电路分析实验_最大功率传输条件测定
戴维南定理、诺顿定理和最大功率传输的验证及分析
戴维南定理、诺顿定理和最大功率传输的验证及分析一．戴维南定理1.实验目的：1）掌握戴维南定理相关知识2）掌握利用Mulstim软件分析验证相关的原理3）加深对等效变换的理解。
2.实验原理：戴维南定理：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。
Uoc称为开路电压，R0称为戴维南等效电阻。
当单口网络视为电源时，称此电阻为输出电阻R0；当单口网络视为负载时，则称为输入电阻Ri。
电压源Uoc和电阻R0的串联单口网络，称为戴维南等效电路。
3.实验步骤：1）画出电路2）算出理论值3）利用Mulstim软件分析验证4）得出结论理论值：R1电流I1=U/I=6A U=IR=12V二．诺顿定理1.实验目的：1）掌握诺顿定理相关知识2）掌握利用Mulstim软件分析验证相关的原理3）加深对等效变换的理解。
2.实验原理：诺顿定理：含独立源的线性电阻单口网络N，就端口特性而言，可以等效为一个电流源和电阻的并联。
电流源的电流等于单口网络从外部短路时的端口电流isc；电阻R0是单口网络内全部独立源为零值时所得网络N0的等效电阻。
4.实验步骤：1）画出电路2）算出理论值3）利用Mulstim软件分析验证4）得出结论理论值：U=1A×2×2/(2+2)=1V I=1V/2/2×(2+2)=1A三．最大功率传输1.实验目的：1）掌握最大功率传输相关知识2）掌握利用Mulstim软件分析验证相关的原理3）加深对等效变换的理解。
2.实验原理：最大功率传输定理是关于使含源线性阻抗单口网络向可变电阻负载传输最大功率的条件。
定理满足时，称为最大功率匹配，此时负载电阻（分量）RL获得的最大功率为：Pmax=Uoc^2/4R0。
直流电路含源线性电阻单口网络(Ro>0)向可变电阻负载RL传输最大功率的条件是：负载电阻RL与单口网络的输出电阻Ro相等。
满足RL=Ro条件时，称为最大功率匹配，此时负载电阻RL获得的最大功率为：Pmax=Uoc^2/4R0。
戴维宁定理及最大功率传输条件
电阻RL/Ω 0 100 200 300 500 700 800
∞
I/mA
U/V
3、利用实验原理3中介绍的方法测量Ro&数据记录于表2
中&幻灯片 6
表2
方法
1
2
3
平均值
RO/Ω
4、 验证戴维南定理&表格自拟
四、仪器设备
电工电子实验台、实验箱、数字万用表
紧急制动
三相插座
空气 开关
恒压源
三相电 源输出
2、含源二端网络的外特性及其测量方法
含源二端网络的两个输出端上的电压和电流关系
U=fI称为输出特性或外特性&它可通过在网络输出端
接一个可变电阻RL作负载;当RL取不同数值时测出两 端的电压和电流而得到;如图1所示&对于线性二端网
络此特性为一直线;如图2所示&
含源 二端 网络
A
V
RL
图 1300Ω
R3 500Ω
RL V
R1 200Ω
R2 A a 300Ω
R3 500Ω
RL V
+ E_=UOC
b 图 3 线性含源二端网络
b 图 4 戴维宁定理的验证
按图3连线;改变电阻RL值;测量对应的电流和电压值; 填入表1中;并根据测量结果;求出对应于戴维宁定理的等
效参数UOC、ISC&
表1
I
0 ; ISC
U1 ; I1
U2; I2
U
UOC ; 0 图 2 线性含源二端网络外特性
对应于A点;I=0;U=UOC此电压称为开路电压;相当于RL→∞&
对应于B点;U=0;I=ISC此电流称为短路电流;相当于RL=0&
电路实验报告-最大功率传输条件的测定-20170221
《电路与模电》实验报告实验题目：最大功率传输条件的测定姓名： 学号： 实验时间： 实验地点： 指导老师： 班级：一、实验目的1. 掌握负载获得最大功率的条件。
2. 了解电源输出功率与发出功率的关系。
二、实验原理1. 电源与负载功率的关系一个电源向负载输送电能的简单模型如图5－1所示。
其中R 0可视为电源内阻和传输线路电阻的总和，R L 为负载电阻。
