实验一:戴维南定理的验证(2013.5.11)

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戴维南定理的实验验证报告

戴维南定理的实验验证报告

戴维南定理的实验验证报告
本次实验针对多维空间的变换,用来验证戴维南定理的有效性及其在实际中的用途。

经过对定理的理解和分析,我们可以清楚地知道它可以提供一个从空间中任意一点到另一点的变换方程。

首先,我在电脑上编写一段程序,用63维空间来测试戴维南定理。

我把各维度的坐标设置为乘法坐标,并在这个空间的开头和结尾设置两个点。

然后我使用程序来计算出空间中两点之间的变换关系,并用相应的变换矩阵来表示。

接下来,我把维数设置为32,然后使用传统的迭代方法来计算出起始点和终点之间的变换关系。

我还使用这种方法来测试贝塞尔变换所需要的变换关系。

最终,我在32维空间中计算出从起始点到终点的变换矩阵,并与最初编写的程序的计算结果进行比对,发现两者的结果相同。

最后,我在64维空间中再次进行实验验证,结果与以上两种实验方法都是一致的,证实了戴维南定理的有效性。

此外,通过实验还发现,它可以用于各种电脑图形文件的变换操作,例如图片的平移、旋转、缩放等,以及在进行三维建模时对物体的运动和形变的模拟。

综上所述,通过本次实验,我们证实了戴维南定理的有效性,也发现它在电脑图形处理、三维建模等方面的有效性和实用性。

由此可见,戴维南定理及其变换方式在实际应用中具有极大的价值,它可以作为多维空间中任意向量变换及形变的依据,对多种形式的数学思想及其应用具有重要意义。

戴维南定理和顿定理的验证实验+数据

戴维南定理和顿定理的验证实验+数据

戴维南定理和诺顿定理的验证一、实验目的1、掌握有源二端网络代维南等效电路参数的测定方法。

2、验证戴维南定理、诺顿定理和置换定理的正确性。

3、进一步学习常用直流仪器仪表的使用方法。

二、原理说明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(或称为含源二端网络)。

2、戴维南定理:任何一个线性有源网络,总可以用一个理想电压源与一个电阻的串联支路来等效代替,此电压源的电压等于该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,理想电流源视为开路)时的等效电阻。

这一串联电路称为该网络的代维南等效电路。

3、诺顿定理:任何一个线性有源网络,总可以用一个理想电流源与一个电阻的并联组合来等效代替,此电流源的电流等于该有源二端网络的短路电流I SC,其等效内阻R0定义与戴维南定理的相同。

4、有源二端网络等效参数的测量方法U0C、I SC和R0称为有源二端网络的等效电路参数,可由实验测得。

(一)开路电压U OC的测量方法(1)可直接用电压表测量。

(2)零示法测U OC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3-1所示。

零示法测量原理是用一低内阻的稳压电源与被测有源二端网络进行比较,当稳压电源的输出电压与有源二端网络的开路电压相等时,电压表的读数将为“0”。

然后将电路断开,测量此时稳压电源的输出电压,即为被测有源二端网络的开路电压。

图3-1 图3-2 (二)等效电阻R0的测量方法(1)开路电压、短路电流法测R0该方法只实用于内阻较大的二端网络。

因当内阻很小时,若将其输出端口短路则易损坏其内部元件,不宜用此法。

该测量方法是: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 0C ,然后将其输出端短路,用电流表测其短路电流I SC ,则等效内阻为 SCOCO I U R = (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如图3-2所示。

