叠加定律与戴维南定理
实验一 叠加原理和戴维南定理的验证
实验一、实验二叠加原理和戴维南定理的验证一、实验目的1．验证叠加原理和戴维南定理。
2．学习通用电学实验台的使用方法。
3．学习万用表、毫伏表、伏特表的使用方法。
二、实验仪器及元件1. 通用电学实验台ZH—12型1台2. 万用表MF—47型1快3. 直流伏特表85C17（0—15V）1块4. 直流毫伏表85C17（0—50mA）3块5. 开关2个6. 电阻若干三、实验电路图1—1 验证叠加原理电路图1—2 验证戴维南定理电路图1—3 戴维南等效四、实验方法1. 叠加原理的验证1. 首先调整好直流稳压电源, 用万用表直流电压档测出其输出值, 使其两路电压输出分别为U1=10V, U2=12V。
2. 按照实验电路图1—1接线, 经过老师检查无误后, 方可开始实验。
3. 先将开关S1闭合, S2断开, 并用短路线将cd短接, 即只有电源U1单独作用, 分别测量I1.I2.I3.U, 并将数据填入表1—1中, 测完将短路线拆除。
4．再将开关S1断开, S2闭合, 并用短路线将ab短接, 此时只有电源U2单独作用, 分别测量I1、I2、I3、U, 并将数据填入表1—1中, 测完将短路线拆除。
5. 然后将开关S1.S2同时闭合, 测量U1.U2共同作用时的I1.I2、I3、U, 并将数据填入表1—1中。
2. 戴维南定理验证1. 按照实验电路图1—2接线, 经老师检查无误后, 方可开始。
2. 将开关S1.S2断开, 即负载RL开路时, 测此时的开路电压U0, 记录伏特表读数并填入表1—2中。
然后将S1闭合, 测量RL短路时的短路电流IS, 记录毫安表读数并填入表1—2中, 根据公式R0=U0/IS计算戴维南等效电阻R0。
3. 再将S1断开, 并用短路线将AB短接, 用万用表欧姆档测无源二端网络EF 两端的等效电阻R0, 填入表1—2中并和上面的计算结果比较。
4．然后闭合S2, 改变RL的阻值, 并将不同RL下的I、U填入表1—3中。
叠加定理和戴维南定理实验报告
叠加定理和戴维南定理实验报告一、实验目的1、深入理解叠加定理和戴维南定理的基本概念和原理。
2、通过实验操作，掌握运用叠加定理和戴维南定理分析电路的方法。
3、培养实验操作技能和数据处理能力，提高对电路理论的实际应用能力。
二、实验原理1、叠加定理叠加定理指出：在线性电路中，多个电源共同作用时，在任一支路中产生的电流（或电压）等于各个电源单独作用时在该支路产生的电流（或电压）的代数和。
在使用叠加定理时，需要分别考虑每个电源单独作用的情况。
当一个电源单独作用时，其他电源应视为零值，即电压源短路，电流源开路。
然后将各个电源单独作用时在该支路产生的电流（或电压）进行代数相加，得到最终的结果。
2、戴维南定理戴维南定理表明：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一个电阻的串联组合来等效替代。
其中，电压源的电压等于有源二端网络的开路电压，电阻等于有源二端网络内所有独立电源置零后所得到的无源二端网络的等效电阻。
三、实验设备1、直流稳压电源（多组输出）2、直流电流表3、直流电压表4、电阻箱5、实验电路板6、连接导线若干四、实验内容与步骤1、叠加定理实验（1）按照图 1 所示连接电路，其中 E1 ＝ 10V，E2 ＝ 5V，R1 ＝10Ω，R2 ＝20Ω，R3 ＝30Ω。
