实验一 线性网络基本定理地研究
第2章 线性网络的基本分析方法和定理

2.1.1 电阻串联
图2.2 开关闭合后的实物图 如图2-2所示,当开关闭合时,两个灯泡都亮。把两只小灯泡顺次连接在电路 里,一只灯泡亮时,另一只灯泡也亮。像这样把元件逐个顺次连接起来的电路 称串联电路。
6
2.1.1 电阻串联
图2.3 调换开关位置后的实物图 如图2-3所示,当调换开关位置后,两个灯泡都亮。由以上现象可以得出,串 联电路的电流只有一条路径,通过一个元件的电流同时也通过另一个;串联电 路中只需要一个开关,且开关的位置对电路没有影响。
7
2.1.1 电阻串联
S
I U
U1
U2
I1
R1
I2 R2
图2-4 实例2-2电路图
在电路中,把几个电阻元件依次首尾连接起来,中间没有分支,在电源的作用 下流过各电阻的是同一电流,这种连接方式叫做电阻的串联,如图2-4所示为 两个电阻串联后由一个电源供电的串联电路,通过测量得知总电压U=U1+U2, 电流I=I1=I2,等效电阻R=R1+R2,因此串联电路的特点如下:
R = R1 + R2
(2-3)
由式(2-3)表明:串联电路中的等效电阻等于各个电阻之
和。
实例2-3 将3Ω,6Ω和9Ω三个电阻串联在电路中,其等效
电阻R为多少?
解:因为串联电路中的等效电阻等于各个电阻之和,所以
R=3+6+9=18Ω
12
2.1.1 电阻串联
4.串联电路的功率分配
如图2-4所示,设R1上的电压为U1,功率为P1;R2上的电压为U2,功率为P2 。 根据 U = U1+ U2 得 IR= IR1+IR2 等式两边同时乘以I,得 I2R = I2R1 + I2 R2
电路网络定理实验心得报告

电路网络定理实验心得报告引言电路网络定理是电路分析的基础,通过对电路网络定理的实验研究,可以深入理解电路性质和分析方法。
本次实验主要包括戴维南定理、超节点法、超网孔法的实际应用以及对电路的等效变换等内容。
通过实验,加深对电路网络定理的理解和应用能力。
实验内容1. 戴维南定理的实验2. 超节点法的实验3. 超网孔法的实验4. 电路的等效变换实验实验过程与结果实验一:戴维南定理的实验在这一部分的实验中,我们使用一个具有多个电流源和电阻的电路进行测试。
实验的目的是通过戴维南定理计算电路中指定位置的电流。
我们先测量电路中各个元件的电压和电流,记录下来作为实验数据。
然后,通过应用戴维南定理,计算出指定位置的电流值。
实验结果表明,通过戴维南定理可以准确计算出电路中指定位置的电流值。
这证明了戴维南定理在电路分析中的有效性。
实验二:超节点法的实验超节点法是一种简化复杂电路分析的方法。
在这个实验中,我们使用了一个复杂的电路,并将其应用于超节点法进行分析。
我们首先确定电路中的超节点,并将超节点内部的元件合并为一个节点。
然后,我们根据节点电流和节点电压之间的关系,建立超节点方程组。
通过求解方程组,可以计算出电路中各个节点的电压和电流。
实验结果表明,超节点法对于复杂电路的分析非常方便和快捷。
通过合理选择超节点,可以大大简化分析过程,并得到准确的电路参数。
实验三:超网孔法的实验超网孔法是一种用于分析电路中网孔电流的方法。
在这个实验中,我们使用了一个包含多个网孔的电路,并将其应用于超网孔法进行分析。
我们首先确定电路中的网孔,然后根据电压-电流关系建立网孔方程组。
通过求解方程组,可以计算出电路中各个网孔的电流。
实验结果表明,超网孔法是一种有效的电路分析方法。
通过应用超网孔法,我们可以快速计算出电路中各个网孔的电流值,并进一步分析电路性能。
实验四:电路的等效变换实验在这一部分的实验中,我们对电路进行了等效变换。
通过将一组电阻并联或串联,我们实现了电路参数的等效替换。
实验一 线性网络基本定理的研究

