电路实验3.戴维宁定理
戴维宁定理实验报告
戴维宁定理实验报告一、实验名称戴维宁定理验证二、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、掌握测量有源二端网络等效的一般方法三、实验原理任何一个有源二端网络都可以用一个电动势为E 的理想电压源和内阻R 0串联的电源来等效代替。
等效电源的电动势E 就是有源二端网络的开路电压U OC ,等效电源的内阻R 0等于有源二端网络中所有独立源均置零后所得到的无源网络的等效电阻。
在有源二端网络输出端开路时吗,用电压表直接输出端的开路电压U OC ,然后再将其输出端短路,用电流表测其短路电流ISC ,则等效内阻为R 0=U OC /I SC 。
四、实验设备可调直流稳定电源(0——30V )、可调直流恒流源(0——500mV )、直流数字电压表(0——200V )、直流数字毫安表(0——200mV )、万用表、可调电阻箱、电位器、戴维宁定理实验电路表五、实验内容1、按图接入稳定电源U S =12V 和恒流源I S =10mV ,不接入RL ,测出U OC 和I SC ,并计算出R 0,数据计入表1.2.1;2、负载实验:按图接入RL,改变RL阻值,测量有源二端网络的外特性曲线,实验数据计入表1.2.2;3、验证戴维宁定理:从电阻箱取得按照步骤1所得的有效电阻R0之值,然后令其与直流稳定电压电源相串联,计入表1.2.3。
六、实验数据处理表1.2.1U OC/V I SC/mV R0=U OC/I SC17.09 32 534.06表1.2.2U/V 1 2 3 4 5 6 7 8 I/mV 30.4 28.5 26.6 24.7 22.8 20.9 19.0 17.1表1.2.3U/V 1 2 3 4 5 6 7 8 I/mV 30.1 28.2 26.4 24.4 22.6 20.8 18.8 17.0由图可知,在误差允许的范围内,表1.2.2和表1.2.3的数据基本吻合,由此可知,戴维宁定理成立。
电路实验指导书 戴维宁定理的研究
电路实验 戴维宁定理的研究一、实验目的1. 通过实验加深对等效概念的理解,验证戴维宁定理。
2. 学习有源线性二端网络的等效电路参数的测试方法。
3. 初步掌握实验电路的设计思路和方法。
二、实验原理1. 戴维宁定理戴维宁定理指出:任何一个有源线性二端网络N ,对外电路而言,都可以用一个理想电压源和一个电阻串联的支路等效,如图2-1所示。
(a )原电路 (b )戴维宁等效电路图2-1 有源线性二端网络的等效等效的理想电压源电压等于原有源二端网络的开路电压,如图2-2(a )所示;等效的串联电阻等于原有源二端网络N 中所有独立电源置零时的无源二端网络N 0的输入电阻,如图2-2(b )所示。
(a )求开路电压(b )求等效内阻图2-2 有源线性二端网络的等效参数的求取2. 有源线性二端网络的等效电阻的测量方法 (1)直接测量法测量时将有源二端网络N 中所有的独立电源置零,用数字式万用表的电阻挡直接测量a 、b 间的电阻值即可。
+-IU +-I OCU 0ROC U 0R 0R(2)开路短路法在如图2-1(a )所示的电路中,当时,测量有源二端网络的开路电压,当时,测量有源二端网络的短路电流,则等效内阻。
(3)加压求流法将有源二端网络N 中的所有独立电源置零,在a 、b 端施加一已知直流电压U ,测量流入二端网络的电流I ,如图2-3所示,则等效内阻。
(4)半电压法电路如图2-4所示,改变值,当负载电压时,负载电阻即为被测有源二端网络的等效电阻值。
图2-3 加压求流法 图2-4 半电压法(5)直线延长法当有源二端网络不允许短路时,先测开路电压,然后按图2-5(a )所示的电路连线,读出电压表读数和电流表读数。
在电压和电流的直角坐标系中标出(,0)(,)两点,如图2-5(b )所示,过这两点作直线,与纵轴的交点为(0,),则,所以,。
(a )电路图 (b )U -I 曲线图2-5 直线延长法L R =∞OC U 0L R =SC I 0OCSCU R I =0U R I=L R 0.5OC U U =ab-OC U 1U 1I OC U 1U 1I SC I 11OC SC OC U I I U U =-101OC U U R I -=(6)两次求压法测量时先测一次开路电压,然后在a 、b 端接入一个已知负载电阻,再测负载电阻两端的电压,则等效内阻。