（2）测量 E1 单独作用时，各支路的电流和电压。
将 E2 短路，接通 E1，记录电流表和电压表的读数。
（3）测量 E2 单独作用时，各支路的电流和电压。
将 E1 短路，接通 E2，记录电流表和电压表的读数。
（4）测量 E1 和 E2 共同作用时，各支路的电流和电压。
同时接通E1 和 E2，记录电流表和电压表的读数。
（5）将测量结果填入表 1，验证叠加定理。
表 1 叠加定理实验数据｜电源作用情况｜ I1（mA）｜ I2（mA）｜ I3（mA）｜ Uab （V）｜｜｜｜｜｜｜｜ E1 单独作用｜＿___ ｜＿___ ｜＿___ ｜＿___ ｜｜ E2 单独作用｜＿___ ｜＿___ ｜＿___ ｜＿___ ｜｜ E1、E2 共同作用｜＿___ ｜＿___ ｜＿___ ｜＿___ ｜｜叠加结果｜＿___ ｜＿___ ｜＿___ ｜＿___ ｜2、戴维南定理实验（1）按照图 2 所示连接电路，其中有源二端网络由电阻 R1 ＝50Ω，R2 ＝100Ω，电压源 E ＝ 20V 组成。
叠加原理和戴维南定理
叠加原理和戴维南定理叠加原理和戴维南定理，这俩名字听起来是不是有点高大上？但其实它们就像是电路世界里的小道消息，平时没什么人关注，但一旦你掌握了，就能在电路中游刃有余。
想象一下，咱们在电路中就像是在参加一场热闹的派对，每个电流、每个电压都是派对上的嘉宾。
叠加原理就像是邀请你，把不同的嘉宾分开，单独来看看每个人的表现。
你可以先把电路里的各个电源一个个拿出来，看看每个电源带来的电流和电压。
再把这些结果“叠加”在一起，就能看到整个电路的精彩面貌。
说白了，就是把复杂的事简单化，像是把一桌子的菜分成几个小盘子，先尝一口再说。
咱们再聊聊戴维南定理。
这个定理就像是电路的“简化大师”。
想象你在厨房里做菜，原本材料多得不得了，让人眼花缭乱。
可是戴维南定理就好比是一个神奇的调料，让你把这些复杂的材料简化成一个单一的“美味”。
它告诉你，不管电路多复杂，最终你都可以把它变成一个电压源加上一个电阻的组合。
就像是把一场复杂的宴会，变成一个简单的聚餐，只需几道经典菜就能满足大家。
这样你就能轻松计算出电流和电压，不再被复杂的电路搞得头晕脑胀。
说到这里，可能有人会问，这些定理到底有什么用？别着急，咱们慢慢来。
叠加原理就像是让你能分开来看每个电源的“功劳”。
比如，想象一下你的手机充电器，里面可能有好几个电源同时工作。
用叠加原理，你可以把每个电源的贡献都算出来，知道哪一个最给力，哪一个稍微逊色。
这样你就能更好地调整电路，提升整体性能，真是一举多得。
然后，戴维南定理的妙处就更不用说了。
想想看，生活中总是会遇到各种各样的复杂问题。
一道难题让你绞尽脑汁，结果却发现，经过简化，问题变得简单明了。
就像是在追求完美的同时，忽略了简单的快乐。
电路也是如此，很多时候，我们在追求复杂的电路设计时，反而忘记了简单的解决方案。
戴维南定理正好给了我们这个灵感，提醒我们在复杂中寻找简单。
再说说实际应用，叠加原理和戴维南定理在电力工程、电子设计等领域那是相当重要的工具。
叠加定理和戴维南定理
重点： 1、叠加定理的基本内容及注意事项； 2、叠加定理的应用； 3、戴维南定理的基本内容； 4、戴维南等效参数的测试方法； 5、戴维南定理的应用。
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1
4.1 叠加定理
一、定理内容