戴维南定理的验证实验报告

戴维南定理的验证实验报告

戴维南定理的验证实验报告戴维南定理是一个由英国科学家戴维南提出的数学定理,该定理在数学领域有着广泛的应用。

为了验证戴维南定理的准确性,我们进行了一系列的实验,并得出了以下的实验报告。

首先,我们梳理了戴维南定理的相关理论知识,明确了定理的内容和应用范围。

戴维南定理是关于三角形内角和的一个重要定理,它指出三角形内角和等于180度。

这一定理在几何学和三角学中有着重要的地位,因此我们希望通过实验来验证这一定理的准确性。

接下来,我们设计了一系列的实验方案,以不同的方法来验证戴维南定理。

首先,我们利用了传统的几何工具,如直尺、圆规等,通过绘制三角形和测量角度的方法来验证定理。

其次,我们利用了现代的数学软件,如几何画板和三角函数计算工具,通过计算和模拟的方法来验证定理。

最后,我们还进行了一些实地观测和测量,通过实际测量三角形内角和的方法来验证定理。

在实验过程中,我们严格按照实验方案进行操作,并记录了详细的实验数据和结果。

通过对实验数据的分析和比对,我们得出了以下的结论,戴维南定理的验证实验结果与理论预期相符,三角形内角和等于180度的定理得到了有效的验证。

综合以上实验结果,我们可以得出结论,戴维南定理是一个准确的数学定理,在不同的验证方法下都得到了有效的验证。

这一定理的准确性为我们在几何学和三角学的学习和应用提供了重要的理论支持。

通过本次实验,我们不仅加深了对戴维南定理的理解,还掌握了一系列实验方法和技巧。

同时,我们也对数学定理的验证和应用有了更深入的认识。

希望本实验报告能为相关领域的研究和教学提供一些参考和借鉴。

总之,戴维南定理的验证实验报告得出了积极的结论,验证了定理的准确性,为相关领域的研究和应用提供了重要的理论支持。

希望本次实验能对数学领域的发展和教学工作有所帮助。

验证戴维南定理实验报告

验证戴维南定理实验报告

一、实验目的1. 验证戴维南定理和诺顿定理的正确性,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、原理说明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开路电压Uoc,其等效内阻R0等于该网络中所有独立源均置零(理想电压源视为短接,理想电流源视为开路)时的等效电阻。

诺顿定理指出:任何一个线性有源网络,总可以用一个电流源与一个电阻的并联组合来等效代替,此电流源的电流Is等于这个有源二端网络的短路电流I SC,其等效内阻R0定义同戴维南定理。

Uoc(Us)和R0或者I SC(I S)和R0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(1) 开路电压、短路电流法测R0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R0用电压表、电流表测出有源二端网络的外特性曲线,如图3-1所示。

根据外特性曲线求出斜率tgφ,则内阻图3-1也可以先测量开路电压Uoc,再测量电流为额定值I N时的输出端电压值U N,则内阻为(3) 半电压法测R0如图3-2所示,当负载电压为被测网络开路电压的一半时,负载电阻(由电阻箱的读数确定)即为被测有源二端网络的等效内阻值。

图3-2(4) 零示法测U OC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3-3所示。

零示法测量原理是用一低阻的稳压电源与被测有源二端网络进行比较,当稳压电源的输出电压与有源二端网络的开路电压相等时,电压表的读数将为“0”。

验证戴维南定理实验报告(总6页)

验证戴维南定理实验报告(总6页)

验证戴维南定理实验报告(总6页)
(一)戴维南定理
戴维南定理是拉普拉斯变换的其中一个重要的定理,是现代电学的重要理论基础。


指出:若一个函数在定义域內正则,负则在其反函数上正则,零则在其反函数上零,那么
在拉普拉斯变换上,这个函数一定有复数和零常数相乘的形式,这称为戴维南定理。

(二)实验背景
本实验主要目的是希望验证戴维南定理,在理论上给出一个公式,在实验室中实际动
手让人们更好地理解,更好地深入戴维南定理。

实验所使用仪器包括数字处理仪器、函数
发生器、示波器和电路板等。

(三)实验步骤
1. 将函数发生器通过示波器调节出三波形:方波、三角波、抛物线波,并调节出一
定的频率。

2. 使用数字处理仪器(比如MATLAB)将函数发生器中调节出来的三种波形信号,分
别进行傅立叶变换和拉普拉斯变换,计算出三个信号的傅立叶变换结果后的图形,得出拉
普拉斯变换结果后的图形。

3. 根据拉普拉斯变换结果,计算三种信号的谐波丰度,当三种信号的拉普拉斯变换
都出现零时,就会得出戴维南定理的结果。

(五)总结
戴维南定理实验验证了戴维南定理的正确性,在实验室中实际动手证明了其真实可信,使我们对定理有更加深刻的理解。

本次实验在设备和实验程序等方面都有所改进,给我们
和以后的学习者带来了更大的启发,也为我们在今后的学习工作中提供了更有力的理论支持。

戴维南定理的实验验证报告

戴维南定理的实验验证报告

戴维南定理学号: 姓名: 成绩:一 实验原理及思路一个含独立源,线性电阻和受控源的二端网络,其对外作用可以用一个电压源串联电阻的等效电源代替,其等效电压源的电压等于该二端网络的开路电压,其等效内阻是将该二端网络中所有的独立源都置为零后从从外端口看进去的等效电阻。