实验三:戴维宁定理
实验三:戴维宁等效电路仿真设计1、实验目的掌握用一个电压源和电阻的串联组合将一个含独立电源,线性电阻和受控源的一端口的等效变换,从而简单易行地计算各种形式的电流,电压,电阻,功率等。
验证戴维南定理的正确性。
2、仿真电路设计原理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,则可将连电路的其余部分看做是一个有源二端网络(或称为含源一端口网络)。
戴维宁定理指出:任何一个线性有源网络,总可以用一个电压源与一个电阻的串联来等效代替,此电压源的电动势Us等于这个有源二端网络的电路电压U Th,其等效内阻R Th等于该网络中所有独立电源均置零(理想电压源视为短接,理想电流源视为开路)时的等效电阻。
3 Multisim仿真设计内容和步骤:例题:求下图的戴维宁等效电路理论分析:等效电阻为下图:R Th =Ω=+⨯=+4116124112||4 等效电压如下图:我们设定两个回路电流i 1,i 2, 则根据回路法可得:0)(12432211=-++-II IA I 22-=A I 5.01=所以戴维宁等效电压为:V I I V Th 30)0.25.0(12)(1221=+=-=V所以戴维宁等效电路为:3、建立电路仿真图电路图:等效电压测试电路图:等效电阻测试电路图为:测试结果与计算值完全一致。
4、结果与误差分析戴维南等效电路无法一下子就求的,通过电路转换如测试等效电阻时,需将电源略去等,从而有效计算测量所需数值,通过计算等效电阻和等效电压,从而得到等效电路,由此证明了一个含独立电源、线性电阻和受控源的一端口,对外电路来说,可以用一个电压源和电阻的串联组合等效变换。
2、理论计算结果与仿真测量结果没有误差。
5.设计总结1、在本实验中我遇到的第一个问题是在连接好原件进行测量时无法测量,原因是未接地,经过接地后这个问题得以解决,它让我了解了在这个仿真系统中还是很多地方与实际连接中有很大的差异,接地原件就很好的表现了这一点。
直流电路测量(戴维宁定理)
应用需要进一步考虑。
03
总结词
戴维宁定理的应用范围有限,主要适用于线性含源一端口网络的单频稳
态电路,对于其他类型的电路可能需要其他方法进行分析。
戴维宁定理的重要性
简化电路分析
通过应用戴维宁定理,可以将复杂电 路简化为简单的一端口网络,大大简 化了电路分析的难度。
确定元件参数
总结词
戴维宁定理在电路分析中具有重要意 义,它不仅简化了电路分析的过程, 而且为确定元件参数提供了方便的方 法。
03
戴维宁定理的验证
验证实验的设计
实验目标
验证戴维宁定理在直流电路中的正确性。
实验原理
戴维宁定理指出,一个线性含源一端口网络,对其外部电路而言,可以用一个电 压源和电阻的串联组合等效,其中电压源的电压等于该一端口网络的开路电压, 电阻等于该一端口网络所有独立源置零后的等效电阻。
验证实验的设计
实验步骤
总结词
戴维宁定理是电路分析中的一个重要定理,它可以将复杂电路简化为一端口网 络,方便进行电路分析和计算。
戴维宁定理的应用范围
01
适用于线性含源一端口网络
戴维宁定理只适用于线性含源一端口网络,对于非线性或复杂多端口网
络,该定理不适用。
02
适用于单频稳态电路
戴维宁定理主要适用于单频稳态电路,对于瞬态或交流电路,该定理的
作性。
结合现代计算机技术和数值分 析方法,开发高效、精确的算 法和软件工具,用于求解戴维
宁定理相关问题。
戴维宁定理在其他领域的应用
01
将戴维宁定理应用于交流电路 分析,研究其在处理正弦波、 非正弦波等复杂信号方面的作 用。
02
探讨戴维宁定理在电子工程、 电力工程、通信工程等领域的 应用,提高相关系统的性能和 稳定性。
【精品】电路实验3.戴维宁定理
【精品】电路实验3.戴维宁定理实验原理:戴维宁定理(Kirchhoff's Voltage Law, KVL):在任意封闭回路中,电动势的代数和等于电势降的代数和。
戴维宁定理是电路分析的基本原理之一。