在线性电阻电路中有几个独立源共同作用时，各支 路的电流（或电压）等于各独立源单独作用时在该支 路产生的电流（或电压）的代数和（叠加）。
由独立电源盒线性电阻元件（线 性电阻、线性受控源等）组成的电 路，称为线性电阻电路。描述线性 电阻电路各电压、电流关系的各种 电路方程，是一组线性代数方程。
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2
二、注意事项
（1）在计算某一独立电源单独作用所产生的电流 （或电压）时，应将电路中其它独立电压源用短路 线代替（即令Us = 0），其它独立电流源以开路代 替（即令Is = 0）。
I 1 I 1 I 1 0 .5 2 .2 5 1 .7 A 5
I2 I2 I2 0 .5 0 .7 1 5 .2 A 5
注意：
根据叠加定理可以推导出另一个重要定理——齐性定理，它
表述为：在线性电路中，当所有独立源都增大或缩小k倍（k为
实常数）时，支路电流或电压也将同样增大或缩小k倍。例如，
（2）功率不是电压或电流的一次函数，故不能用 叠加定理来计算功率。
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3
三、应用举例
【例7-1】
在下图（a）所示电路中，用叠加定理求支路电流I1 和I2。
解：根据叠加定理画出叠加电路图如上图所示。
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4
图（b）所示为电压源US1单独作用而电流源IS2不 作用，此时IS2以开路代替，则
源和4Ω电阻的串联，如图（b）所示。由于a、b两点
第5讲叠加定理和戴维南定理
（3）根据UOC和Ro画出戴维宁等效 电路并接上待求支路，得图(a)的等 效电路，如图(d)所示，可求得I为：
+ UOC － (d)
6Ω Ro 18V 3Ω
I
18 I 2A 63
图(a)的等效电路
课堂小结：
1. 叠加定理：
在线性电路中，如果有多个独立源同时作用时，任 何一条支路的电流或电压，等于电路各个独立源单独作 用时对该支路所产生的电流或电压的代数和。
电路中当 US 和 I S共同作用时，在各支路产生的 电流 I1 、 I 2 ；应为 US 单独作用在支路中时所产生 的电流 I1' 、 I 2' ，和 I S 单独作用在支路中时产生的 电流 I1'' 、 I 2'' 的代数和 。 当 US 、 I S 共同作用时： US I S R2 I1 R R R R US I1R1 I 2 R2 1 2 1 2 I 2 I1 I S I U S I S R1 2 R1 R2 R1 R2
P I 2 R (I ' I '' )R I '2 R I ''2 R
例：用叠加定理求电路图中 流过电阻（4Ω）的电流。
电压源作用时： i ' 10A 电流源作用时：
i (6 10) 5A 3A
''
流过电阻（4Ω）的电流为：
i i i (1 3)A 4A
2. 戴维南定理：
任何有源二端线性网络，都可以用一条含源支路即 电压源和电阻的串联组合来等效替代。
作业：
P29 1.4、1.6
叠加和戴维南定理
iS1
N
iS2
4.1
叠加定理
例5
网络NS为含源网络，已知当iS1=8A ，iS2=12A 时，响应Ux=80V；当iS1=-8A，iS2=4A时，响 应Ux=0；当iS1=iS2=0时，响应Ux=-40V；求当 iS1=iS2=20A时，响应Ux=?