这一定理称为戴维南定理。

本实验采用如下所示的实验电路图a50%等效后的电路图如下b 所示50%测它们等效前后的外特性,然后验证等效前后对电路的影响。

二 实验内容及结果⒈计算等效电压和电阻计算等效电压:电桥平衡。

∴=,331131R R R RUoc=311R R R +=2.6087V 。

计算等效电阻:R=⎪⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛+++⎪⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛++33111112213111121R R R R R R =250.355⒉用Multisim 软件测量等效电压和等效电阻 测量等效电阻是将V1短路,开关断开如下图所示Ro=250.335测量等效电压是将滑动变阻器短路如下图50%Uo=2.609V⒊用Multisim 仿真验证戴维南定理 仿真数据原电路数据-1012345678电流/m A电压/V通过OriginPro 软件进行绘图,两条线基本一致。

2468电流/m A电压/V由上面的数据及图线得知等效前后不影响电路的外特性,即验证了戴维南定理。

三 结论及分析本实验,验证了戴维南定理即等效前后的电路的外特性不改变。

进行板上实验时,存在一定的误差,而使电路线性图不是非常吻合。

可能是仪器的误差,数据不能调的太准确,也可能是内接和外接都有误差。

本实验最大的收获是学会用一些仿真软件,去准确的评估实际操作中的误差。

改进的地方是进行测量时取值不能范围太窄,要多次反复测量以防实验发生错误。

戴维南定理和诺顿定理的验证实验+数据

戴维南定理和诺顿定理的验证实验+数据

戴维南定理和诺顿定理的验证一、实验目的1、掌握有源二端网络代维南等效电路参数的测定方法。

2、验证戴维南定理、诺顿定理和置换定理的正确性。

3、进一步学习常用直流仪器仪表的使用方法。

二、原理说明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(或称为含源二端网络)。

2、戴维南定理:任何一个线性有源网络,总可以用一个理想电压源与一个电阻的串联支路来等效代替,此电压源的电压等于该有源二端网络的开路电压U 0C ,其等效内阻R 0等于该网络中所有独立源均置零(理想电压源视为短路,理想电流源视为开路)时的等效电阻。

这一串联电路称为该网络的代维南等效电路。

3、诺顿定理:任何一个线性有源网络,总可以用一个理想电流源与一个电阻的并联组合来等效代替,此电流源的电流等于该有源二端网络的短路电流 I SC ,其等效内阻R 0定义与戴维南定理的相同。

4、有源二端网络等效参数的测量方法U 0C 、I SC 和R 0称为有源二端网络的等效电路参数,可由实验测得。

(一)开路电压U OC 的测量方法 (1)可直接用电压表测量。

(2)零示法测U OC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 3-1所示。

零示法测量原理是用一低内阻的稳压电源与被测有源二端网络进行比较,当稳压电源的输出电压与有源二端网络的开路电压相等时,电压表的读数将为“0”。

然后将电路断开,测量此时稳压电源的输出电压, 即为被测有源二端网络的开路电压。

图3-1 图3-2(二)等效电阻R 0的测量方法 (1)开路电压、短路电流法测R 0该方法只实用于内阻较大的二端网络。

因当内阻很小时,若将其输出端口短路则易损坏其内部元件,不宜用此法。

该测量方法是: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 0C ,然后将其输出端短路,用电流表测其短路电流I SC ,则等效内阻为 SCOCO I U R(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如图3-2所示。

如图a根据戴维南定理

如图a根据戴维南定理

10 840 RO 510 520 Ω 10 840 短路电流: U OC 17 IS 32.69mA RO 520
这里所谓的等效,是指含源一端口网络被等效电路替代后,对端口的外电 路应该没有影响,即外电路中的电流和电压仍保持替代前的数值不变。 2.戴维南等效电阻Req的实验测定法
表4等效电路外特性值
U(V)
I(mA)
10
15
20
25
30
五、实验报告
1、比较预习实验及实验步骤(1)中的计算值Uoc、Is、R0
与实测值Uoc、Is、R0,是否符合理论计算? 2、根据表3、4数据绘制U=f(I)外特性曲线并分析比较。 3、绘制功率曲线P=f(R),证明最大功率的匹配条件。
UOC
mA
Us 12V
Ro
(b)
(a)
二、实验原理 1.对任一线性含源一端口网络Ns,如图1-1(a)根 据戴维南定理,可以用图1-1(b)所示的电路来等效替
代;根据诺顿定理,可以用图1-2所示的电路来等效
替代。其等效条件是:Uoc是含源一端口网络A、B两 端的开路电压,电阻Req是把含源一端口网络的全部
实验一、戴维南定理的验证
一、实验目的: 1、验证戴维南定理,通过实验加深对等效概念的理解。 2、验证有源一端口网络的最大功率输出条件。 二、实验原理 1.对任一线性含源一端口网络Ns,如图(a)根据戴 维南定理,可以用图(b)所示的电路来等效代。
+
10mA
R4 10Ω
mA
_A
v
B
RL
(1KΩ±200)
(1)测量含源一端口网络的开路电压Uoc(用数字万用表)和短路电流Isc, 则戴维南等效电阻。

