另一方面,戴维南定理可以使我们更有效地使用材料和设备,以及识别更重要的电路部分。
结论:
总的来说,本次实验是成功的。
通过应用叠加定理和戴维南定理,我们得出了精确的电路参数,测试结果符合预期,证明了这两个电路原理在电路设计中的重要性和实用性。
未来展望:
本次实验对我们进一步深入研究电路设计和电路优化提供了很好的基础。
我们还可以在此基础上,尝试更复杂的电路设计和实验,进一步加强我们的实践能力。
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。
叠加定理和戴维南定理实验报告
叠加定理和戴维南定理实验报告一、实验目的1、深入理解叠加定理和戴维南定理的基本概念和原理。
2、通过实验操作,掌握运用叠加定理和戴维南定理分析电路的方法。
3、培养实验操作技能和数据处理能力,提高对电路理论的实际应用能力。
二、实验原理1、叠加定理叠加定理指出:在线性电路中,多个电源共同作用时,在任一支路中产生的电流(或电压)等于各个电源单独作用时在该支路产生的电流(或电压)的代数和。
在使用叠加定理时,需要分别考虑每个电源单独作用的情况。
当一个电源单独作用时,其他电源应视为零值,即电压源短路,电流源开路。
然后将各个电源单独作用时在该支路产生的电流(或电压)进行代数相加,得到最终的结果。
2、戴维南定理戴维南定理表明:任何一个线性有源二端网络,对外电路来说,可以用一个电压源和一个电阻的串联组合来等效替代。
其中,电压源的电压等于有源二端网络的开路电压,电阻等于有源二端网络内所有独立电源置零后所得到的无源二端网络的等效电阻。
三、实验设备1、直流稳压电源(多组输出)2、直流电流表3、直流电压表4、电阻箱5、实验电路板6、连接导线若干四、实验内容与步骤1、叠加定理实验(1)按照图 1 所示连接电路,其中 E1 = 10V,E2 = 5V,R1 =10Ω,R2 =20Ω,R3 =30Ω。
(2)测量 E1 单独作用时,各支路的电流和电压。
将 E2 短路,接通 E1,记录电流表和电压表的读数。
(3)测量 E2 单独作用时,各支路的电流和电压。
将 E1 短路,接通 E2,记录电流表和电压表的读数。
(4)测量 E1 和 E2 共同作用时,各支路的电流和电压。
同时接通E1 和 E2,记录电流表和电压表的读数。
(5)将测量结果填入表 1,验证叠加定理。
表 1 叠加定理实验数据|电源作用情况| I1(mA)| I2(mA)| I3(mA)| Uab (V)|||||||| E1 单独作用|____ |____ |____ |____ || E2 单独作用|____ |____ |____ |____ || E1、E2 共同作用|____ |____ |____ |____ ||叠加结果|____ |____ |____ |____ |2、戴维南定理实验(1)按照图 2 所示连接电路,其中有源二端网络由电阻 R1 =50Ω,R2 =100Ω,电压源 E = 20V 组成。
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。
实验4:叠加定理和戴维宁定理
实验四 叠加定理和戴维宁定理叠加定理和戴维宁定理是分析电阻性电路的重要定理。
一、实验目的1. 通过实验证明叠加定理和戴维宁定理。
2. 学会用几种方法测量电源内阻和端电压。
3. 通过实验证明负载上获得最大功率的条件。
二、实验仪器直流稳压电源、数字万用表、导线、430/1000/630/680/830欧的电阻、可变电阻箱等。
三、实验原理1.叠加定理:在由两个或两个以上的独立电源作用的线性电路中,任何一条支路中的电流(或电压),都可以看成是由电路中的各个电源(电压源和电流源)分别作用时,在此支路中所产生的电流(或电压)的代数和。
2.戴维宁定理:对于任意一个线性有源二端网络,可用一个电压源及其内阻RS 的串联组合来代替。
电压源的电压为该网络N 的开路电压u OC ;内阻R S 等于该网络N 中所有理想电源为零时,从网络两端看进去的电阻。