成都信息工程大学工程实践中心实验总结报告电路与电子技术基础课程实验总结报告实验方式:线上实验名称实验一线性网络基本定理的研究指导教师赵丽娜成绩姓名代震班级数媒181 学号2018062078四、实验电路与数据记录4.1 实验电路运行结果图:4.2 实验数据记录4.2.1 基尔霍夫定律的研究电流测量:4.2.2 叠加原理的研究表1.1 基尔霍夫定律、叠加原理数据记录表U R1/V U R2/V U RL/V U S1、U S2共同作用-3.63 -0.64 2.44 U S1单独作用-4.86 1.21 1.21U S2单独作用 1.23 -1.85 1.23 U S1、U S2共同作用I1= -0.60 mA I2= -0.21 mA I L= 0.81 mA4.2.3 戴维南定理的研究①开路电压U OC= 4.07 V,短路电流I SC= 2.04 mA。
②等效电阻R o = 1.9951 KΩ。
4.2.4 测定原网络的外特性表1.2 原网络外特性数据记录表R L/Ω∞3K 2K 1K 原网络U/V 4.07 2.44 2.04 1.36 戴维南等效电路U/V 4.07 2.44 2.04 1.362.5 最大功率传输定理表1.3 最大功率传输定理数据记录表R L/Ω∞3K 2K 1K 电压U/V功率P/W五、数据分析及实验结论5.1 基尔霍夫电流和电压定律的验证:(提示:①KCL验证:如何从I1、I2、I L三者电流关系角度验证KCL?②KVL验证:选取某一回路,根据该回路上各支路电压关系验证KVL。
)1.基尔霍夫电流定律的验证:选取节点a,由4.2.1中的图中数据得:I1= -0.60 mA I2= -0.21 mA I L= 0.81 mA-0.60+(-0.21)+0.81=0所以:I1+I2+IL=0符合KCL定律:在集总参数电路中,任何时刻,对任一节点,所有支路电流的代数和恒等零。
电路基本定理研究实验报告

电路基本定理研究实验报告电路基本定理研究实验报告一、实验目的本实验旨在通过实际操作,深入理解和掌握电路基本定理,包括基尔霍夫定律、欧姆定律、戴维南定理和诺顿定理。
通过实验,期望学生能将理论知识应用于实际电路中,提高实践能力和理论水平。
二、实验原理1.基尔霍夫定律:基尔霍夫定律是电路理论中最基本的定律之一,它包括两个部分,即节点电流定律和回路电压定律。
节点电流定律指出,在任意一个节点上,流入的电流总和等于流出的电流总和;回路电压定律指出,在任意一个闭合回路中,电势升高的总和等于电势降低的总和。
2.欧姆定律:欧姆定律是电路中有关电阻、电流和电压的基本定律。
它指出,在一个线性电阻器件中,电压与电流成正比,电阻保持恒定。
3.戴维南定理:戴维南定理又称为等效电源定理,它可以将一个含源电路等效为一个电压源和一个电阻串联的形式。
该定理实质上是将有源二端网络等效为一个实际电源。
4.诺顿定理:诺顿定理是戴维南定理的反定理,它可以将一个含源电路等效为一个电流源和电阻并联的形式。
该定理也是将有源二端网络等效为一个实际电源。
三、实验步骤1.准备实验器材:电源、电阻器、电感器、电容器、开关、导线等。
2.搭建实验电路:根据实验要求,设计并搭建实际电路。
3.测量数据:使用万用表等测量仪器,测量电路中的电流、电压、电阻等参数。
4.分析数据:根据测量数据,分析电路的性能和特点,验证电路基本定理的正确性。
5.整理实验结果:整理实验数据,撰写实验报告。
四、实验结果及分析实验一:基尔霍夫定律验证在实验中,我们搭建了一个简单的电路,包含一个电源、一个电阻和一个电流表。
通过测量流入和流出的电流,验证了节点电流定律。
同时,我们还搭建了一个闭合回路,包含一个电源、一个电阻和一个电压表,验证了回路电压定律。
结果表明,实验数据与理论预测相符,证明基尔霍夫定律的正确性。
实验二:欧姆定律验证在实验中,我们选取了三个不同阻值的电阻器,分别测量了它们两端的电压和流过的电流。
线性网络电路的基本分析方法

法和定理 3.4叠加定理 3.4叠加定理
定理内容: 在线性电路中,当有两个或两个 以上的独立电源工作时,则任意支 路的电流或电压都可以认为是电路 中各个电源单独工作而其他电源不 作用时,在该支路中产生的各电流 或电压分量的代数和!!!
定理刨析:
1、条件: a、在线性电路中,非线性电路不能用叠加定理分析
•U (V)
•O
•I (A)
b、两个或两个以上电源工作
定理刨析:
2、各个电源单独工作而其他电源不作用, 对“不作用”的理解: a:电压源不作用相当于将电压源做短路处 理。 b:电流源不作用相当于将电流源做断路处 理。
定理刨析:
3、叠加代数和,如何确立正负号?
a 先看所给电路图是否给出参考方向,当给出时 我们可直接利用,若没给出我们必须先进行标注 (可任意给出)。 b 当各个电压源单独工作时,各负载上电流或电 压的实际方向与参考方向相同时取正,反之取 负!!! C 进行叠加后,若电流或电压取正表明此时电路 的实际流向与参考方向相同,反之取负,表明实 际流向与参考方向相反
注意了!!!!!!!
原电路的功率不等于各分电路计算所得的 功率的叠加
例. 求图中电压 u 。
6Ω
解:
6Ω
(1) 10V电压源单独作用, 电压源单独作用, 4A电流源开路 电流源开路
4Ω
u
10V
4A
4Ω
u(1)4 u源自= × 10 4+6(1)
10V
= 4V
u
4Ω
( 2)
(2) 4A电流源单独作用, 电流源单独作用, 电流源单独作用 10V电压源短路 电压源短路 共同作用: 共同作用:
6Ω
第四章线性网络的基本定理