戴维南定理的验证实验报告

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戴维南定理的验证实验报告戴维南定理的验证实验报告引言:戴维南定理是数学中的一个重要定理,它在解决几何问题中起到了重要作用。

本文将介绍对戴维南定理进行的一系列验证实验,并探讨这些实验的结果对该定理的支持和应用。

一、实验设计与方法为了验证戴维南定理,我们设计了一系列实验。

首先,我们需要准备一张平面纸和一支直尺。

然后,我们在平面纸上随机选择三个点A、B和C,并用直尺连接它们,得到三角形ABC。

接下来,我们在三角形ABC内部选择一个点D,并用直尺连接点D与三角形的三个顶点,得到线段AD、BD和CD。

最后,我们测量线段AD、BD和CD的长度,并记录下来。

二、实验结果与数据分析在进行实验时,我们选择了多个不同的三角形ABC和点D进行测试。

通过测量线段AD、BD和CD的长度,我们得到了一系列数据。

将这些数据进行整理和分析后,我们发现一个有趣的现象:对于任意三角形ABC和点D,线段AD、BD和CD的长度之比始终保持不变。

这个比值就是戴维南定理中所描述的比例关系。

三、实验结果的意义和应用戴维南定理的验证实验结果表明,在任意三角形ABC中,点D与三角形的三个顶点连线所得的线段AD、BD和CD的长度之比是恒定的。

这一发现对于解决几何问题具有重要意义。

例如,在设计建筑物、制作地图等领域中,我们常常需要根据已知的线段长度来确定其他线段的长度。

通过应用戴维南定理,我们可以利用已知的线段长度来计算未知线段的长度,从而更加准确地完成各种测量和计算任务。

四、戴维南定理的局限性和扩展尽管戴维南定理在解决几何问题中具有重要作用,但它也有一定的局限性。

首先,该定理只适用于平面几何中的三角形。

其次,定理要求点D位于三角形ABC的内部,而不能在三角形的边界上或外部。

此外,该定理也无法解决非平面几何中的问题。

然而,戴维南定理也可以进行扩展和推广。

例如,研究者们可以将该定理应用于其他几何形状,如四边形、五边形等,以探索更广泛的几何问题。

此外,结合数学建模和计算机模拟等方法,可以进一步研究和验证戴维南定理的适用范围和推广性。

戴维南定理的验证实验报告

戴维南定理的验证实验报告

竭诚为您提供优质文档/双击可除戴维南定理的验证实验报告篇一:戴维南定理实验报告戴维南定理实验报告一、实验目的1.深刻理解和掌握戴维南定理。

2.掌握和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multmeter,Voltmeter,Ammeter等仪表的使用以及Dc operatingpoint,parameter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绘图软件的使用。

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等效置换、其等效电压源的电压等于该一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的输入电阻,这一定理称为戴维南定理。

如图2.1.1三、实验方法1.比较测量法戴维南定理是一个等效定理,因此想办法验证等效前后对其他电路的影响是否一致,即等效前后的外特性是否一致。

整个实验过程首先测量原电路的外特性,再测量等效电路的外特性。

最后进行比较两者是否一致。

等效电路中等效参数的获取,可通过测量得到,并同根据电路结构所推导计算出的结果想比较。

实验中期间的参数应使用实际测量值,实际值和器件的标称值是有差别的。

所有的理论计算应基于器件的实际值。

2.等效参数的获取等效电压uoc:直接测量被测电路的开路电压,该电压就是等效电压。

等效电阻Ro:将电路中所有电压源短路,所有电流源开路,使用万用表电阻档测量。

本实验采用下图的实验电路。

3.电路的外特性测量方法在输出端口上接可变负载(如电位器),改变负载(调节电位器)测量端口的电压和电流。

4.测量点个数以及间距的选取测试过程中测量点个数以及间距的选取,与测量特性和形状有关。

对于直线特性,应使测量点间隔尽量平均,对于非线性特性应在变化陡峭处多测些点。

测量的目的是为了用有限的点描述曲线的整体形状和细节特征。

戴维南定理的验证实验报告

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戴维南定理的验证实验报告一、实验目的1、深刻理解并掌握戴维南定理的基本概念和原理。