该定理指出,在一条任意封闭回路中,电路中电源电势与电路中各元件的电势降之和必定相等。
具体而言,对于任意一条回路,我们可以从一个任意点开始绕回路走完它,如果绕路方向与电源电势方向相同,则经过电源时为正,经过电阻等元件时为负,如果绕路方向与电源电势方向相反,则经过电源时为负,经过电阻等元件时为正,最终经过回路的各个元件和电源时的电势降的代数和等于电源电势的代数和。
实验仪器:万用表、电路连接线、直流电源、电阻器、开关等。
实验过程:本实验选用基本的串联电路和并联电路搭建电路。
串联电路是把两个或更多的电阻器按顺序相连,电流通过电阻器1之后,到达电阻器2,再经过电源返回原点,组成一条回路。
并联电路是把两个或更多的电阻器按并联相连,电流从电源中依次进入各个电阻器,再重新汇入一个节点,也组成一条回路,如图所示。
图1 串并联电路1.串联电路:按照图1,将电阻R1和电阻R2串联连接,接入直流电源,测量电阻器两端的电压和电源的电压,记录数据。
实验结果:实验得到的数据如下表所示。
根据戴维宁定理,串联电路中电源电势与电阻器两端的电势降之和相等,即:U1 + U2 = E则有:U1 = IR1 = E * R1 / (R1 + R2)根据实验结果,我们可以使用戴维宁定理得到电路的电流和电压,进一步分析、设计和改造电路。
通过这次实验,我们成功地测量了串联电路和并联电路中电阻器两端的电势降和电源的电势,并使用戴维宁定理求解了电路的电流和电压。
我们得出了以下结论:1.在任意封闭回路中,电动势的代数和等于电势降的代数和。
2.串联电路中电源电势和电阻器两端的电势降之和相等,而并联电路中电源电势和电阻器两端的电势降之和也相等。
3.通过测量电路的电流和电压,可以设计和改造电路,实现我们想要的功能和效果。
实验三戴维宁定理验证实验
豆丁设计院培训计划一、培训理念豆丁设计院一直以来都非常重视员工的培训和发展,因为我们深知员工是公司最重要的资产。
在一个不断变化和竞争激烈的市场环境中,持续的学习和成长对于员工和公司都至关重要。
因此,豆丁设计院制定了全面的培训计划,旨在帮助员工提升专业技能,提高综合素质,激发创新潜能,实现个人和公司的共同发展。
二、培训目标1. 提升员工专业技能,包括设计软件应用、创意思维、团队协作等方面的能力;2. 增强员工工作能力和应对复杂工作情境的能力;3. 培养员工的创新意识和创造能力,促进产品和服务的创新和提升;4. 培养员工的团队合作精神,提高团队协作和沟通能力;5. 增强员工的综合素质和职业素养,提高个人绩效和公司绩效。
三、培训内容1. 专业技能培训豆丁设计院将组织各类专业技能培训,包括设计软件的使用培训、创意思维的培养和提升、行业趋势和发展的学习等。
通过这些培训,员工将能够掌握最新的设计技能和知识,提高工作效率和质量。
2. 职业素养培训豆丁设计院将组织各类职业素养培训,包括沟通技巧、时间管理、团队合作、冲突解决等内容。
这些培训将帮助员工提高综合素质和职业素养,更好地应对复杂的工作情境。
3. 创新意识培养豆丁设计院将组织创新思维和创造力的培训,如头脑风暴、设计思维训练等。
帮助员工开阔视野,拓展思维,提升创新潜能,为公司的持续发展提供源源不断的动力。
四、培训方式1. 内部培训豆丁设计院将组织各类内部讲座、研讨会、工作坊等形式的培训活动,由公司内部专家和外部专业人士共同承办,以确保培训内容的专业性和实用性。
2. 外部培训豆丁设计院将鼓励员工参加各类外部培训课程和学术会议,公司将给予一定的资金支持和时间安排,以促进员工的个人学习和成长。
3. 在线培训豆丁设计院将结合现代科技手段,提供在线学习平台和资源,鼓励员工通过网络学习平台进行远程学习,以方便员工随时随地进行学习。
五、培训评估豆丁设计院将对每一次培训活动进行详细的评估,包括培训内容的实用性和专业性、培训效果的评价以及员工对培训活动的反馈等。
戴维宁定理实验报告
戴维宁定理实验报告一、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、掌握测量有源二端网络等效参数的一般方法。
3、学习使用电路实验仪器,如直流稳压电源、万用表等。
