戴维南定理实验报告21454

实验一：戴维南定理

学号：1528406027 姓名：李昕怡成绩：

一、实验目的

1．深刻理解和掌握戴维南定理.

2．掌握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的方法.

4．初步掌握Multisim软件中的Multimeter、Voltmeter、Ammeter等仪表的使用方法以及DC Operating Point、Parameter Sweep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方法.

二、实验原理及思路

实验基本原理：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来等效置换，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输入电阻。这一定理称为戴维南定理。

实验原理图如下：

测试等效电压方法：直接用万用表电压档测量被测电路的开路电压。

测试等效电阻的方法：将电路中所有电压源短路，所有电流源开路，用万用表电阻档测量。

验证思路及方法：首先测量原电路的等效电压和等效电阻，加上负载后改变负载的值测量负载电流和负载电压。然后，以等效电压为电压源，等效电阻为电路电阻，加上相同的负载，改变负载的值测量负载电流和负载电压。比较两电路负载电流和负载电压的值，若相同，则戴维南定理得证。

三、实验内容及结果

1.计算等效电压和等效电阻

u oc=2.6V，R o=250 Ω

2.用Multisim绘制原理图

3.测量方法

等效电压：点击开始仿真，将XMM1调至电压档读出数据；

等效电流：点击开始仿真，将XMM1调至电流档读出数据；

等效电阻：将电压源短路，点击开始仿真，将XMM1调至电阻档读出数据。

4.测量结果

等效电压测量值：

等效电流测量值：

等效电阻测量值：

5.测量原电路的外特性

测量方法：给原电路加上定值负载电阻，点击：仿真→分析→参数扫描分析，按如图所示调整分析参数：

将输出调成负载电阻上的电流和电压，点击仿真，得出结果：

6.用Multisim绘制等效电路图

（R2为负载电阻）7.测量等效电路的外特性

测量方法同5，测量结果如下：

8.电路板上测量等效电压、等效电流和等效电阻

U oc=2.63V，I=10.06A，R o=251 Ω

9.电路板上原电路和等效电路的外特性测量

测量方法：在原电路和等效电路上加滑动变阻器作为负载，不断旋转改变滑动变阻器的值，用万用表测量负载电流和负载电压。

测量结果如下：

负载电阻/Ω负载电压/V负载电流/mA

原电路等效电路原电路等效电路300 1.43 1.42 4.64 4.62

600 1.83 1.81 3.08 3.07

900 2.05 2.03 2.24 2.24

1200 2.18 2.19 1.77 1.78

1500 2.25 2.24 1.49 1.47

1800 2.31 2.31 1.26 1.25

2100 2.35 2.33 1.12 1.10

2400 2.37 2.370.990.97

2700 2.40 2.390.980.98

3000 2.41 2.400.790.77

10.用Origin绘图软件绘制外特性对比图，其中负载电阻为横坐标，负载电压为

纵坐标.

Multisim原电路与实验板原电路对比图：

Multisim原电路与Multisim等效电路对比图：

四、结论及分析

1.结论：本实验在Multisim仿真软件与实验板上分别测量、比较原电路与等效

电路的外特性，验证了戴维南定理.

2.误差：滑动变阻器阻值的读数误差；实验中不小心碰到滑动变阻器产生的误

差；定值电阻大小的真实值与理论值的差距.

3.收获：初步了解Multisim以及Origin软件的使用方法，增进了焊接技艺，加

深了对戴维南定理的理解.

4.改进建议：增加Multisim软件使用的熟练度，在焊接复杂电路时尽量避免实

验板背面杂乱无章.