R L 上消耗的功率P 可由下式表示：图5－1 电源向负载输送电能的简单模型2. 负载获得最大功率的条件以R L 作为自变量，负载功率P 为应变量，用数学求最大值的方法，易求出： 当满足R L = R 0时，负载可从电源获得最大功率，其值为：这时，称此电路处于“匹配”工作状态。
3. “匹配”状态电路的特点及应用当电路处于“匹配”状态时，电源本身要消耗一半的功率，效率只有50％。
显然，这对电力系统的能量传输过程是绝对不允许的。
电能传输的最重要的指标是高效率的送电，最好是100％的能量均传给负载，为此，负载电阻应远远大于电源内阻，即不可能处在匹配状态。
但在以传送电信号为主要目标的弱电领域，一般信号源本身的功率较小，且内阻较大，而负载（如扬声器）往往又是比较小的定值，且希望能从电源获得最大的功率。
这时电源的效率往往不需考虑。
通常采用在负载和电源之间加L L SL R RR U R I P 22⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+==L L L L L SMAXRU R R U R RR U P 42222=⎪⎪⎭⎫⎝⎛=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=I装订线阻抗变换器（如音频功放电路中的输出变压器），使其工作在匹配状态，以使负载获得最大的输出功率。
三、实验内容1. 按图5－2接线。
用稳压电源串接固定电阻模拟内阻较大的实际电源，用DGJ-05元件箱上的电阻作为可调的负载电阻R L 。
图5－2 测量电路的传输特性1. 令R L 在0－1K Ω的范围变化，分别在两种条件下测出U 0、U L 及I 的值，记录于下表中。
实验三、四 戴维南定理的验证及最大功率传输定理的验证
实验三、四 戴维南定理的验证及最大功率传输定理的验证一、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。
3. 掌握测量开路电压与等效内阻的方法。
4. 掌握最大功率传输定理。
二、实验原理1. 戴维南定理任何一个线性有源网络，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（或称为有源一端口网络）。
戴维南定理指出：任何一个线性有源网络，总可以用一个电压源与一个电阻的串联来等效代替，此电压源的电动势U S 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 （U S ）和R 0称为有源二端网络的等效参数。
2. 有源二端网络等效电阻的测量方法 （1）开路电压、短路电流法测R 0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 ，则等效内阻为：SCOC0I U R =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，因此不宜用此法。
（2）伏安法测R 0用电压表、电流表测出有源二端网络的外特性曲线，如图5-1所示。
根据外特性曲线求出斜率ϕtan ，则内阻：SCOC0I U ΔI ΔU tan R ===ϕU I图5-1 外特性曲线四、实验内容被测有源二端网络如图5-3（a ）所示，电压源U S =12V 和恒流源IS =10A 。
Ω510Ω510Ω330Ω10U SI S电阻箱R LU OCU电阻箱R LIR 0被测有源网络（a ）电路原理图 （b ）等效电路图5-3 有源二端网络图5-4 Multisim 戴维南定理测开路电压仿真电路图5-5 Multisim 戴维南定理测短路电流仿真电路1. 用开路电压、短路电流法测量戴维南等效电路的U OC、R0。
最大功率传输条件的测定实验报告
最大功率传输条件的测定实验报告最大功率传输条件的测定实验报告引言：在电力传输过程中，我们常常需要确定最大功率传输条件，以确保能够有效地传输电能。
本实验旨在通过测定电路中的电流和电压，确定最大功率传输条件，并探讨其在实际应用中的意义。
实验目的：1. 理解最大功率传输条件的概念和原理；2. 学习使用电流表和电压表进行测量；3. 确定最大功率传输条件的实验方法和步骤；4. 探讨最大功率传输条件在电力传输中的应用意义。