二、实验原理戴维宁定理指出: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,电压源的电动势等于有源二端网络的开路电压$U_{OC}$,电阻等于有源二端网络除源(即理想电压源短路,理想电流源开路)后的等效电阻$R_{0}$。
三、实验设备1、直流稳压电源 1 台2、直流数字电压表 1 台3、直流数字电流表 1 台4、万用表 1 只5、电阻箱 1 个6、实验电路板 1 块7、连接导线若干四、实验内容与步骤1、测量有源二端网络的开路电压$U_{OC}$按图 1 所示连接电路,将负载电阻$R_{L}$开路,用直流数字电压表测量有源二端网络的开路电压$U_{OC}$,记录测量值。
!图 1 测量开路电压(此处应插入图 1)2、测量有源二端网络的短路电流$I_{SC}$将图 1 中的电路短路,用直流数字电流表测量有源二端网络的短路电流$I_{SC}$,记录测量值。
3、计算有源二端网络的等效内阻$R_{0}$根据公式$R_{0} =\frac{U_{OC}}{I_{SC}}$,计算有源二端网络的等效内阻$R_{0}$。
4、测量有源二端网络的外特性按图 2 所示连接电路,改变负载电阻$R_{L}$的值,测量不同负载电阻下的电流$I$ 和电压$U$ ,记录测量数据。
!图 2 测量外特性(此处应插入图 2)5、构建戴维宁等效电路根据测量得到的开路电压$U_{OC}$和等效内阻$R_{0}$,构建戴维宁等效电路,如图 3 所示。
!图 3 戴维宁等效电路(此处应插入图 3)6、测量戴维宁等效电路的外特性改变负载电阻$R_{L}$的值,测量戴维宁等效电路的电流$I'$和电压$U'$,记录测量数据。
实验三 戴维宁定理
E0的测定方法:用高内阻电压表直接测量线性有源二端 网络的开路电压U0,则E0=U0。 R0的测定方法: ① 短路电流法
R0=U0/IS
② 两次电压法 在线性有源二端网络的端口上,接上一已知阻值电阻, 如图2—3(b)所示,测量RL上的电压URL , 则
③ 外施电压法 ④ 直接测量法
三、实验设备
实验三 戴维宁定理
一、实验目的:
1、通过实验来验证叠加原理和戴维南定理,巩固所学理 论知识。 2、学习线性有源二端网络等效参数的测定方法。 3、通过实验提高设计电路的能力。
2二、实验原理验证戴维南定理
在线性电路中任一有源二端网络,就其外部特性来 说,都可以等效为一个电动势E0 串联内阻R0的电压源。 E0等于网络二端开路时的端口电压,R0为网络中所有电 源皆为零(但保留其内阻)时的等效入端电阻。任一线 性有源二端网络及其等效电路如图2—2所示。
1、9孔方板 2、直流电源单元 3、直流电压、电流表 4、电阻箱单元
四、实验内容
1、指定二端口网络如图 2—2所示,用实验方法求得右图所示电 路的参数使之与原网络外特性一致(R0至少用三种方法求得)。
2、验证等电路与原网络外特性一致
五、注意事项
测量电压、电流要注意直流表的极性。 六、实验总结 1、对实验步骤要做详细说明。 2、理论计算有源二端网络的等效电路参数E0和R0值。 3、在同一坐标上,画出有源二端网络及其戴维南等效电 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。
实验三 戴维宁定理
实验三 戴维宁定理一、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、 测定线性有源一端口网络的外特性和戴维宁等效电路的外特性。
二、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,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)。
戴维宁定理指出:任何一个线性有源网络,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一端口的开路电压oc U ,其电阻(又称等效内阻)等于网络中所有独立源置零时的输入端等效电阻eq R ,见图3-1。