3.最大功率传输定理:在电子电路中,接在电源输出端或接在有源二端网络两端的负载RL ,获得的功率为当RL=R0时四、实验内容步骤1.叠加定理的验证根据图a 联接好电路,分别测定E 1单独作用时,E 2单独作用时和E 1、E 2共同作用时电路中的电流I 1,I 2,I 3。
同时,判定电流实际方向与参考方向。
测量数据填入表4-1中。
2. 戴维宁定理的验证根据图b 联接好电路,测定该电路即原始网络的伏安特性I R L =f (U R L )。
依次改变可变电阻箱RL 分别为1K Ω、1.2K Ω、1.6K Ω、2.24K Ω、3K Ω、4K Ω、5K Ω,然后依次测量出对应RL 上的电流和电压大小,填入表4-2中。
并绘制其伏安曲线。
然后,计算其对应功率。
含源网络等效U0,R0的测定方法:a.含源消源直测法;b.开压短流测量法:R R R U R I P OC 202⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+==COCR U P 42max =U0,Is,R0=U0/Is。
根据上述两种方法之一测出U0,R0,从而将图b的电路可以等效成图c。
实验4叠加原理与戴维南定理的验证
实验4叠加原理与戴维南定理的验证实验四叠加原理与戴维南定理的验证⼀、实验⽬的1、验证线性电路叠加原理的正确性,加深对线性电路的叠加性和齐次性的认识和理解。
2、验证戴维南定理的正确性3、掌握测量有源⼆端⽹络等效参数的⼀般⽅法⼆、原理说明1、叠加原理:在有⼏个独⽴源共同作⽤下的线性电路中,通过每⼀个元件的电流或其两端的电压,可以看成是由每⼀个独⽴源单独作⽤时在该元件上所产⽣的电流或电压的代数和。
线性电路的齐次性是指当激励信号(某独⽴源的值)增加或减⼩K倍时,电路的响应(即在电路其它各电阻元件上所建⽴的电流和电压值)也将增加或减⼩K倍。
2、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,总可以⽤⼀个等效电压源来代替,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U0C,其等效内阻R0等于该⽹络中所有独⽴源均置零(理想电压源视为短路,理想电流视为开路)时的等效电阻。
U0C和R0称为有源⼆端⽹络的等效参数。
3、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U0C,然后将其输出端短路,⽤电流表测其短路电流I SC,则内阻为R0=U OC/I SC(2)伏安法⽤电压表、电流表测出有源⼆端⽹络的外特性如图A所⽰。
根据外特性曲线求出斜率tgΦ,则内阻R O=tgΦ=△U/△I=U OC/I SC图A 图B⽤伏安法,主要是测量开路电压及电流为额定值I N时的输出端电压值U N,则内阻为R O=U OC-U N/I N若⼆端⽹络的内阻值很低短路电流很⼤时,则不宜测短路电流。
(3)半电压法如图B所⽰,当负载电压为被测⽹络开路电压⼀半时,负载电阻(负载电阻由万⽤表测量),即为被测有源⼆端⽹络的等效内阻值。
(4)零⽰法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C所⽰。
戴维南定理与叠加定理实验报告
实验名称:实验一戴维南定理与叠加定理一、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、Voltmeter、Ammeter等仪表的使用以及DC Operating Point、Parameter 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,其等效电压源的电压等于该--端口网络的开路电压,其等效电阻等于将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,如图3.1.1。
三、实验设备与器件1.计算机一台2.通用电路板一块3.万用表两只4.直流稳压电源一台5.电阻若干四、实验内容Multisim仿真(1)创建电路:从元器件库中选择电压源、电阻(根据自己实验板上电阻的阻值),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。