除去独立电源,有 u 6I 6(i I)
Ro
u i
=6
画出等效电路,有 R=Ro =6
⊥
Pm =3/8W
3/ 6 6I / 6
6
1/ 6 1/ 31/ 6s
I
0.5V
IsUc oc 3V
3
i 5 A PL 30%
12
Ps
24
Uoc Io Uo
Ro Isc
-
(1)等效变换法(除源) u
(2)外加电源法
Ro
(除源)
i
(3) 开路短路法( Uoc 、 Isc
)(注不意除:电源R压o )与 U电Isocc流方向关联
3、含受控源有源单口网络不一定同时存在两种等效电源
4、含源单口网络与外电路应无耦合; 线 性
5、含源单口网络应为线性网络;
20
练习: 图示电路分别求R=2、6 、18 时的电流I和R
所吸收的功率P。
解:U oc
144 6 36
144 2
24V
Ro
36 36
8 2
6
I 当R=2时: I=3A ,P=18W; 当R=6时: I=2A ,P=24W; 当R=18时:I=1A ,P=18W.
+ Uoc -
21
4-4 最大功率传输定理
Uoc=-1V Ro
Ro= 1
13
例2:已知图示网络的伏安关系为:
含
U=2000I+10
源
并且 Is=2mA.求网络N的戴维南等效电路。
Is
网 络
解: 设网络N 的戴维南等效电路参
N
数为Uoc和Ro,则有
U Uoc (I Is )Ro
实验一 网络定理

实验一网络定理一、目的(1)通过实验加深对参考方向、基尔霍夫定理、叠加定理、戴维南定理的理解;(2)初步熟悉、掌握Multisim软件建立电路,辅助分析电路的方法。
二、原理1.基尔霍夫定理基尔霍夫定理是电路中最基本,也是最主要的定理之一,它概括了电路中电流和电压分别应遵循的基本规律。
基尔霍夫定理包括基尔霍夫电流定理和基尔霍夫电压定理。
基尔霍夫电流定理(KCL):任意时刻,流进和流出电路中节点的电流的代数和等于零,即。
基尔霍夫电压定理(KVL):在任何一个闭合回路中,所有的电压降之和等于零,即。
2.叠加定理在线性电路中,任一支路的电流或电压等于电路中每一个独立源单独(令其他独立源为零值)时,在该支路所产生的电流或电压的代数和。
3.戴维南定理对外电路来讲,任何复杂的线性有源一端口网络都可以用一个电压源和一个等效电阻的串联俩等效。
此电压源的电压等于一端口的开路电压U oc,而电阻等于一端口的全部独立电源置零后的输入电阻R o。
实验中往往采用电压表测开路电压U oc,用电流表测端口短路电流I sc,等效电阻R o等于开路电压U oc除以断流电流I sc,即R o=U oc/I sc。
三、内容1.基尔霍夫定理、叠加定理的验证(1)双击Multisim图标,启动Multisim,看到其主窗口如下图所示图1. Multisim主界面(2)按下图创建电路图2.基尔霍夫定理、戴维南定理验证①选择元器件单击元器件库栏的信号源库(Place Source),弹出相应对话框如下图所示,将直流电源DC_POWER、接地GROUND放至电路工作区。
图3. 信号源库单击元器件库栏的基本器件库,选取电阻(Resistor)至电路工作区,如下图所示。
图中电阻的旋转方法为鼠标指向该元器件,然后点击鼠标右键,在弹出的菜单栏上选择Rotate 90° clockwise(顺时针旋转90°)图4. 元器件旋转方法②元器件参数的设置双击一直流电压源图标,在弹出的对话框中,单击Value标签,将标识(Lable)设置为V1,数值(Value)设置为10V。
网络定理测试实验报告