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,用电压表直接测出其输出端的开路电压Uoc ,然后再将其输出端短路,用电流表测量其短路电流Isc ,则等效电阻为scoc eq I U R =这种方法适用于ab 端等效电阻eq R 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。
(2)两次电压测量法测量电路如图3-2,3-3所示,第一次测量ab 端的开路oc U ,第二次在ab 端接一已知电阻L R (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eq R 为:L oc eq R U U R ⎥⎦⎤⎢⎣⎡-1=图3-1图3-2 图3-3 这种方法在实际测量中常被采用。
(3)半电压法如图3-4所示,当负载电压为被测网络开路电压一半时,负载电阻(由电阻箱的读数确定)即为有源二端网络的等效电阻。
三、仪器设备1、戴维宁定理实验电路板2、电位器3、直流数字电压表、直流数字毫安表4、可调直流稳压电源 四、实验内容与步骤1、测定有源二端网络的开路电压oc U 和等效电阻R eq(1)按图3-5接线,经检查无误后,采用开路电压短路电流法测定有源二端网络的开路电压oc U ,电压表内阻应远大于二端网络的等效电阻R ’eq ,可直接测出短路电流,并将此短路电流sc I 数据记入表格3-1中。
验证戴维宁定理实验设计报告
实验二验证戴维宁定理
一、实验设计的目的
1.用实验验证戴维宁定理,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、实验仪器的选择
XST -1电工技术实验台和实验仪器挂箱 三、实验原理
戴维宁定理:任何一个有源二端线性网络,都可以用一个电动势为E 的理想电压源和内阻R 0串联的电源来等效代替。
等效电源的电动势E 就是有源二端网络的开路电压U 0;等效电源 的内阻R 0等于有源二端网络除源后所得到的无源二端网络的等效电阻。
四、实验电路的设计
自己设计等效电源作用下负载R L 的伏安特性测量电路。
要求: 1.电路设计要便于操作和测量。
2.电路图绘制要规整,符号表示要规范。
3.电源用直流稳压电源。
五、测量数据记录
表1.测量有源二端网络的开路电压U OC 和短路电流I SC ,计算有源二端网络的等效电阻R 0
L
表3.验证戴维宁定理(测量等效电源作用下负载
L
六、实验结论:
R L
E 12V R 4
10。
戴维宁定理和诺顿定理的实验报告
戴维宁定理和诺顿定理的实验报告引言:戴维宁定理和诺顿定理是电路理论中的两个重要定理,它们为我们理解电路的运行原理提供了重要的理论基础。
本实验报告旨在通过实验验证戴维宁定理和诺顿定理,并分析实验结果,以加深对这两个定理的理解和应用。
一、实验目的:本实验的目的是验证戴维宁定理和诺顿定理,并分析实验结果,探讨这两个定理在电路分析中的重要性和应用。
二、实验原理:1. 戴维宁定理:戴维宁定理是电路分析中的重要定理之一,它给出了计算电路中任意两点之间电压的方法。
根据戴维宁定理,我们可以将电路中的电压源和电阻转化为等效的电流源和电阻,从而简化电路分析的过程。
2. 诺顿定理:诺顿定理也是电路分析中的重要定理,它给出了计算电路中任意两点之间电流的方法。
根据诺顿定理,我们可以将电路中的电流源和电阻转化为等效的电压源和电阻,从而简化电路分析的过程。
三、实验步骤:1. 实验准备:准备一块实验板、电压源、电流表和电阻。
2. 实验一:验证戴维宁定理将电压源和电阻连接在实验板上,测量并记录两点之间的电压。
然后根据戴维宁定理,将电压源转化为等效的电流源,再次测量并记录两点之间的电压。
比较两次测量结果,验证戴维宁定理的准确性。
3. 实验二:验证诺顿定理将电流源和电阻连接在实验板上,测量并记录两点之间的电流。
然后根据诺顿定理,将电流源转化为等效的电压源,再次测量并记录两点之间的电流。
比较两次测量结果,验证诺顿定理的准确性。
四、实验结果与分析:根据实验数据计算得出的电压和电流结果与实验测量结果基本一致,验证了戴维宁定理和诺顿定理的准确性。
通过对实验结果的分析,我们可以进一步理解戴维宁定理和诺顿定理在电路分析中的应用。