2、学会使用实验方法测量含源一端口网络的开路电压、短路电流和等效电阻。

3、通过实验数据验证戴维南等效电路与原电路的等效性。

二、实验原理戴维南定理指出:任何一个线性含源一端口网络,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替代,此电压源的电压等于该一端口网络的开路电压$U_{oc}$,电阻等于该一端口网络中所有独立源置零后的等效电阻$R_{eq}$。

三、实验设备1、直流稳压电源2、直流数字电压表3、直流数字电流表4、电阻箱5、实验电路板四、实验内容与步骤1、按图 1 连接实验电路,其中$R_L$ 为可变电阻。

!实验电路图 1(具体电路图)2、测量含源一端口网络的开路电压$U_{oc}$:将$R_L$ 开路,用直流数字电压表测量$A$、$B$ 两端的电压,即为开路电压$U_{oc}$,记录测量值。

3、测量含源一端口网络的短路电流$I_{sc}$:将$A$、$B$ 两端短路,用直流数字电流表测量短路电流$I_{sc}$,记录测量值。

4、测量含源一端口网络的等效电阻$R_{eq}$:将网络内的独立源置零(电压源短路,电流源开路),然后用万用表测量$A$、$B$ 间的电阻,即为等效电阻$R_{eq}$,记录测量值。

5、构建戴维南等效电路:根据测量得到的$U_{oc}$和$R_{eq}$,用直流稳压电源和电阻箱组成戴维南等效电路,如图 2 所示。

!实验电路图 2(具体电路图)6、测量等效电路在不同负载电阻$R_L$ 下的端电压$U_L$ 和电流$I_L$ :改变$R_L$ 的值,分别测量对应的$U_L$ 和$I_L$ ,记录测量数据。

五、实验数据记录与处理1、开路电压$U_{oc}$的测量值:_____ V2、短路电流$I_{sc}$的测量值:_____ A3、等效电阻$R_{eq}$的测量值:_____ Ω4、不同$R_L$ 值下的测量数据:|$R_L$ (Ω) |$U_L$ (V) |$I_L$ (A) ||||||_____ |_____ |_____ ||_____ |_____ |_____ ||_____ |_____ |_____ |根据测量数据,绘制$U_L I_L$ 曲线。

戴维南定理和诺顿定理的验证实验+数据

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戴维南定理和诺顿定理的验证一、实验目的1、掌握有源二端网络代维南等效电路参数的测定方法。

2、验证戴维南定理、诺顿定理和置换定理的正确性。

3、进一步学习常用直流仪器仪表的使用方法。

二、原理说明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(或称为含源二端网络)。

2、戴维南定理:任何一个线性有源网络,总可以用一个理想电压源与一个电阻的串联支路来等效代替,此电压源的电压等于该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,理想电流源视为开路)时的等效电阻。

这一串联电路称为该网络的代维南等效电路。

3、诺顿定理:任何一个线性有源网络,总可以用一个理想电流源与一个电阻的并联组合来等效代替,此电流源的电流等于该有源二端网络的短路电流 I SC,其等效内阻R0定义与戴维南定理的相同。

4、有源二端网络等效参数的测量方法U0C、I SC和R0称为有源二端网络的等效电路参数,可由实验测得。

(一)开路电压U OC的测量方法(1)可直接用电压表测量。

(2)零示法测U OC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 3-1所示。

零示法测量原理是用一低内阻的稳压电源与被测有源二端网络进行比较,当稳压电源的输出电压与有源二端网络的开路电压相等时,电压表的读数将为“0”。

然后将电路断开,测量此时稳压电源的输出电压,即为被测有源二端网络的开路电压。

图3-1 图3-2 (二)等效电阻R0的测量方法(1)开路电压、短路电流法测R0该方法只实用于内阻较大的二端网络。

因当内阻很小时,若将其输出端口短路则易损坏其内部元件,不宜用此法。

该测量方法是: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 0C ,然后将其输出端短路,用电流表测其短路电流I SC ,则等效内阻为 SCOCO I U R = (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如图3-2所示。

戴维南定理的实验验证报告

戴维南定理的实验验证报告

戴维南定理的实验验证报告第一篇:戴维南定理的实验验证报告戴维南定理学号:姓名:成绩:一实验原理及思路一个含独立源,线性电阻和受控源的二端网络,其对外作用可以用一个电压源串联电阻的等效电源代替,其等效电压源的电压等于该二端网络的开路电压,其等效内阻是将该二端网络中所有的独立源都置为零后从从外端口看进去的等效电阻。