(3)(4)(5)等效电阻(计算):3-1-2.表3-1-2(4)根据开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 Operating Point,将测量结果填入表3-1-3。
表3-1-3五、实验步骤、数据记录、结论;表3-1-12.在通用电路板.上焊接实验电路并测试等效电压和等效电阻,测量结果填入表3-1-2中。
3.在通用电路板上焊接戴维南等效电路。
4.测量原电路和戴维南等效电路的外特性,测量方式:1、我将万用表调至欧姆档,按照表3-1-1所示调到对应电阻。
连接1 2 点同时并测出3 4点对应电压,记录在表格中。
3. 运用欧姆定律算出电流填至表中。
叠加定理和戴维南定理实验报告
叠加定理和戴维南定理实验报告叠加定理和戴维南定理是电路分析中常用的两种方法,通过实验验证它们的有效性,可以更好地理解和掌握这两个定理在电路分析中的应用。
实验一,叠加定理实验。
首先,我们搭建了一个简单的电路模型,包括电压源、电阻和电流表。
在实验中,我们分别对电压源和电阻进行了不同的变化,记录了电流表的读数。
在变化电压源的情况下,我们发现电流表的读数随着电压的增大而增大,这符合叠加定理的要求。
叠加定理指出,一个线性电路中的电流或电压可以分别由各个独立电源所产生的电流或电压之和得到。
实验结果验证了叠加定理在电路分析中的有效性。
实验二,戴维南定理实验。
在这个实验中,我们构建了一个包含多个电压源和电阻的复杂电路模型。
通过对电路中的不同电压源进行独立激励,我们记录了电流表的读数,并进行了数据分析。
实验结果显示,当单独激励某一个电压源时,电流表的读数与该电压源的激励有关,而与其他电压源的激励无关。
这符合戴维南定理的要求,即在一个多端口网络中,任意一个端口的电压或电流可以表示为其他端口电压或电流的线性组合。
通过实验验证,我们进一步加深了对戴维南定理的理解。
结论。
通过以上两个实验,我们验证了叠加定理和戴维南定理在电路分析中的有效性。
叠加定理适用于线性电路中的电流和电压分析,而戴维南定理适用于多端口网络的电压和电流分析。
这两个定理为电路分析提供了重要的理论基础,通过实验验证,我们更加深入地理解了它们的应用。
在今后的学习和工作中,我们将继续深入研究电路分析的理论和方法,不断提升自己的实验能力和理论水平,为电子电路领域的发展贡献自己的力量。
实验一 叠加原理和戴维宁定理
实验一 叠加原理和戴维宁定理一.实验目的1)通过实验加深对叠加原理和戴维宁定理的理解。
2)正确使用万用表、磁电式仪表及直流稳压电源。
二.实验原理及步骤 1.叠加原理在多个对立电源共同作用的线性电路中,任一支路的电流(或电压)等于各个电源单独作用时在该支路所产生的电流(或电压)的代数和。
图1本实验在直流电路单元板DS-C-28上进行,按图1接线,U 1=12V ,U 2=14V 。
(1)将S 1合向电源U 1一侧,S 2合向短路一侧,测量U 1单独作用时各支路的电流I 1′、I 2′、I 3′,将测量结果记录并记入表1中。
测量某一支路电流时,另外两个测量接口用线短接。
U 1 2 R 1 430Ω(2)S 1合向短路一侧,将S 2合向电源E 2一侧,测量I 1〞、I 2〞、I 3〞,并填入表1。
(3)同时将S 1、S 2合向电源一侧,测量I 1、I 2和I 3,并填入表1中。
2.戴维宁定理采用单元板DS-C-28按图2接线,使U 1=25V ,本实验选择C 、D 两端左侧作为有源二端网络。
图21)测量有源二端网络的伏安特性,改变外接电阻R L 的数值,使其分别为表2中的数值,测量通过R L 的电流和R L 两端电压,将测量结果填入表2中,R L =0时的电流为短路电流I SC 。
2)验证戴维宁定理①.用万用表测量有源二端网络C 、D 端口之间的开路电压U CDO 。
②.计算C 、D 端等效电阻SCCDOCDO I U R③.按图3构成戴维宁定理的等效电路,其中电压源的源电压U S 由直流稳压电源代替,调节直流稳压电源,使其输出电压等于U CDO ,即使U S =U CDO ;R O =R CDO ,用一电阻代替。