实验步骤：1. 准备实验所需材料和仪器：电源、电阻箱、电流表、电压表、导线等；2. 搭建电路：将电源与电阻箱、电流表和电压表连接起来，形成一个闭合电路；3. 调节电阻箱的阻值：通过调节电阻箱的阻值，改变电路的阻抗；4. 测量电流和电压：在不同阻值下，使用电流表和电压表测量电路中的电流和电压；5. 记录数据：将测得的电流和电压数据记录下来；6. 计算功率：根据测得的电流和电压数据，计算各个阻值下的功率；7. 绘制功率-阻值曲线：将各个阻值下的功率数据绘制成功率-阻值曲线；8. 确定最大功率点：根据功率-阻值曲线，确定最大功率点的阻值；9. 分析结果：根据实验结果，讨论最大功率传输条件在电力传输中的应用意义。
实验结果与分析：根据实验数据，我们得到了功率-阻值曲线如下图所示。
从曲线可以看出，在某一阻值下，功率达到最大值。
（插入功率-阻值曲线图）通过计算，我们得到最大功率点的阻值为XΩ。
在该阻值下，电路达到了最大功率传输条件。
最大功率传输条件在电力传输中具有重要意义。
在实际应用中，我们常常需要在电力传输过程中最大限度地利用电能。
通过确定最大功率传输条件，我们可以调节电路的阻值，使电能能够以最大功率传输。
这不仅可以提高电能的利用率，还可以减少能源的浪费。
结论：通过本实验，我们成功测定了最大功率传输条件，并探讨了其在电力传输中的应用意义。
最大功率传输条件的确定可以提高电能的利用率，减少能源的浪费，具有重要的实际意义。
戴维南定理验证和最大功率传输条件的测定
电路原理实验报告纸姓名学号专业班级指导教师同组人实验日期实验名称[实验目的]1.用实验方法验证戴维南定理，加深理解等效电路的概念。
2.掌握有源二端网络的开路电压和输入端等效电阻的测定方法，并了解各种测量方法的特点。
3.验证有源二端元件输出最大功率的条件。
[实验原理]1、戴维南定理任何一个线性含源一端口网络，对外部电路而言，总可以用一个理想电压源和电阻相串联的有源支路来代替，如图3-1所示。
理想电压源的电压等于原网络端口的开路电压U OC，其电阻等于原网络中所有独立电源为零时入端等效电阻R0 。
2、等效电阻R0对于已知的线性含源一端口网络，其入端等效电阻R0可以从原网络计算得出，也可以通过实验手段测出。
下面介绍几种测量方法。
方法1：由戴维南定理和诺顿定理可知：因此，只要测出含源一端口网络的开路电压U OC和短路电流I SC, R0就可得出，这种方法最简便。
但是，对于不允许将外部电路直接短路的网络（例如有可能因短路电流过大而损坏网络内部的器件时），不能采用此法。
方法2：测出含源一端口网络的开路电压U OC以后，在端口处接一负载电阻R L，然后再测出负载电阻的端电压U RL ，因为：则入端等效电阻为：方法3：令有源一端口网络中的所有独立电源置零，然后在端口处加一给定电压U，测得流入端口的电流I (如图3-2a所示)，则：也可以在端口处接入电流源I′，测得端口电压U′（如图3-2b所示），则：3、功率传输最大条件一个含有内阻r o的电源给R L供电，其功率为：为求得R L从电源中获得最大功率的最佳值，我们可以将功率P对R L求导，并令其导数等于零：解得：R L=r0得最大功率：即：负载电阻R L从电源中获得最大功率条件是负载电阻R L等于电源内阻r0[实验仪器]名称数量型号1.双路可调直流电源1块301210462.直流电压电流表1块301112093.电阻10只10Ω*2 51Ω*1 100Ω*3150Ω*2 220Ω*1 330Ω*14.短接桥和链接导线若干P8-1和501485.实验用9孔插件方板1块297mm × 300mm[实验步骤]1.测量有源一端口网络的开路电压U OC和输入端等效电阻。
戴维南定理及最大功率传输定理实验报告
戴维南定理及最大功率传输定理实验报告戴维南定理及最大功率传输定理实验报告1. 引言戴维南定理和最大功率传输定理是电路分析和设计中的重要理论基础。
本实验旨在通过实际操作和测量，验证戴维南定理和最大功率传输定理的有效性，以深入理解这两个概念的原理和应用。
2. 实验背景2.1 戴维南定理戴维南定理是基于电路中的等效原理，它指出在一段时间内，电路中的任意一个电阻器都可以看作是一个独立的电源。
戴维南定理能够简化复杂电路的分析过程，并且为电路设计和优化提供了便利。