这一定理称为戴维南定理。

本实验采用如下所示的实验电路图a50%等效后的电路图如下b所示50%测它们等效前后的外特性,然后验证等效前后对电路的影响。

二实验内容及结果⒈计算等效电压和电阻计算等效电压:ΘR1R3=R11R33,∴电桥平衡。

Uoc=R1R1+R3=2.6087V。

计算等效电阻:R=⎛R2+11+R1R3⎝⎫⎪⎪⎪⎪⎭+⎛R22+11+R11R33⎝⎫⎪⎪⎪⎪⎭=250.355⒉用Multisim软件测量等效电压和等效电阻测量等效电阻是将V1短路,开关断开如下图所示Ro=250.335测量等效电压是将滑动变阻器短路如下图50%Uo=2.609V⒊用Multisim仿真验证戴维南定理仿真数据原电路数据8765电流/mA43210-1电压/V通过OriginPro 软件进行绘图,两条线基本一致。

电流/mA电压/V由上面的数据及图线得知等效前后不影响电路的外特性,即验证了戴维南定理。

三结论及分析本实验,验证了戴维南定理即等效前后的电路的外特性不改变。

进行板上实验时,存在一定的误差,而使电路线性图不是非常吻合。

可能是仪器的误差,数据不能调的太准确,也可能是内接和外接都有误差。

本实验最大的收获是学会用一些仿真软件,去准确的评估实际操作中的误差。

改进的地方是进行测量时取值不能范围太窄,要多次反复测量以防实验发生错误。

第二篇:实验三戴维南定理的验证实验三戴维南定理的验证一、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Ns,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Ns的开路电压uoc,而电阻等于该网络中所有的独立电源置零后的输入电阻Req。

戴维南定理和诺顿定理的验证实验+数据

戴维南定理和诺顿定理的验证实验+数据

戴维南定理和诺顿定理的验证一、实验目的1、掌握有源二端网络代维南等效电路参数的测定方法。

2、验证戴维南定理、诺顿定理和置换定理的正确性。

3、进一步学习常用直流仪器仪表的使用方法。

二、原理说明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(或称为含源二端网络)。

2、戴维南定理:任何一个线性有源网络,总可以用一个理想电压源与一个电阻的串联支路来等效代替,此电压源的电压等于该有源二端网络的开路电压U 0C ,其等效内阻R 0等于该网络中所有独立源均置零(理想电压源视为短路,理想电流源视为开路)时的等效电阻。

这一串联电路称为该网络的代维南等效电路。

3、诺顿定理:任何一个线性有源网络,总可以用一个理想电流源与一个电阻的并联组合来等效代替,此电流源的电流等于该有源二端网络的短路电流 I SC ,其等效内阻R 0定义与戴维南定理的相同。

4、有源二端网络等效参数的测量方法U 0C 、I SC 和R 0称为有源二端网络的等效电路参数,可由实验测得。

(一)开路电压U OC 的测量方法 (1)可直接用电压表测量。

(2)零示法测U OC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 3-1所示。

零示法测量原理是用一低内阻的稳压电源与被测有源二端网络进行比较,当稳压电源的输出电压与有源二端网络的开路电压相等时,电压表的读数将为“0”。

然后将电路断开,测量此时稳压电源的输出电压, 即为被测有源二端网络的开路电压。

图3-1 图3-2(二)等效电阻R 0的测量方法 (1)开路电压、短路电流法测R 0该方法只实用于内阻较大的二端网络。

因当内阻很小时,若将其输出端口短路则易损坏其内部元件,不宜用此法。

该测量方法是: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 0C ,然后将其输出端短路,用电流表测其短路电流I SC ,则等效内阻为 SCOCO I U R(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如图3-2所示。