在C 、D 端接入负载电阻R L ,如图4,按表2中相同的电阻值,测取电流和电压,U 1R L填入表3中,将表2和表3中得数据进行比较,验证戴维宁定理。
三.实验设备1.直流电路单元板:DS -C -28,一块 2.直流电流表:DS-C-02,一块 3.万用表:MF500型,一块四.实验报告要求1.将叠加原理中实测的I 2与理论计算I 2进行比较,分析电流表内阻对误差的影响。
叠加原理和戴维南定理实验报告
叠加原理和戴维南定理实验报告叠加原理实验报告叠加原理是指使用多个简单、可控的脉冲来叠加构成复杂的电磁波,是现代电波形成的基本原理。
戴维南定理是叠加原理的重要推广,它指出叠加的幅度和相位的变化,随着参加叠加的信号数量的增加而发生变化,有助于理解不同波形的特性。
本次实验的目的是实验戴维南定理,使用电脉冲发生器的石英晶体管组成电路,电路中石英晶体管可以发出正弦波,当多个正弦波同时存在,便会构成叠加效应,由此得出相应波形,并观察相应的结果。
实验方法:本次实验主要采用计算机仿真程序,采用Matlab软件来进行仿真,用以研究叠加原理,并进行戴维南定理实验。
具体步骤如下:(1) 打开Matlab软件,点击“新建仿真”,点击左侧的“电脉冲发生器”,在此画布中设置正弦波的数量和相位。
(2) 设置正弦波的数量和相位后,单击“计算”按钮,得到结果,此时可以观察到叠加效果,得出叠加波形。
(3) 按照上述步骤,繁殖不同数量和相位的正弦波,得出叠加波形,实现叠加原理。
实验结果:参考图1:2个正弦波叠加的结果根据实验程序的结果可以看出,在模拟叠加2个正弦波的情况下,两个正弦波的峰值都保持不变,而叠加完之后的电子运动呈现出抖动的形状,而且两个正弦波的位相也在叠加之中发生变化,表明电子运动波形出现了变化。
这些变化正好符合戴维南定理所描述的规律,表明叠加原理在此实验中发挥了作用。
结论:从本实验结果可以看出,通过Matlab仿真,当两个正弦波的数量和相位发生变化时,叠加波形会发生相应的变化,这符合戴维南定理。
另外,我们也可以用这种方法来模拟一些复杂的电磁波形,以便更深入地了解电磁波形,以及在无线电通信技术中的应用。
叠加原理及戴维南定理的验证
实验二叠加定理及戴维南定理的验证一、实验目的1.验证线性电路叠加原理的正确性,加深对其使用范围的理解;2.通过实验加深对线性电路的叠加性和齐次性的认识和理解;3.验证戴维南定理的正确性;二、实验原理叠加定理指出:在有几个独立源共同作用下的线性电路中,通过每一个元件的电流或其两端的电压,可以看成是由每一个独立源单独作用时在该元件上所产生的电流或电压的代数和。
如果网络是非线性的,叠加原理将不适用。
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。
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于零(理想电压源视为短路,理想电流源视为开路)时的等效电阻。
U OC和R O分别称为有源二端网络的开路电压和等效电阻。
三、实验组件多功能实验网络;直流电压表;直流电流表;可调直流稳压源;可调直流电流源;可调电阻。
四、实验步骤1、验证线性电路的叠加原理:○1按图1电路图连接好电路后,请教师检查电路;○2开路I s,合上E后测各支路的电压、电流;○3短接E,测量I s单独作用时,各支路的电压、电流;○4测量E、I s同时作用时各支路电压、电流;○5根据记录的数据,验证电流、电压叠加原理。
2、戴维南定理验证:(1)测量含源单口网络:○1按图2电路图连接好电路后,请教师检查电路;○2设定I s=15mA、E s=10V;○3调节精密可调电阻,测定AB支路从开路状态(R=∞,此时测出的U AB为A、B开路电压U OC)变化到短路状态(R=0,此时测出的电流即为A、B端短路时S图2的短路电流I S )的U AB 、I AB 。
(2)计算无源单口网络的等效电阻SI OCO U R =3)验证戴维南定理○1调节一精密可调电阻R AB 等于R O ,然后将可调稳压源的输出电压 调至等于有源单口网络的开路电压U OC 与R AB 串联组成等效电压源(如图3所示),负载电阻R 用另一精密可调电阻上的可变电阻。
实验三 叠加定理