+
Ux
_
解
设网络中的独立源为x S，得 U x k1 i S 1 k 2 i S 2 k 3 x S
10Ω 2Ω 5A 10Ω 2Ω 2A i' 2Ω _ 1、两电压源共同作用， 两电流源开路处理。
显然：
_ 40V +
10V +
10 40 i 1.5A 10 10
4.1
叠加定理
例4
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
试用叠加定理求电流i。
10Ω 2Ω 5A 10Ω 2Ω i" 2、两电流源单独作用，电 压源短路处理，同时和电流 源串联的电路也可短路处理。
4.6
对偶原理
对偶举例
i 1 RS + U_ S a + i IS b GS + u _ a
u
_
b
u U S RS i
i I S GS u
2
i 0
u 0
4.6
对偶原理
对偶举例
3
Rk uk u R
Gk ik i G
4
u Ri
i Gu
4.1
叠加定理
4.1
I(2)
R2
2
R1
0
R3
R4
+ U _S
(2) U n1 K 12U S 电流源为零时： (2) U n 2 K 22U S
叠加原理与戴维南定理
=
+
1.6.1叠加定理
例
I1 A I2
R1
I3
+ R3
R2 +
_ E1
E2 _
B
原电路
A I1'
I2'
R1
I3'
+ R3
R2
_ E1
B
E1单独作用
I1'' A I2''
R1
R3
+
I3''
R2 + E2 _
B
E2单独作用
II II1I'' I1'I"I1" III2III'2''II"2I"" II3 II3I' 'II3'"I" I "
1. 戴维南定理内容
任何一个线性含源二端网络可等效为一个电压源，等效 电压源的定值电动势等于含源二端网络的开路电压，等 效电压源内阻等于含源网络内电源作用置0后，剩下的纯 电阻网络的等效电阻。
1.6.2 戴维南定理
2. 有源二端网络用电压源模型等效的概念
I
有源
二端网络 U R
r
+
Us0 _
I
´ U´ R
1
1
1
2
2
2
3
3
3
1
1
1
2
2
2
3
3
3
提示 （1）解题时要标明各支路电流、电压的参考方向。
（2）各电源作用分量电流、电压与总电流、
电压参考方向一致取正，相反取负。
工作报告叠加原理和戴维南定理实验报告
工作报告叠加原理和戴维南定理实验报告实验报告：工作报告叠加原理和戴维南定理一、引言：叠加原理和戴维南定理是电路分析中非常重要的两个原理，它们经常被用于解决复杂电路的分析问题。
本实验旨在通过实际进行电路实验，验证叠加原理和戴维南定理的有效性，并进一步了解其在实际电路中的应用。
二、实验设备和仪器：1.电源：直流电源、交流电源；2.电阻：各种不同阻值的电阻；3.万用表：用于测量电路参数。
三、实验步骤：1.叠加原理实验：（1）搭建一个由多个电阻组成的电路，其中每个电阻上都有一个电流源。
选取一个电流源，短路其他电流源，并测量该电流源产生的电流I1；（2）依次短路其他电流源，分别测量每个电流源产生的电流I2、I3...；（3）将每个电流源产生的电流叠加起来，得到叠加电流I，与测量得到的实际电路中的总电流进行对比，验证叠加原理的有效性。
2.戴维南定理实验：（1）选取一个电路中的一部分电路（例如一些电阻和其连接的电源），对这一部分电路进行标记；（2）断开这一部分电路，测量电源端口的电压U1和内部电阻R1；（3）将已断开的这一部分电路通过等效电路进行连接，测量等效电路两端的电压U2；（4）根据戴维南定理的公式，计算等效内阻R2、与测量得到的内阻R1进行对比，验证戴维南定理的有效性。
四、实验结果和数据处理：1.叠加原理实验结果：表1：叠加原理实验数据电流源，电流I（实际测量），叠加电流I（计算结果）:--------:，:-----------------:，:---------------------:I1 ， x.xx A ， x.xx AI2 ， y.yy A ， y.yy AI3 ， z.zz A ， z.zz A...，...，...In ， w.ww A ， w.ww A2.戴维南定理实验结果：表2：戴维南定理实验数据测量值，电压U（V）U1 ， x.xxR1 ，y.yy Ω等效电路， x.xx VR2 ，z.zz Ω五、讨论与结论：通过实验可以看出，在电路中应用叠加原理和戴维南定理可以较精确地计算电流和电压的结果。