在本实验中，我们将通过测量电压和电流的方法来验证戴维南定理。
2.2 最大功率传输定理最大功率传输定理是在给定电阻器的情况下，如何通过选择电源电压和电源电阻值来实现最大功率传输。
最大功率传输定理在实际电路设计和应用中具有重要的实用性。
通过本实验，我们将验证最大功率传输定理，并研究如何通过调整电源电压和电源电阻来达到最大功率传输。
3. 实验步骤3.1 实验仪器与材料- 电路板、电源、电阻器、电压表、电流表等实验仪器与材料。
3.2 实验设计- 搭建一个简单的电路，包含一个电源、一个电阻器和一块电路板。
- 使用电压表和电流表分别测量电路中的电压和电流。
- 通过改变电源电压和电源电阻的数值，记录电压和电流的变化。
- 根据测量结果绘制电压-电流特性曲线。
3.3 实验操作- 依据实验设计搭建电路，并连接电压表和电流表。
- 开启电源，记录不同电源电压和电源电阻下的电压和电流数值。
- 根据测量结果绘制电压-电流特性曲线，并分析曲线的特点。
- 根据测量结果计算并比较不同电源电压和电源电阻下的功率值。
3.4 数据处理与分析- 根据测量结果绘制电压-电流特性曲线，并标出最大功率对应的点。
- 计算出不同电源电压和电源电阻情况下的功率值，并进行比较分析。
- 分析结果是否符合最大功率传输定理，并给出解释。
4. 实验结果与讨论实验结果显示电压-电流特性曲线呈抛物线状，且存在唯一的最大功率点。
戴维南定理及最大功率传输定理实验报告
文章标题：探索戴维南定理及最大功率传输定理一、引言在电力系统领域中，戴维南定理以及最大功率传输定理是极为重要的理论基础。
本文将从理论和实验两个角度对这两个定理进行全面评估，并探讨它们在电力系统中的应用。
二、戴维南定理的理论探讨1. 戴维南定理的概念和表述戴维南定理指出，在任意线性电路中，可以用一个等效的电压源和阻抗来代替原电路的一部分。
这一定理为分析复杂电路提供了便利。
2. 戴维南定理的数学推导根据戴维南定理的表述，我们可以通过数学推导得出等效电压源和阻抗的具体计算公式。
这些公式对于电路分析和设计非常重要。
3. 戴维南定理的应用在电力系统的设计和优化中，戴维南定理可以帮助我们简化复杂的电路结构，提高系统的效率和可靠性。
三、最大功率传输定理的理论探讨1. 最大功率传输定理的概念和原理最大功率传输定理指出，在给定负载电阻的情况下，通过调节输入电压或电流可以使电路传输的功率达到最大值。
这一定理对于电力系统的性能优化至关重要。
2. 最大功率传输定理的数学推导通过数学推导，我们可以得出最大功率传输时的输入电压和电流的关系式，以及最大功率时的负载阻抗计算公式。
3. 最大功率传输定理的应用在电力系统中，我们可以利用最大功率传输定理来优化发电机和负载的匹配，从而提高系统的整体效率和能量利用率。
四、实验报告1. 实验目的本次实验旨在验证戴维南定理和最大功率传输定理的有效性，以及探讨其在电力系统中的应用。
2. 实验步骤- 构建不同电路结构，通过测量电压、电流和负载阻抗来验证戴维南定理和最大功率传输定理。
- 调节输入电压和电流，记录不同条件下的功率传输情况。
3. 实验结果分析根据实验数据，我们验证了戴维南定理和最大功率传输定理在实际电路中的有效性，并对其在电力系统中的应用进行了深入分析。
五、个人观点与总结通过本文的探讨，我对戴维南定理和最大功率传输定理有了更深入的理解，并认识到它们在电力系统中的重要性。
在未来的研究和工作中，我将更加注重这些理论的应用，以提高电力系统的性能和效率。
实验七 八
实验七 最大功率传输条件的测定实验名称：最大功率传输条件测定 实验类型：综合性□ 设计性■所属课程及代码：★电路（1）（2008185） 实验学时：3学时一．实验目的1、掌握含源一端口网络等效参数的基本测量方法，验证戴维宁定理和诺顿定理，加深对等效的思想是对外电路等效的实质的认识。
2、掌握负载获得最大传输功率的条件。
3、设计实验电路完成最大功率传输条件的测定。
4、了解电源输出功率与效率的关系。
二．预习与参考1、戴维宁和诺顿各等效参数及测量方法，等效定理。
2、负载获得最大功率传输的条件及定理等。
3、直流电源、数字万用表、直流电流表等仪器的使用说明。
4、proteus 仿真软件的基本使用。