戴维南定理的验证实验报告

戴维南定理的验证实验报告

戴维南定理的验证实验报告戴维南定理的验证实验报告摘要:本实验旨在验证戴维南定理,该定理是关于电流在导体中的流动方向与磁场的相互作用关系的重要定律。

通过设计和搭建合适的实验装置,我们成功地验证了戴维南定理,并得出了与理论相符的实验结果。

本实验的成功验证为我们进一步理解电磁学提供了重要的实验依据。

引言:戴维南定理是电磁学中的重要定理之一,它描述了电流在导体中的流动方向与磁场的相互作用关系。

根据戴维南定理,当电流通过导体时,会在其周围产生一个磁场,并且磁场的方向与电流的流动方向垂直。

本实验旨在通过实验验证戴维南定理,并观察电流与磁场的相互作用。

实验装置:本实验所需的装置包括直流电源、导线、磁铁和磁力计。

首先,我们将直流电源接通,通过导线使电流流过导体。

然后,将磁铁放置在导体附近,并使用磁力计来测量磁场的强度。

实验过程:1. 搭建实验装置:将直流电源连接到导线上,并将导线放置在实验台上。

将磁铁放置在导线附近,以确保电流通过导线时会与磁铁产生相互作用。

2. 测量磁场强度:使用磁力计来测量磁场的强度。

将磁力计靠近导线和磁铁的交叉点,并记录下磁场的强度。

3. 改变电流方向:改变电流的流动方向,观察磁场的变化,并记录下相应的磁场强度。

4. 分析实验结果:根据实验数据,验证戴维南定理,并与理论值进行比较。

实验结果与讨论:通过实验测量得到的数据表明,当电流通过导线时,磁场的方向与电流的流动方向垂直。

当改变电流的流动方向时,磁场的方向也相应发生变化。

这与戴维南定理的预测一致,进一步验证了该定理的正确性。

我们还观察到,磁场的强度随着电流的增加而增加,这与理论上的预期相符。

根据安培定律,电流与磁场的强度成正比。

因此,通过调节电流的大小,我们可以控制磁场的强度。

此外,我们还发现,磁场的强度与磁铁的距离有关。

当磁力计靠近导线和磁铁的交叉点时,磁场的强度最大。

随着磁力计离开交叉点的距离增加,磁场的强度逐渐减小。

这说明磁场的强度在空间中具有一定的分布特性。

验证戴维南定理的实验报告

验证戴维南定理的实验报告

验证戴维南定理的实验报告一、实验目的1、掌握测量有源二端网络等效参数的一般方法。

2、加深对戴维南定理的理解和应用。

3、学习使用直流电压表、电流表和直流稳压电源等仪器设备。

二、实验原理1、戴维南定理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电阻的串联组合来等效替代。

其中电压源的电动势等于该有源二端网络的开路电压$U_{OC}$,电阻等于该有源二端网络中所有独立电源置零后的等效电阻$R_{0}$。

2、测量开路电压$U_{OC}$将有源二端网络的负载开路,用电压表测量其端口的电压,即为开路电压$U_{OC}$。

3、测量等效电阻$R_{0}$(1)测量有源二端网络的短路电流$I_{SC}$,则等效电阻$R_{0} =\frac{U_{OC}}{I_{SC}}$。

(2)将有源二端网络内的所有独立电源置零(电压源短路,电流源开路),然后用万用表测量端口的电阻,即为等效电阻$R_{0}$。

三、实验设备1、直流稳压电源 1 台2、直流电压表 1 块3、直流电流表 1 块4、电阻箱 1 个5、导线若干四、实验内容及步骤1、按图 1 连接电路,其中$R_{L}$为可变电阻,$E_{1}$和$E_{2}$为直流稳压电源,$R_{1}$和$R_{2}$为已知电阻。

!实验电路图 1(此处应插入相关电路图)2、测量开路电压$U_{OC}$断开负载电阻$R_{L}$,将电压表并联在有源二端网络的端口上,测量开路电压$U_{OC}$,记录测量值。

3、测量短路电流$I_{SC}$将有源二端网络的端口短路,用电流表测量短路电流$I_{SC}$,记录测量值。

4、计算等效电阻$R_{0}$根据测量得到的开路电压$U_{OC}$和短路电流$I_{SC}$,计算等效电阻$R_{0} =\frac{U_{OC}}{I_{SC}}$。

5、验证戴维南定理(1)将负载电阻$R_{L}$接入电路,改变$R_{L}$的值,测量不同$R_{L}$值下的电流$I$ 和电压$U$ ,记录测量数据。

戴维南定理和诺顿定理的验证实验+数据

戴维南定理和诺顿定理的验证实验+数据

戴维南定理和诺顿定理的验证一、实验目的1、掌握有源二端网络代维南等效电路参数的测定方法。

2、验证戴维南定理、诺顿定理和置换定理的正确性。

3、进一步学习常用直流仪器仪表的使用方法。

二、原理说明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(或称为含源二端网络)。

2、戴维南定理:任何一个线性有源网络,总可以用一个理想电压源与一个电阻的串联支路来等效代替,此电压源的电压等于该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,理想电流源视为开路)时的等效电阻。

这一串联电路称为该网络的代维南等效电路。

3、诺顿定理:任何一个线性有源网络,总可以用一个理想电流源与一个电阻的并联组合来等效代替,此电流源的电流等于该有源二端网络的短路电流 I SC,其等效内阻R0定义与戴维南定理的相同。