五、实验结论:本实验通过验证实验结果,证明了戴维宁定理和诺顿定理的准确性和重要性。
这两个定理为我们简化电路分析提供了理论基础,使得电路分析更加简单和高效。
六、实验心得:通过本次实验,我更加深入地理解了戴维宁定理和诺顿定理的原理和应用。
实验三 戴维宁定理的验证
18
• 2.掌握测量有源二端网络等效参数的一般方法; • 3.掌握根据电源外特性设计实际电源模型的方法。
2
二. 实验原理
• 1.戴维宁(诺顿)定理
• 任何一个线性有源一端口网络对外电路而言,总可用一个电压 源和电阻的串联来等效置换(或者可以用一个电流源和一个电 阻并联等效置换)。
等效电路参数: Uoc、Isc和Ri
1KΩ
3
b
13
3.测Isc
电工电子实验台
a
3
b
14
4. 测Ri,200Ω档位
a
b
15
六、实验注意事项
1.避免电源短路,要求每次通电前必须检查线路。 2.电压(电流)表并(串)联在电路中,应注意极性和读数。 3.接改线路时,要关掉电源。
4.注意万用表测量电阻时,一定要关断电源。
有缘学习更多+谓ygd3076考证资料或关注桃报:奉献教育(店铺)
16
七. 思考题
1.如何解释戴维宁定理? 如何测量有源二端网络的开路电 压和短路电流,在什么情况下不能直接测量开路电压和短 路电流?
2.实际应用中,电源的内阻是否随负载而变?
17
八. 实验报告要求
有缘学习更多+谓ygd3076考证资料或关注桃报:奉献教育(店铺 )
1.实验预习1-2页。 2.实验记录:列表记录各实验数据。 3.数据处理:进行相应(理论和误差)的计算,分析实
线性 有源 网络
I+
U -
Hale Waihona Puke I +Ri
+
U
Uoc
-
-
I +
戴维宁定理实验报告
戴维宁定理实验报告实验二:戴维宁定理的验证实验报告范本实验二:戴维宁定理的验证一(实验目的:(1) 用实验来验证戴维宁定理,加深戴维宁定理的理解; (2) 学习直流仪器仪表的测量方法。
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作一个含源一端口网络,而任何一个线性含源一端口网络对外部电路的作用,可用一个等效电压源来代替,该电压源的电动势E,等于这个含源一端口网络的开路电压Uoc,其等效内阻Rs等于这个含源一端口网络中各电源均为零时(电压源短路,电流源断开)无源一端口网络的入端电阻R,这个结论就是戴维宁定理。
三(实验内容及步骤:(1) 按图(1)接线,改变负载电阻R,测量出UAB和IR的数值,特别注意要测量出R=?及R=0时的电压和电流,填写下表:AUocRABB(2) 测量无源一端口网络的入端电阻。
将电流源去掉(开路),电压源去掉(去除用导线短接),再将负载电阻开路,测量AB两端的电阻RAB,该电阻即为网络的入端电阻。
或通过计算公式:入端电阻RAB=UAB开路电压/IR短路电流。
(RAB=524欧)(3) 调节电阻箱的电阻,使其等于RAB,然后将稳压电源输出调到Uoc(步骤1的开路电压)与RAB串联,如图(2)。
重复测量UAB和IR,并与步骤1所测量的数值比较,验证戴维宁四(误差及结果分析:(1)根据所学理论知识,计算采用戴维宁定理计算在不同电阻R情况下UAB和IR。
(2)步骤1和步骤3测量的两组数据分析比较,分析产生误差的原因篇二:戴维宁定理实验报告 - 2《电路原理》实验报告实验时间:2012/4/26一、实验目的二、实验原理戴维宁定理指出: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,理想电压源的电压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2-1。
电路原理戴维宁定理
Req
I①
Uoc
U12
4Ω
②
U12
4
4 Req
U
oc
(4 4
5
1)
V
4 9
V
由此题可以看出:
1、受控源及其控制量要划分到同一个网络内。
2、当控制量在端口上时,它要随端口开路而 变化,必须用变化了的控制量来表示受控源的 电压或电流。
3、含受控源的电路求等效电阻的方法,采用 外加激励法。
10KΩ
b
U oc
20 10 (8 10)103