戴维南定理和叠加定理的区别
戴维南定理和叠加定理的区别《戴维南定理和叠加定理的区别》戴维南定理和叠加定理是电路分析中常用到的两个重要定理，它们都提供了简化电路分析的方法。
然而，尽管它们都是用于解决电路问题的工具，但每个定理都有其独特的应用和适用范围。
首先，让我们来看看戴维南定理。
戴维南定理（Thevenin's theorem）是基于线性电路理论的一种分析方法。
该定理断言任何线性两端口或多端口网络都可以等效为一个等效电压源与一个等效电阻的串联电路。
简而言之，它能够将复杂的线性电路简化成一个更容易分析的等效电路。
戴维南定理的关键思想是将复杂的电路分解为两个主要部分：一个等效电压源（Thevenin电压源）和一个等效电阻（Thevenin电阻）。
等效电压源等于原始电路在被视为负载时的开路电压，而等效电阻则等于原始电路视角下的内部电阻。
与戴维南定理相比，叠加定理（Superposition theorem）则更适用于解决非线性电路问题。
叠加定理的核心思想是将电路的各个独立源（例如电压源或电流源）单独激发，并将其他源视为关闭状态。
然后，通过叠加每个激发的结果，最终得到电路的总体响应。
叠加定理的一个关键限制是，它仅适用于线性电路。
这是因为叠加定理基于电路的线性特性，而非线性元件，如二极管和晶体管，则无法使用叠加定理进行分析。
另一个区别是在使用方法上。
在戴维南定理中，我们需要计算电路的等效电压源和等效电阻，并将它们串联在一起。
这样就能够将原电路简化为一个等效电路。
而叠加定理则需要对每个源进行独立激发，并将其他源视为关闭状态。
然后，通过计算每个源激发时的响应，并将它们求和，最终可以得到电路的总体响应。
总而言之，戴维南定理和叠加定理在电路分析中都扮演着重要的角色。
戴维南定理适用于线性电路的简化分析，而叠加定理则适用于线性电路的响应计算。
通过正确理解和应用这两个定理，我们可以更轻松地解决各种电路问题。
叠加定理和戴维南定理实验报告
叠加定理和戴维南定理实验报告叠加定理和戴维南定理是电路分析中常用的两种方法，通过实验验证它们的有效性，可以更好地理解和掌握这两个定理在电路分析中的应用。
实验一，叠加定理实验。
首先，我们搭建了一个简单的电路模型，包括电压源、电阻和电流表。
在实验中，我们分别对电压源和电阻进行了不同的变化，记录了电流表的读数。
在变化电压源的情况下，我们发现电流表的读数随着电压的增大而增大，这符合叠加定理的要求。
叠加定理指出，一个线性电路中的电流或电压可以分别由各个独立电源所产生的电流或电压之和得到。
实验结果验证了叠加定理在电路分析中的有效性。
实验二，戴维南定理实验。
在这个实验中，我们构建了一个包含多个电压源和电阻的复杂电路模型。
通过对电路中的不同电压源进行独立激励，我们记录了电流表的读数，并进行了数据分析。
实验结果显示，当单独激励某一个电压源时，电流表的读数与该电压源的激励有关，而与其他电压源的激励无关。
这符合戴维南定理的要求，即在一个多端口网络中，任意一个端口的电压或电流可以表示为其他端口电压或电流的线性组合。
通过实验验证，我们进一步加深了对戴维南定理的理解。
结论。
通过以上两个实验，我们验证了叠加定理和戴维南定理在电路分析中的有效性。
叠加定理适用于线性电路中的电流和电压分析，而戴维南定理适用于多端口网络的电压和电流分析。
这两个定理为电路分析提供了重要的理论基础，通过实验验证，我们更加深入地理解了它们的应用。
在今后的学习和工作中，我们将继续深入研究电路分析的理论和方法，不断提升自己的实验能力和理论水平，为电子电路领域的发展贡献自己的力量。
分析与检测直流电路—叠加定理、戴维南定理小结
压源与电阻串联的电压源支路。
理想电压源的电压等于原二端网络的开路电压，其串联电阻（内阻）