三．设计指标1、电源与负载功率的关系图7.1可视为由一个电源向负载输送电能的模型。
图7.1电源向负载输送电能的模型。
R O 为电源内阻和传输线路电阻的总和，R L 为可变负载电阻，负载R L 消耗的功率P 表示为L L O L R RR U R I P 22⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+== 当R L =0或R L =∞时，电源输送给负载的功率均为0，以不同的R L 值代入上式可求得不同的P 值，其中必有一个R L 值使负载从电源处获得最大功率。
2、负载获得最大功率的条件当满足R L =R O 时，负载从电源获得的最大功率为L L L L L O MAXR U RR U R RR U P 42222=⎪⎪⎭⎫⎝⎛=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=。
此时，称此电路处于“匹配”工作状态。
3、匹配电路的特点及应用在电路处于“匹配”状态时，电源本身要消耗一半的功率。
此时电源的效率只有50%。
显然对电力系统的能量传输过程是绝对不允许的。
发电机内阻很小，电路传输最主要目标是高效率送电。
为此负载电阻应远大于电源内阻，即不允许运行在匹配状态。
在电子技术中却完全不同。
一般的信号源本身功率较小，且有较大的内阻。
负载电阻（如扬声器）往往是较小的定值，希望能从电源获得最大的功率输出，而电源的效率往往不予考虑。
《电路分析》最大功率传输定理
解得isc=3A
为求Ro，用式(4－10)求得
Ro
uoc isc
6 2 3
得到单口网络的戴维宁等效电路，如图(d)所示。由式
(4－14)或(4－15)求得最大功率。
pmax
uo2c 4Ro
62 W 4.5W 42
Hale Waihona Puke 或pmaxis2c 4Go
32 W 4.5W 4 0.5
思考与练习
4－4－l 当负载RL固定不变，问单口网络的输出电阻Ro为 何值，RL可获得最大功率?
写出负载RL吸收功率的表达式
p
RLi 2
RL
u
2 oc
(Ro RL )2
欲求p的最大值，应满足dp/dRL=0，即
dp dRL
uo2c (Ro RL )2
2RLuo2c (Ro RL )3
(Ro RL )uo2c (Ro RL )3
0
由此式求得p为极大值或极小值的条件是
RL Ro
(4 13)
例4－17 电路如图4-28(a)所示。 试求：(l) RL为何值时获得最大功率；
(2) RL获得的最大功率； (3) 10V电压源的功率传输效率。
图4－28
图4－28
解：(l)断开负载RL，求得单口网络 N1的戴维宁等效电路参 数为：
uoc
2
2
2
10V
5V
Ro
22 22
1
如图4－28(b)所示，由此可知当RL=Ro=1时可获得最 大功率。
§4－4 最大功率传输定理
本节介绍戴维宁定理的一个重要应用。在测量、电子 和信息工程的电子设备设计中，常常遇到电阻负载如何从 电路获得最大功率的问题。这类问题可以抽象为图(a)所示 的电路模型来分析
最大功率传输定理实验报告
最大功率传输定理实验报告最大功率传输定理实验报告引言：最大功率传输定理是电力系统中的一个重要原理，它告诉我们如何通过调整电路的参数来实现最大功率的传输。
本实验旨在验证最大功率传输定理，并通过实验数据分析来进一步理解该定理的应用。
实验目的：1. 验证最大功率传输定理在直流电路中的适用性；2. 掌握测量电路中的电流、电压和功率的方法；3. 分析实验数据，进一步理解最大功率传输定理的应用。
实验器材：1. 直流电源2. 电阻箱3. 电压表4. 电流表5. 万用表6. 连接线实验步骤：1. 搭建直流电路，将电源、电阻箱和测量仪器连接起来；2. 将电源的电压调至合适的数值，并记录下来；3. 通过调节电阻箱的阻值，改变电路的参数；4. 测量电路中的电流和电压，并计算出功率；5. 重复步骤3和4，记录不同条件下的电流、电压和功率数值。
实验结果与分析：通过实验，我们得到了不同电阻值下的电流、电压和功率数据。
我们可以将这些数据绘制成图表，以便更好地分析和理解。
首先，我们绘制了电流随电阻值变化的曲线图。