10 103
10
15.56V
b (10 8)106 Req (10 8) 103 4.45K
4.45KΩ a I
15.56V 12KΩ
15.56
I
0.946 A
(4.45 12) 10 3
b
戴维南等效电路
(1/3)V
1Ω
3Ω
①
Ioc=0
1V
2Ω U2 2Ioc=0
Uoc
U oc
(1 3
2) 3
V
1V
②
1Ω
1V
2Ω
(1/3)V
3Ω
①
I
2I
4Ω U12
2. 求等效电阻
No
1Ω
3Ω ①
Is
2Ω
2Is
Us
② Req
②
3Is
2 3
3Is
Us
5Is Us
Req
Us Is
5
3. 作出戴维宁模型,求出待求量
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。
戴维宁定理的验证实验报告
戴维宁定理的验证实验报告一、实验目的1、深刻理解戴维宁定理的基本概念和原理。
2、掌握用实验方法测量有源二端网络的开路电压、等效电阻和短路电流。
3、学会使用直流电压表、电流表和电阻箱等仪器设备。
4、通过实验数据验证戴维宁定理的正确性。
二、实验原理戴维宁定理指出: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$U_{OC}$,电阻等于有源二端网络除源后的等效电阻$R_{0}$。
1、开路电压$U_{OC}$的测量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电压,即为开路电压$U_{OC}$。
2、等效电阻$R_{0}$的测量(1)开路、短路法先测有源二端网络的开路电压$U_{OC}$,再测其短路电流$I_{SC}$,则等效电阻$R_{0} = U_{OC} / I_{SC}$。
但这种方法一般不适合于电流较大的情况,容易损坏电源。
(2)伏安法将有源二端网络中的所有独立源置零(电压源短路,电流源开路),然后在端口处施加一电压$U$,测量端口电流$I$,则等效电阻$R_{0} = U / I$ 。
(3)半电压法当负载电阻$R_{L}$等于有源二端网络的等效电阻$R_{0}$时,负载电阻两端的电压为开路电压的一半。
此时,可根据测量的负载电阻值确定$R_{0}$。
三、实验设备1、直流稳压电源(双路)2、直流电压表3、直流电流表4、电阻箱5、导线若干四、实验内容及步骤1、按图 1 连接实验电路,其中$R_{1} = 100\Omega$,$R_{2} = 200\Omega$,$U_{S} = 10V$ 。
!实验电路图 1(此处可插入实验电路图 1 的图片)2、测量有源二端网络的开路电压$U_{OC}$将负载电阻$R_{L}$开路,用直流电压表测量有源二端网络输出端的电压,即开路电压$U_{OC}$。
记录测量值。
3、测量有源二端网络的短路电流$I_{SC}$将有源二端网络输出端短路,用直流电流表测量短路电流$I_{SC}$。
电路戴维宁定理
电路戴维宁定理戴维南定理(Thevenin's theorem):含独立电源的线性电阻单口网络N,就端口特性而言,可以等效为一个电压源和电阻串联的单口网络。
电压源的电压等于单口网络在负载开路时的电压uoc;电阻R0是单口网络内全部独立电源为零值时所得单口网络N0的等效电阻。
简介戴维南定理(又译为戴维宁定理)又称等效电压源定律,是由法国科学家莱昂·夏尔·戴维南于1883年提出的一个电学定理。
由于早在1853年,亥姆霍兹也提出过本定理,所以又称亥姆霍兹-戴维南定理。
其内容是:一个含有独立电压源、独立电流源及电阻的线性网络的两端,就其外部型态而言,在电性上可以用一个独立电压源V和一个松弛二端网络的串联电阻组合来等效。
在单频交流系统中,此定理不仅只适用于电阻,也适用于广义的阻抗。
戴维南定理在多电源多回路的复杂直流电路分析中有重要应用。
对于含独立源,线性电阻和线性受控源的单口网络(二端网络),都可以用一个电压源与电阻相串联的单口网络(二端网络)来等效,这个电压源的电压,就是此单口网络(二端网络)的开路电压,这个串联电阻就是从此单口网络(二端网络)两端看进去,当网络内部所有独立源均置零以后的等效电阻。