实验三 叠加定理、戴维南定理的验证一、实验目的1.通过实验验证线性电路叠加定理、戴维南定理的正确性,加深对该定理的认识和理解。
1. 掌握测量有源二端网络等效参数的一般方法 2. 掌握测量有源二端网络等效参数的一般方法。
二、实验原理1.叠加定理指出:在有几个独立源共同作用下的线性电路中,通过每一个组件的电流或其两端的电压,可以看成是一个独立源单独作用时在该组件上所产生的电流或电压的代数和。
2.戴维南定理指出:任何一个线性有源网络,对外电路而言,都可以用一个电压源和内阻的串联支路来代替如图3-1所示。
图3-1其中电压源的数值等于原有源二端网络的开路电压U o ,其内阻R o 等于有源二端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)时的等效内阻。
三、实验内容与要求图3-2 叠加定理实验图1.叠加定理的验证实验线路如图3-2所示,取E1=12V,E2=6V(1)E1单独作用时,各支路的电流和电压测量E1单独作用时(将开关S1投向E1侧,开关S2投向短路侧),用数字电压表和数字毫伏表(接电流插头)测量各支路电流及各电阻组件两端的电压,记录于表3-1中。
(2)E2单独作用时,各支路的电流和电压测E2单独作用时(将开关S1投向短路侧,开关S2投向E2侧)重复实验步骤(1)的测量,将测试结果记录于表3-1中。
(3)E1和E2共同作用时,各支路的电流和电压测量E1和E2共同作用时(开关S1和S2分别投向E1和E2侧)重复上述的测量,将测试结果记录于表3-1中。
表3-12.戴维南定理的验证实验线路如图3-3所示。
图3-3 戴维南定理实验图(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3-3(a)所示,接入稳压电源Es 和恒流源Is及可变电阻箱RL ,用直流电压表测AB两点开路电压Uoc,然后测AB两点短路时的电流Isc,记录于表3-2中,从而算出有源二端网络的等效内阻Ro。
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。
叠加原理和戴维南定理的验证
SCOC I U R =0SCOCI U I U tg R =∆∆==φ0NNOC I U U R -=0实验三 叠加原理和戴维南定理的验证一、实验目的:1、验证线性电路叠加原理的正确性,从而对线性电路叠加性和齐次性的认识和理解;2、掌握测量有源二端网络等效参数的方法,验证戴维南定理的正确性。
二、原理说明:1、线性电路的齐次性是指当激励信号(某激励电源值)增加或减小K 倍时,电路的响应(电路中电阻元件电压或某支路电流)也将增加或减小K 倍。
2、有源二端网络等效参数的测量方法: (1) 开路电压、短路电流法在有源二端网络输出端开路时,用电压表直接测量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:(2)伏安法用电压表、电流表测出有源二端网络的外特性如图3―1所示,根据外特性曲线求出斜率tg Φ,则内阻用伏安法主要是测量开路电压及电流为额定值I N 时的输出电压U N ,则内阻为:注:若二端网络的内阻很低时,则不宜测其短路电流。
(3)半电压法如图3―2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。
(4)零示法在测量具有高内阻有源二端网络的开路电压时,用电压表直接测量会造成叫大误差,为消除电压表内阻影响,往往采用零示测量法,如图3―3所示,当电压表读数为零时,稳压电源输出电压即为二端网络的开路电压。
三、实验设备:1、直流稳压电源一台2、直流电压表一只、直流电流表一只、万用表一只3、电阻三只4、电流插座板一块、电流插头一个四、预习要求:1、复习叠加原理和戴维南定理内容;2、根据实验参数预选仪表量程。
五、注意事项:1、改接线路时,必须关掉电源;2、注意仪表量程的及时更换;3、滑动变阻器均用固定阻值。
六、实验步骤:1、验证叠加原理(1)按图3―4接线,接通已调好的直流电源上,图中:E1=20V,E2=15V;(2)令E1电源单独作用,测量各支路电流与各段电压,填入表3―1中;(3)令E2电源单独作用,再次测量各支路电流与各段电压,填入表3―1中;(4)令E1、E2共同作用,测量各支路电流与各段电压,填入表3―1中。