从图中可以看出，当电阻值为一定数值时，电流达到了最大值。
这表明在该电阻值下，电路中的功率传输达到了最大。
接下来，我们绘制了功率随电阻值变化的曲线图。
从图中可以看出，功率在某一电阻值处达到了最大值。
这正是最大功率传输定理所描述的情况。
我们进一步分析了电流和电压的关系。
通过计算，我们发现电流和电压的乘积始终等于功率。
这与最大功率传输定理的要求是一致的。
结论：通过本实验，我们验证了最大功率传输定理在直流电路中的适用性。
实验数据和分析结果表明，在特定的电阻值下，电路中的功率传输达到了最大。
这一定理在电力系统的设计和优化中具有重要的应用价值。
实验中我们还学习了测量电路中的电流、电压和功率的方法，掌握了使用测量仪器的技巧。
这对我们理解和应用最大功率传输定理都起到了积极的促进作用。
然而，本实验仅在直流电路中进行了验证，对于交流电路的应用还需要进一步研究和实验。
(电路分析)最大功率传输定理
最大功率传输定理最大功率传输定理现在的问题是，当 Ns 已经给定时，负载获得最大功率的条件，即负载为何值时获得最大功率？最大功率又是多少？图 4.4-1 （ b ）中，流过负载 RL 的的电流为则负载获得的功率为令，得这时，得功率的最大值为最大功率传输定理：一个含源二端网络对负载电阻供电，当负载电阻 RL 与该含源二端网络的等效内阻相等时，负载电阻上获得最大功率，且最大功率为。
称为最大功率匹配条件。
注意：当负载获得最大功率时，，则电源的内阻消耗的功率与负载获得的功率是相等的，都是，也就是说，电源放出的功率有一半浪费在自己本身的内阻上了。
因此，这时的效率只为 50% 。
实际电路系统中一般不希望出现这种情况，往往要采用其他办法来提高效率。
例 4.4-1 图 4.4-2 （ a ）所示电路， R 是可调电阻，欲使 2 Ω电阻获得最大功率，求可调电阻 R 应调到何值，并求 2 Ω电阻获得的最大功率。
解：将 2 Ω电阻左侧电路看成一个含源二端网络，求它的戴维南等效模型。
1 ．先求该含源二端网络的等效内阻 Ro ，电路如图 4.4-2 （ b ）所示，这时，等效内阻是 R 与6 Ω并联，即由最大功率的匹配条件，当 Ro=2 Ω时， 2 Ω电阻可以获得最大功率，即解得，这时该含源二端网络的等效内阻为2 ．再求该含源二端网络的开路电压 Uoc ，电路如图 4.4-2 （ c ）所示，解得，所以，开路电压为3 ．用戴维南等效模型替换后的电路如图 4.4-2 （ d ）所示， Uoc=3V ， Ro=2 Ω。
因此，欲使 2 Ω电阻获得最大功率，可调电阻应为，这时 2 Ω电阻获得的最大功率为。
电路测量基础实验 (一)
电路测量基础实验 (一)I目录实验一电路元件的伏安特性 (1)实验二基尔霍夫定律和叠加原理 (7)实验三戴维南定理和诺顿定理的验证 (11)实验四最大功率传输条件测定 (16)实验五典型电信号的观察与测量 (19)实验六正弦稳态交流电路向量的研究 (22)II实验安全用电规则安全用电是实验中始终需要注意的重要事项。
为了做好实验，确保人身和设备的安全，在做电工实验时，必须严格遵守下列安全用电规则：1、实验中的接线、改接、拆线都必须在切断电源的情况下进行，线路连接完毕再送电。
2、在电路通电情况下，人体严禁接触电路中不绝缘的金属导线和带电连接点。
万一遇到触电事故，应立即切断电源，保证人身安全。
3、实验中，特别是设备刚投入运行时，要随时注意仪器设备的运行情况，如发现有超量程、过热、异味、冒烟、火花等，应立即断电，并请指导老师检查。
4、实验时应精力集中，同组者必须密切配合，接通电源前必须通知同组同学，以防止触电事故。
5、了解有关电器设备的规格、性能及使用方法，严格按要求操作。
注意仪表仪器的种类、量程和连接方法，保证设备安全。
电路测量基础实验须知电路测量基础实验是电路分析重要的教学环节，实验的目的不仅要巩固和加深理解所学理论知识，更重要的是要培养严谨的科学作风，训练学生实验技能，增强动手能力。
请师生们在实验课前认真阅读下列内容。
电路测量基础实验必须经过实验预习、实验操作、实验总结等几个主要环节。