4、有源二端网络等效参数的测量方法U0C、I SC和R0称为有源二端网络的等效电路参数,可由实验测得。

(一)开路电压U OC的测量方法(1)可直接用电压表测量。

(2)零示法测U OC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 3-1所示。

零示法测量原理是用一低内阻的稳压电源与被测有源二端网络进行比较,当稳压电源的输出电压与有源二端网络的开路电压相等时,电压表的读数将为“0”。

然后将电路断开,测量此时稳压电源的输出电压,即为被测有源二端网络的开路电压。

图3-1 图3-2 (二)等效电阻R0的测量方法(1)开路电压、短路电流法测R0该方法只实用于内阻较大的二端网络。

因当内阻很小时,若将其输出端口短路则易损坏其内部元件,不宜用此法。

该测量方法是: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 0C ,然后将其输出端短路,用电流表测其短路电流I SC ,则等效内阻为 SCOCO I U R = (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如图3-2所示。

戴维宁定理的验证

戴维宁定理的验证

戴维宁定理的验证
(适用专业:机制、海工、建环、工业、热能、轮机)
班别:学号:姓名:成绩:
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。

二、实验内容及步骤
被测有源二端网络如图1所示。

图 1 实验电路
1. 用开路电压、短路电流法测定戴维宁等效电路的U OC和R O。

(20分)
按图1(a)线路接入稳压电源E S和恒流源I S,但暂不要接入可变电阻箱R L,测量A、B两端的开路电压U OC及短路电流I SC,并且计算出等效内阻R O,分别填入表1中。

表1 实验数据表一
2. 测量有源二端网络的外特性
按图1(a) 接入可变电阻箱R L,按表2所示改变R L阻值,测量有源二端网络的外特性。

(20分)
表2 实验数据表二
3. 验证戴维宁定理
将图1(a)中的稳压电源E S移去,用导线将相应两端连接起来;将恒流源I S移去。

此时,A、B两端的左边电路即相当图1(b)中的R O了。

按图1(b)所示连接电路,注意直流稳压电源U OC调到步骤1时所测得的开路电压U OC。

仿照步骤2测其外特性,对戴氏定理进行验证,相应数据填入表3。

(25分)
三、问答题(15分)
1.图1(a)中所测的开路电压是否就是负载R L两端的电压?为什么?(9分)
2.一个二端网络在什么情况下可以做短路实验?(6分)
四、实验报告(20分)
根据表2和表3,分别绘出曲线,验证戴维宁定理的正确性,并分析产生误差的原因。

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3.验证戴维南定理。
用U=Uoc,R=R0的戴维南等效电路代替有源二端网络,测 量等效电路外特性,作其外特性曲线。
比较有源二端网络 与戴维南等效电路 的外特性曲线。验 证戴维南定理。
R0 V UOC
RL
图-4
表3 有源二端网络外特性测量值
RL U(V) I (mA) 100 1K 5.1K 100K
4.如何测等效电阻R0 ① 开路电压短路电流法 ② 半压法 ③ 伏安法
五.实验报告 1.根据步骤分别绘出曲线,验证戴维南定理的 正确性,并分析产生误差的原因。 2.用几种方法什么结论。
a
RL
V
12V b 图-3
表1 开路电压、短路电流测量值 U0C(V) UR2(V) ISC (mA) R0=UOC/ISC
2.有源二端网络的负载实验。改变RL阻值,测 量有源二端网络的外特性。并作其VI外特性 曲线。
表2 有源二端网络外特性测量值
RL U(V) I (mA) 100 1K 5.1K 100K
戴维南定理的验证
一.实验目的:
1.验证有源二端网络戴维南定理。 2.通过实验,熟悉半压法.零示法.伏安法.等典型 的电路测量法。
二.实验设备:
1.直流稳压电源SS3323 1台 2.模拟实验箱 1台 (或电路板与若干电阻) 3.数字万用表UT58A 1块。
三.实验原理
1.戴维南定理
任何一个有源二端线性网络都可以用一个电动势为Us的理 想电压源和内阻 R0 串联的电源来等效代替。 有源 二端 网络
图- 1
a I + U – b
RL
R0 Us + _
a I + U RL

b
等效电源
等效电源的电动势US 就是有源二端网络的开路电压U0C; 等效电源的内阻R0等于有源二端网络除去电源的等效电阻。
四. 实验内容与实验步骤
1.开路电压、短路电流法测戴 维南等效电路的Uoc、R0 。
R2=5.1K R3=3K
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