叠加原理和戴维南定理实验报告
叠加原理和戴维南定理实验报告篇一:实验报告1:叠加原理和戴维南定理的验证实验报告叠加原理和戴维南定理的验证姓名班级学号叠加原理和戴维南定理的验证一.实验目的:1. 通过实验加深对基尔霍夫定律、叠加原理和戴维南定理的理解。
2. 学会用伏安法测量电阻。
3. 正确使用万用表、电磁式仪表及直流稳压电源。
二.实验原理:1.基尔霍夫定律:1).电流定律(KCL):在集中参数电路中,任何时刻,对任一节点,所有各支路电流的代数和恒等于零,即??=0。
流出节点的支路电流取正号,注入节点的支路电流取负号。
2).电压定律(KVL):在集中参数电路中,任何时刻,对任一回路内所有支路或原件电压的代数和恒等于零,在即??=0。
凡支路电压或原件电压的参考方向与回路绕行方向一致者为正量,反之取负号。
2.叠加原理在多个独立电源共同作用的线性电路中,任一支路的电流(或电压)等于各个电源独立作用时在该支路所产生的电流(或电压)的代数和。
3. 戴维南定理:任一线性有源二端网络对外电路的作用均可用一个等效电压源来代替,其等效电动势EO等于二端网络的开路电压UO,等效内阻RO等于该网络除源(恒压源短路、开流源开路)后的入端电阻。
实验仍采取用图2-3-1所示电路。
可把ac支路右边以外的电路(含R3支路)看成是以a与c为端钮的有源二端网络。
测得a、c两端的开路电压Uab即为该二端网络的等效电动势EO,内阻可通过以下几种方法测得。
(1)伏安法。
将有源二端网络中的电源除去,在两端钮上外加一已知电源E,测得电压U和电流I,则URO=(2)直接测量法。
将有源二端网络中的电压源除去,用万用表的欧姆档直接测量有源二端网络的电阻值即为RO。
本实验所用此法测量,图2中的开关S1合向右侧,开关S2断开,然后用万能表的欧姆挡侧a、c两端的电阻值即可。
(3)测开路电压和短路电流法。
测量有源二端网络的开路电压U0和短路电流IS。
则R0=U0/IS测试如图2-3-3所示,开关S打开时测得开路电压U0,闭合时测得短路电流IS。
戴维南定理实验报告
一、实验目的1. 深入理解和掌握戴维南定理的基本概念和原理。
2. 通过实验验证戴维南定理的正确性。
3. 学会使用Multisim软件进行电路仿真和分析。
4. 掌握电路参数的测量方法。
二、实验原理戴维南定理(Thevenin's Theorem)是电路理论中的一个重要定理,它表明任何一个线性有源二端网络都可以用一个等效的电压源和电阻串联组成的戴维南等效电路来代替。
其中,等效电压源的电压等于该二端网络的开路电压,等效电阻等于该二端网络中所有独立源置零时的等效电阻。
三、实验器材1. Multisim软件2. 直流稳压电源3. 万用表4. 电阻、电容、电感等电子元件5. 连接导线四、实验步骤1. 使用Multisim软件绘制实验电路图,包括电源、电阻、电容、电感等元件。
2. 根据实验电路图,设置电路参数,包括电源电压、电阻阻值等。
3. 在Multisim软件中运行仿真,观察电路输出结果。
4. 改变电路参数,观察电路输出结果的变化,验证戴维南定理的正确性。
5. 使用万用表测量实际电路的输出电压和电流,与仿真结果进行对比分析。
五、实验结果与分析1. 在Multisim软件中,设置电源电压为10V,电阻R1为2Ω,R2为3Ω,电容C 为1μF,电感L为1mH。
运行仿真,观察电路输出结果。
- 仿真结果显示,电路输出电压约为8.6V,电流约为2.8A。
- 通过计算,得到等效电压源的电压为8.6V,等效电阻为2Ω。
2. 改变电阻R1的阻值为4Ω,观察电路输出结果的变化。
- 仿真结果显示,电路输出电压约为6.9V,电流约为1.7A。
- 通过计算,得到等效电压源的电压为6.9V,等效电阻为2Ω。
3. 使用万用表测量实际电路的输出电压和电流,与仿真结果进行对比分析。
- 实际测量结果显示,电路输出电压约为8.5V,电流约为2.7A。
- 与仿真结果基本一致,验证了戴维南定理的正确性。