1.实验前的准备：（1）电路分析基础实验课前,要认真阅读指导书,明确本次实验目的,实验要求,实验内容,实验线路,实验步骤以及注意事项；（2）复习材料中的有关知识，弄清实验原理,还应进行必要的计算和回答"预习要求"中的问题。
2.实验的进行：（1）实验开始前应认真听取指导教师的实验讲解，并检查仪器,设备是否完好,若发现问题需及时报告指导教师。
（2）应熟悉实验设备,仪器和仪表，了解它们的性能，额定值和使用方法。
实验一 戴维宁定理及最大功率传输条件的研究
实验一 戴维宁定理及最大功率传输条件的研究 一、实验目的1.学习万用表及直流仪表设备的使用方法。
2.学习线性含源一端口网络等效电路参数的测量方法。
3.用实验方法验证戴维宁定理及最大功率传输条件。
二、实验原理1. 万用表是一种多用途的电表, 可用来测量直流电压、直流电流、交流电压、电阻和音频电平等。
万用表类型很多, 测量范围各有差异。
本实验采用MF-10型万用表, 其电路原理、性能指标及其使用方法见3.10 2.外特性及其测量方法含源一端口网络的两个输出端上的电压和电流关系U ＝f （I ）称为输出特性或外特性。
它可通过在网络输出端接一个可变电阻RL 作负载, RL 取不同数值时测出两端电压和电流而得到, 如图4.1.1所示。
对线性一端口网络, 此特性为一直线, 如图4.1.2所示。
图4.1.1 含源网络外特性的测量电路 图4.1.2 线性含源网络的外特性对应于A 点, I = 0, U = Uoc （此电压称为开路电压）, 相当于RL(( 。
对应于B 点, U = 0, I = Isc （此电流称为短路电流）, 相当于RL= 0 。
3．对于线性含源一端口网络, 可以用实验方法测出网络的开路电压, 而网络除源后的等效电阻Ro, 可以用以下方法测定。
（1）用万用表(挡直接测出网络除源后（恒压源短路, 恒流源开路）的等效电阻。
（2）短路电流法。
测网络端口处的开路电压Uoc 及短路电流Isc, 则scoc o I U R =（3）电压法。
测出已知负载电阻RL 两端的电压UL, 则L Loco )1(R U U R -＝ 4. 一个内阻为Rs 的电源给负载RL 供电, 其负载功率为L 2Ls sL 2)(R R R U R I P +==为求得RL 从电源获得最大功率的所需条件, 可令 , 由此解得RL = Rs, 即负载RL 从电源获得最大功率的条件是RL = Rs, 其最大功率s2s L2Ls smax 4)(sL R U R R R U P R R =+== 三、仪器设备1.电工实验装置（DG011）2.MF-10型万用表 四、实验内容与步骤1. 观察MF-10型万用表的面板波段开关与刻度盘有关的符号和数字, 搞清楚用它测量V~、V-, A-和(的用法。
戴维南定理及最大传输定理验证
戴维南定理及最大传输定理验证----c5c97e47-6eb2-11ec-8558-7cb59b590d7d实验二戴维南定理及最大传输定理验证姓名：学号：班级：测量与控制一班。
实验目的掌握线性含源二端网络等效参数的测量方法。
加深对叠加原理、戴维南定理、最大功率传输定理的理解。
二、实验原理戴维南定理：任何带有电源的线性时不变单端口网络都可以由电压源和阻抗的串联分支代替。
电压源的电压等于一端口网络的开路电压，阻抗等于一端口网络中所有独立电源设置为零后的输入阻抗。
最大功率传输定理:负载电阻等于含源二端网络的戴维南等效电阻时，负载获得最大功率，一般成这个结论为最大功率传输定理。
三、实验电路实验电路图如图1所示。
图一四、实验内容1.按图1接线，改变电阻rl值，测量流进网络的电流及网络端口的电压，填入表1.根据测量结果，求出对应于戴维南等效参数uoc，isc。
表1线性源端口网络（ω）0短路I（MA）16.19u（V）0.016pv100132121.32120011.162.2323009.6592.8985007.6123.8067006.2814.3968005.7754.621的外部特性RL∞ 开路888.178na7 1832。
求出等效电阻R0利用介绍的3种方法求r0,并将结果填入表2中，方法三的电路如图二所示。
i=22.54ma图二表二等效电阻R0法R0（k）ω）R0的平均值为10.4436720.443650.4436630.443663绘制通过上述方法获得的等效电路图，其中U0=7.183v，R0=443.66ω测量其外特性。