uoc 称为开路电压。
Ro称为戴维南等效电阻。
在电子电路中,当单口网络视为电源时,常称此电阻为输出电阻,常用Ro表示;当单口网络视为负载时,则称之为输入电阻,并常用Ri表示。
电压源uoc和电阻Ro的串联单口网络,常称为戴维南等效电路。
当单口网络的端口电压和电流采用关联参考方向时,其端口电压电流关系方程可表为:u=R0i+uoc戴维南定理和诺顿定理是最常用的电路简化方法。
由于戴维南定理和诺顿定理都是将有源二端网络等效为电源支路,所以统称为等效电源定理或等效发电机定理。
当研究复杂电路中的某一条支路时,利用电工学中的支路电流法、节点电压法等方法很不方便,此时用戴维南定理来求解某一支路中的电流和电压是很适合的。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
1. 开路电压、短路电流法测R0 在有源一端口网络输出端开路时,用电压表测出其端 口电压Uoc, 然后再将其输出端短路,用电流表测其 短路电流Isc,则等效内阻为Ro= Uoc/ Isc
因此不宜用如果二端网络的内阻很小,若将其输出端口短路则易损坏其内部元件,
戴维南定理指出(如下图) :
线性有源一端口网络,就端口特性而言,可以等效为一个 电压源UOC和线性电阻Ro(独立源置零时)的串联。
UOC
R0
戴维南定理的对偶形式——诺顿定理指出:(图略) 线性有源一端口网络,就端口特性而言,可以等效为一个 电流源ISC和线性电导Go (独立源置零时)的并联。
二.有源一端口网络等效参数的测量方法
I
稳压电源
+
毫安表
UOC HE-19上×100
及以下可调电 阻串联
mA
R0
+ U -
HE-19的×1K 档可调电阻
RL
戴维南定理应用
MF-47型万用表的电阻档是一个含直流电源的线性电阻
一端口网络。现测量1k档戴维南等效电路的输出电阻。
开路电压 为-1.62V
戴维南定理应用
万用表端接3.9k电阻时的电压下降为-0.30V.
U oc - U L Ro = ? RL UL 1.62 - 0.30 = ? 3 .9 0 .30 = 17.16 kW
实验注意事项
1. 测量时应注意电流表量程的更换; 2. 独立源置零时不可将稳压源短接、恒流源开路; 3. 实验时若需万用表直接测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; 5.实验结束时,将MF47表旋到OFF位置。
THE END!
戴维南定理应用及思考
1.若戴维南实验电路板中电源设计为US=25V、IS
=20mA,分析该电路是否合理?若不合理说明 原因?
2.在求戴维南等效电路时,作短路实验,测Isc的条 件是什么?在本实验中可否直接作负载短路实验? 3. 说明测有源一端口网络开路电压及等效内阻的几 种方法, 并比较其优缺点。
Uoc
2. 伏安法测R0(右图)
用电压表、电流表测出有源二端网络的外
特性曲线,如右图所示。根据外特性曲线
△U Uoc 求出斜率tgφ,则内阻 R0=tgφ= ──=── △I Isc
ΔI O
φ
B
I Isc
二.有源一端口网络等效参数的测量方法
3. 公式法测R0 按照图(a)所示电路,用电压表测量一端口网络的开路 电压UOC 再按照图(b)所示电路,用电压表测量一端口网 络端接负载电阻时的UL .按照下式计算输出电阻Ro .
数量
1
1 1 1 1 1 1 1
备注
HE-19 HE-11 HE-12
低频信号发生器
XD22B
四. 实验内容及任务
1.稳压电源Us=12V,恒流源Is=10mA,断开负 载RL ,分别测出UOC和ISC并计算出R0
2.验证戴维南定理: (1)HE-12戴维南电路接入负载RL,测量负载的 电压和电流。 (2)构建等效电路,带负载RL,验证电路的等 效性。
U oc U oc U L Ro RL 1 RL UL UL
三. 实验仪器和设备
名 称 可调直流稳压电源 可调直流恒流源 直流数字电压表 直流数字毫安表 万用表 可调电阻箱 电位器 戴维南定理实验电路板 型号与规格 0~30V
0~500mA 0~300V 0~500mA MF47 0~99999.9Ω 1K/2W