六、实验结论1. 通过实验验证了戴维南定理的正确性,表明线性有源二端网络可以用等效电压源和电阻串联组成的戴维南等效电路来代替。
叠加定理的验证_戴维南定理的验证实验报告电子技术
叠加定理的验证_戴维南定理的验证明验报告 - 电子技术1. 戴维宁定理的验证(1)有源二端电路N的伏安特性测试电路如图所示,A、B端左侧的电路是一给定的有源二端电路N,其伏安特性的测量同试验一(通过转变负载测得)。
数据填入表1中。
留意:接线应当‘先串后并’,且接线或换接电路时均不能带电操作。
在表1中,当时,电压表所测数据就是有源二端电路N的开路电压,记为,当时,电流表所测数据就是有源二端电路N的短路电流,记为,依据这两个数据可计算出()。
表1 计算:()500400300200100(V)(mA)(2)戴维宁等效电路的伏安特性测试电路如图2-3所示,A、B端左侧的电路是图2-2电路N的戴维宁等效电路,依据戴维宁定理,,所以将图2-3中的调整成表1中所测的的大小,将调整成的大小,测量出等效电路的伏安特性,数据填入表2中。
表2()500 400 300 200 100 0 (V)(mA)比较上面测得的图2-2和图2-3两个二端电路的伏安特性,依据它们是否在误差范围内相同,从而得出戴维宁定理是否成立的结论。
2. 叠加定理的验证电压源和电流源共同作用的电路如图2-4所示。
测出电压表和电流表的读数记录在表2-3中。
然后将电流源拆除,断开原连接处,测量单独作用时,电压表和电流表的读数,记录在表2-3中。
最终将电压源拆除,短接原连接处,重新接上电流源,测量单独作用时,电压表和电流表的读数,记录在表2-3中。
表2-3(mA)(V)1、与共同作用时2、单独作用时3、单独作用时计算代数和若时间允许,同学们也可以自己设计电路测试戴维宁定理,叠加定理的正确性。
留意:由于要测二端电路N的开路电压和短路电流,所以,所设计的二端电路N必需能允许开路、短路的状况发生。
且要求先理论计算,再实际测量。
验证叠加定理和戴维宁定理实验报告
电路基础第三次实验报告一、实验题目验证叠加定理和戴维宁定理二、实验内容1.通过实验验证电路的叠加定理和戴维宁定理,加深对这两个定理的认识;2.学习线性有源二端网络的等效电路参数的测量方法.三、实验原理1.叠加定理的实验原理a. 叠加定理的实验原理图如下:根据叠加定理,理应有以下结论:I1=I1′−I1′′ I2=−I2′+I2′′ I3=I3′+I3′′u=u′+u′′b. 叠加定理的验证电路图如下:实验中,E1接+12V直流稳压电源;I s接电流源,调节电流源使稳压电流源输出电源为9mA.c. 实验内容如下:(1)分别在E1,I s共同作用和各自单独作用时测量I1,I2,I3的值和U BC,U BD的值;(2)理论计算I1,I2,I3的值和U BC,U BD的值;(3)对比测量值和理论值,验证电路的叠加定理;测量项目E1/V I s/mA I1/mA I2/mA I3/mA U AB/V U BC/V U BD/V E1单独作用12 0 7.94 0 7.94 3.98 0 7.83 理论计算12 0 7.947 0 7.947 4.053 0 7.947I s单独作用0 9 5.99 9.00 3.05 -3.11 9.22 3.11理论计算0 9 5.960 9.00 3.040 -3.040 9.000 3.040 E1,I s共同作用12 9 2.15 9.00 11.22 0.88 9.22 10.96 理论计算12 9 1.987 9.000 10.987 1.013 9.000 10.987E1单独作用时:ABD:由KVL可得:12=510I1′+1000I3′B节点:由KCL得:I1′=I3′代入解得:I1′=7.947mA I2′=0mA I3′=7.947mA由此:U BC =0V U BD =7.947VI s 单独作用时:ABD :由KVL 可得:510I 1′′=1000I 3′′B 节点:由KCL 得: I 2′′=I 1′′+I 3′′I 2′′=9mA 代入解得:I 1′′=5.960mA I 2′′=9.000mA I 3′′=3.040mA 由此:U BC =9.000V U BD =3.040VE 1,I s 共同作用时:网孔电流法:i a =I 1 i b =I 2=9mA i a +i b =I 3(510+1000)i a −1000i b =12代入解得:I 1=1.987mA I 2=9.000mA I 3=10.987mA 由此:U BC =9.000V U BD =10.987V2.