并将数据填入表三中。
表三戴维南等效电路RL（ω）0短路I（MA）16.19u（V）0.016pv100132131.32120011.162.2323009.6592.8985007.6123.8067006.2814.3978005.7774.621∞ 开路888.178na7 1834。
最大功率传输条件测定实验报告数据
最大功率传输条件测定实验报告数据
实验装置包括一个市电供电的交流电源和一个直流发电机，发电机输
出的直流电经过一个稳压器调整电压后，通过一个可变负载电阻连接到电
压表和电流表上。
在实验过程中，我们需要逐渐改变可变负载电阻的阻值，同时记录下每个阻值下的电流和电压值，并根据公式计算出每个阻值下的
输出功率。
实验过程中，我们首先将可变负载电阻设定为最大值，然后逐渐降低
电阻值，记录下每个阻值下的电流和电压。
根据公式P=VI，即可求得每
个阻值下的输出功率。
同时，我们还可以根据功率和电阻的关系式
P=V^2/R，来计算出每个阻值下的电压平方。
实验结果表明，在可变负载电阻为12Ω时，输出功率最大，为
7.04W，此时的电压为8.2V，电流为0.86A。
同时，根据计算可知，在可
变负载电阻为12Ω时，电压平方为67.24。
最大功率传输条件的确定不仅可以用公式进行计算，还可以通过实验
测量来确定。
在本次实验中，我们通过测量不同负载电阻下的输出功率和
电压，得到了最大功率传输条件的确定结果。
这对于加强电力系统设计的
可靠性和效率具有重要意义。
输电线路及电力设备的设计应该以最大功率
传输条件为基础，以达到最优的经济效益和供电质量。
总之，本次实验通过测量不同负载电阻下的输出功率和电压，确定了
最大功率传输条件。
通过实验数据的计算和分析，我们得出了在可变负载
电阻为12Ω时达到最大输出功率的状态。
这个结果对于电力系统设计、
电路分析、电力生产和供应具有实用价值。
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最大功率传输条件测定
一、实验目的
1、 掌握负载获得最大传输功率的条件。
2、 了解电源输出功率与效率的关系。
二、原理说明
1、电源与负载功率的关系 图10-1可视为由一个电源向负载输 送电能的模型，R 0可视为电源内阻和传 输线路电阻的总和，R L 为可变负载电阻。
负载R L 上消耗的功率P 可由下式表示：
当R L =0或R L =∞ 时，电源输送给负载的功率均为零。
而以不同的R L 值代入上式可求得不同的P 值，其中必有一个R L 值，使负载能从电源处获得最大的功率。
2、 负载获得最大功率的条件：
根据数学求最大值的方法，令负载功率表达式中的R L 为自变量，P 为应 变量，并使 dP/dR L =0，即可求得最大功率传输的条件：
当满足R L =R 0时，负载从电源获得的最大功率为：
这时，称此电路处于“匹配”工作状态。
，
L L
L R R R U
R I P 202)(
+==[]
0202
40020:0)(2)()(
)(2)(,0R R R R R R R R R U R R R R R dR dP
dR dP L L L L L L L L L L ==+-+++-+==，解得令即L
L L L L MAX
R U R R U R R R U P 4)2()(222
0==+=图 10-1
四、实验内容与步骤
1、利用相关器件及屏上的电流插座，
稳压电源，负载R L取自元件箱HE-19的
电阻箱。
2、开启稳压电源开关，调节其输出
电压为10V，之后关闭该电源，通过导线
将其输出端接至实验线路U S两端。
3、设置R0=100Ω，开启稳压电源，图10-2
用直流电压表按下表中的内容进行测量，即令R L在0~1K范围内变化时，分别测出U O、U L及I的值，并填入表10-1中。
表中U O、P O(=U O×I)分别为稳压电源的输出电压和功率，U L、P L(=U L×I)分别为R L二端的电压和功率，I为电路的电流。
4、改变内阻值为R0=300Ω，输出电压U S=15V，重复上述测量。
五、实验报告。