叠加原理和等效电源定理

实验二叠加原理和等效电源定理

一、实验目的

1、验证线性电路中的叠加原理、戴维南定理、诺顿定理。

2、熟悉等效电源电路的短路断路和通路情况。

3、学会用实验的方法测定有源二端网络的开路电压U0和除源内阻R0。

二、实验原理

1、叠加原理就是指在线性电路中有多个电源共同作用时，电路上任意一个支路上的电压或电流都是各电源单独作用下，在各支路上产生的电压或电流的叠加（代数和）。

2、戴维南定理是等效电源定理之一。它的内容是指任何一个线性含源二端网络，总可以用一个理想电压源与一个电阻（内阻）串联的支路来代替。该理想电压源的电动势等于二端网络的开路电压U0，串联内阻等于有源二端网络内电源为零时所响应的无源网络的等效电阻。

3、诺顿定理的内容是指任何一个线性含源二端网络，总可以用一个恆流源与一个电阻（内阻）并联的支路来代替。恆流源的电流该网络的短路电流，而电阻的含义与戴维南定理中的相同。

4、求电源内阻的方法：

⑴使用万用表用替代法测量电阻。对二端网络进行除源（将网络内电压源去源短接，电流源去源开路）后，用万用表测出网络A、B两端开路时的电阻值R，再用万用表测量标准（高精度）电阻箱的阻值，调节电阻箱的阻值使万用表的读数与R值相同，则电阻箱的读数即为等效内阻R0。

⑵采用测量开路电压U0和短路电流IS的方法来计算等效内阻R0，则有

⑶当网络二端不允许短路时，可串联一个电阻R（已知），测得两端电压后由下列公式计算：

⑷半电压法测等效内阻R0，即网络二端串联一个高精度可调电阻R，当测得两端电压为开路电压的一半时，有R0=R 。

三、仪器设备

1、直流双路稳压电源

2、直流毫安表

3、直流电压表

4、万用表

5、电阻箱

四、实验内容

（一）、任务：设计二端口网络，并对负载支路进行叠加原理、等效电路定理（戴维南、诺顿）验证（二）、要求：端口电路设计：

1、由5V、10V、30mA三电源供电。

2、对500欧姆电阻负载具有最大的输出功率。

3、端口输出电压7V。

4、电阻不多于5个

（三）、测量仪器：0.5级电流表0-2-20-200mA、0.5级电压表0-2-20V

（四）、实验方案设计：1、设计验证叠加原理实验方案（负载为100欧姆电阻）2、设计验证等效电路定理实验方案

（五）、完成相关实验

（六）、实验报告要求：

1、设计二端口测量电路

2、对设计电路进行说明（原理及如何满足实验要求）、实验方案设计说明

3、步骤及数据记录

4、数据处理（作图并对有关数据进行分析、误差原因分析）

5、根据分析总结各定理的验证结果

6、小结（实验体会）

五、实验过程

六、实验结果