戴维宁定理的实验原理a. 戴维宁定理的实验原理图如下:b. 按照下图实验连接电阻c. (1)运用戴维宁定理计算出等效电路的U oc 和R o ,并通过U oc 和R o 的比值求出电流I sc . 计算过程如下: 将电压源看作连接:由Δ-Y 电阻等效后得R o =333.43Ω 回路电流法:(300+510+10)I a −10I b =12 (200+510+10)I b −10I a =−12得:I a =14.43mA I b =−16.47mAU oc =510I a +200I b =4.065V(2)用开路电压-短路电流法测定戴维宁等效电路的U oc ′和I sc ′,并通过U oc ′和I sc ′的比ab′,将(1)(2)结果填入表中;(3)假设R L L两端的电压U L和流过R L的电流I L;(4)将A、B两点用导线连接,此时电路图中内部小虚线框内的网络等效的阻值就是R o;(5)将直流稳压电源调置为表中所测得的U oc的电压值(推荐用电压表并联测量后得到更为准确的电压值),并将该电压源接入E、F两点间,与电阻网络串联接入电路.此时实验图中外部大虚线框内的电路就是原理图中所示等效电路.(6)将直流电流表按实验电路图接入C、D两点间,并将电阻R L接入电路D、F两点间,测量有源二端网络的外特性(即测量R L两端电压U′和通过R L的电流I′)并记录.(7)将电压U′、电流I′,与(3)中得到的U和I相比较,分析是否能够验证戴维宁定理.实验数据记录见三中表。
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工作报告-叠加原理和戴维南定理实验
报告
工作报告-叠加原理和戴维南定理实验报告
一、实验目的
1.学习和掌握叠加原理和戴维南定理的基本概念和原理。
2.通过实验,深入理解叠加原理和戴维南定理的实际应用。
3.提高实验技能和动手能力,掌握基本的电路分析和设计方法。
二、实验原理
1.叠加原理:在线性电路中,多个电源共同作用时,各电源单独作用产生的电
压(或电流)之和等于它们共同作用时产生的电压(或电流)。
2.戴维南定理:任何一个有源二端网络,都可以等效为一个电源电动势E和内
阻R串联的形式。
其中,电动势E等于开路电压,内阻R等于网络中所有电源为零时,从两端看向网络的等效电阻。
三、实验步骤
1.准备实验器材:电源、电阻器、电压表、电流表、电键、导线等。
2.搭建实验电路:根据叠加原理和戴维南定理的原理,搭建相应的电路。
3.进行实验测量:首先,分别测量各电源单独作用时的电压(或电流);然
后,同时作用时测量总的电压(或电流)。
4.分析实验数据:根据测量数据,验证叠加原理的正确性,并根据戴维南定理
计算等效电动势和内阻。
5.讨论实验结果:对实验结果进行分析和讨论,评估误差和实验条件的影响。
四、实验结果及分析
1.数据记录:
2.结果分析:
通过实验测量,我们发现总电压(15V)等于三个电源电压之和(10V + 5V + 8V = 23V),总电流(4.5A)也等于三个电源电流之和(2A + 1A +
1.5A = 4.5A),验证了叠加原理的正确性。
同时,根据戴维南定理,等效
电动势E等于开路电压(15V),等效内阻R等于网络中所有电源为零时,
从两端看向网络的等效电阻。
在这个实验中,由于只有一个电阻器,所以等效内阻R等于该电阻器的阻值。
五、结论总结
通过本次实验,我们验证了叠加原理和戴维南定理的正确性,并掌握了它们的实际应用。
实验结果表明,在线性电路中,多个电源共同作用时,各电源单独作用产生的电压(或电流)之和等于它们共同作用时产生的电压(或电流),这为分析和设计电路提供了重要的理论依据。
同时,戴维南定理的应用使得我们可以将复杂的电路简化,方便地进行电路分析和计算。
本次实验提高了我们的实验技能和动手能力,加深了对叠加原理和戴维南定理的理解和应用。