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。
3. 学习电路分析的基本原理和实验技能。
二、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,其电阻等于网络中所有独立源置零时的入端等效电阻Req。
2. 诺顿定理: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流源和电阻的并联形式来代替,理想电流源的电流等于原一端口的短路电流Isc,其电阻等于网络中所有独立源置零时的入端等效电阻Req。
三、实验仪器与设备1. 信号发生器2. 万用表3. 电阻箱4. 电流表5. 电压表6. 电路实验板7. 连接线四、实验步骤1. 构建电路:根据实验原理,搭建戴维南等效电路和诺顿等效电路。
2. 测量开路电压Uoc:将万用表设置在电压挡,测量原一端口的开路电压。
3. 测量短路电流Isc:将万用表设置在电流挡,测量原一端口的短路电流。
4. 计算等效电阻Req:根据戴维南定理和诺顿定理,计算等效电阻Req。
5. 测试等效电路:将等效电路接入外部电路,观察并记录电路性能。
五、实验数据与结果1. 开路电压Uoc:测量值1为5V,测量值2为5.2V。
2. 短路电流Isc:测量值1为0.5A,测量值2为0.48A。
3. 等效电阻Req:根据戴维南定理和诺顿定理,计算得到Req为10Ω。
4. 测试等效电路:将等效电路接入外部电路,观察并记录电路性能。
在测试过程中,发现等效电路的性能与原电路基本一致。
六、实验分析与讨论1. 实验结果表明,戴维南定理和诺顿定理在理论上是正确的,可以通过实验验证。
2. 实验过程中,需要注意电路搭建的准确性,以及测量数据的准确性。
3. 实验结果表明,等效电路的性能与原电路基本一致,说明戴维南定理和诺顿定理在实际应用中具有较高的可靠性。
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信息工程大学
工程实践中心实验总结报告
电路与电子技术基础课程实验总结报告实验方式:线上
实验名称实验一线性网络基本
定理的研究
指导教师丽娜成绩
姓名代震班级数媒181 学号2018062078
四、实验电路与数据记录
4.1 实验电路运行结果图:
4.2 实验数据记录
4.2.1 基尔霍夫定律的研究
电流测量:
4.2.2 叠加原理的研究
表1.1 基尔霍夫定律、叠加原理数据记录表
U R1/V U R2/V U RL/V
U S1、U S2共同作用-3.63 -0.64 2.44 U S1单独作用-4.86 1.21 1.21
U S2单独作用 1.23 -1.85 1.23
U S1、U S2共同作用I1= -0.60 mA I2= -0.21 mA I L= 0.81 mA
4.2.3 戴维南定理的研究
①开路电压U OC= 4.07 V,短路电流I SC= 2.04 mA。
②等效电阻R o = 1.9951 KΩ。
4.2.4 测定原网络的外特性
表1.2 原网络外特性数据记录表
R L/Ω∞3K 2K 1K 原网络U/V 4.07 2.44 2.04 1.36 戴维南等效电路U/V 4.07 2.44 2.04 1.36
2.5 最大功率传输定理
表1.3 最大功率传输定理数据记录表
R L/Ω∞3K 2K 1K 电压U/V
功率P/W
五、数据分析及实验结论
5.1 基尔霍夫电流和电压定律的验证:
(提示:①KCL验证:如何从I1、I2、I L三者电流关系角度验证KCL?②KVL验证:选取某一回路,根据该回路上各支路电压关系验证KVL。
)
1.基尔霍夫电流定律的验证:
选取节点a,由4.2.1中的图中数据得:
I1= -0.60 mA I2= -0.21 mA I L= 0.81 mA
-0.60+(-0.21)+0.81=0
所以:I1+I2+IL=0
符合KCL定律:在集总参数电路中,任何时刻,对任一节点,所有支路电流的代数和恒等零。
∑i=0
2.基尔霍夫电压定律的验证:
对于电路中的左侧网孔,按照标出的绕行方向,根据表格中各元件的吸收或放出的电压,
六、思考题
6.1 如何使用万用表对市电(220V AC)、碱性AA(5号)电池电压、电阻值、电容值等进行测量?
市电(220V AC):
按图中方式连接电路,
点击运行后,按AC按钮,和启动power按钮,即可在屏幕显示电压。
注意不能把人体皮肤电阻并联在电路中。
碱性AA(5号)电池的电压测量:
点击运行后,按DC按钮,和启动power按钮,即可在屏幕显示电压。
注意不能把人体皮肤电阻并联在电路中。
6.2 在实验中进行电压测量时,电压表红黑表笔与参考方向正负极的关系是什么?记录的测量值是否需要保留正负号,为什么?
答:
1.对于直流电压的测量要注意区分正负极,
如果红表笔接参考方向的正极,黑表笔接参考方向的负极,那么测量的值为正数,反之则为负数。
对于交流电压的测量,不区分红黑表笔和极性。
2.记录的测量值需要保留正负号。
因为在实际问题中的很多时候,电路往往很复杂,很难通过电路知道电压或电流的真实方向,难以事先判断电流的真实方向。
为了解决这样的困难,我们引用“参考方向”这一概念,所以我们需要对记录的测量值保留正负号
6.3 进行叠加定理实验时,不作用的电压源应如何处理?为什么?。