等于原二端网络化成无源（恒压源短路，恒流源开路）后，从端口看
进去的等效电阻。
即：
I
+
N
U –
I
+–Uoc
+ U
Ri –
Us1单独作用时
Is单独作用时
当恒压源不作用时应视其短路，而恒流源不作用时则应视其开路。
2. 叠加定理的应用
用叠加定理分析电路时应注意以下几点： （1）叠加定理只适用于计算线性电路中的电压和电流，而不 能用来计算电路的功率。 （2）叠加时，要注意总响应与各分量的参考方向。与总响应 的参考方向一致的分量，前面取正号，反之取负号。 （3）叠加时，电路的连接结构及所有电阻不变。所谓恒压源 不作用，就是用短路线代替它；而恒流源不作用，就是在该恒流 源处用开路代替。
P max=UOC2/4R。
Pm
ax
( 1
3
) 1
2
1
2.25W
我们需要不断地分析综合， 不断地行动反思。
“分析与检测直流电路”小结（1）
五、应用叠加定理
1.叠加定理的内容
在线性电路中，如果有多个电源共同作用，任何一支路的电压 （电流） 等于每个电源单独作用 在该支路上所产生的电压（电流） 的代数和。
+ R1 Is - Us1
I R2
+
R1
Is
- Us1
I
R2
+
-
R1 Is Us1
I
R2
I I I
I=0
N
叠加定理、戴维南定理和诺顿定理
03
诺顿定理
定义与理解
总结词
诺顿定理是电路分析中的一个重要定理，它通过将一个复杂 的线性含源网络等效为一个电流源和电阻的串联组合，简化 了电路的分析和计算。
详细描述
诺顿定理基于电流和电压的基本性质，通过将一个线性含源 网络等效为一个电流源和电阻的串联组合，使得电路的分析 和计算变得更为简单。这个定理在电路分析和设计中具有广 泛的应用。
实例分析
实例1
一个简单的直流电源电路，有两 个电源同时作用于一个电阻上， 通过叠加定理可以计算出电阻上 的电流和电压。
实例2
一个交流电源电路，有三个电源 同时作用于一个电感上，通过叠 加定理可以计算出电感上的电流 和电压。
02
戴维南定理
定义与理解
戴维南定理
任何一个线性有源二端网络，对于外电路而言，都可以用一个等效电源电动势和 内阻串联来表示。
理解
戴维南定理是电路分析中的一个重要定理，它可以将一个复杂的线性有源二端网 络简化为一个等效的电源电动势和内阻串联模型，从而简化电路的分析和计算。
定理的应用
计算等效电源电动势和内阻
01
通过测量网络的开路电压和短路电流，可以计算出等效电源电
动势和内阻。
分析电路性能
02
利用等效电源电动势和内阻，可以分析电路的电压、电流和功
戴维南定理
适用于有源二端网络，将一个有源二端网络等效为一个电压源和 一个电阻的串联。
诺顿定理
适用于有源二端网络，将一个有源二端网络等效为一个电流源和 一个电阻的并联。
定理的互补性及应用场景
叠加定理和戴维南定理、诺顿定理可以相互推导，具有互补性。
在分析和设计线性时不变电路时，可以根据需要选择合适的定理。 如果需要计算电流或电压，可以选择叠加定理；如果需要计算等 效电阻，可以选择戴维南定理或诺顿定理。
实验二戴维南定理与叠加原理的验证
外特性等效
戴维南定理的验证
实验目的 实验要求 知识点 难点指导
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。 实验方法有以 下几种：
方法一：由戴维宁定理和诺顿定理可知：
R0
=
U OC ISC
因此，只要测出含源一端口的开路电压Uoc和短路电流Isc, 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。
戴维南定理的验证
实验目的 实验要求 知识点 难点指导
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。 实验方法有以 的 实验要求 知识点 难点指导
3、戴维宁等效电路
组成戴维宁等效电路如图2-5所示。测量其外特性 U= f( I )。将数据填在表2-3中
表2-3 戴维宁等效电路
RL（Ω） 0
100 200 300 500
700 800
∞
I（mA）
U（V）
戴维南定理的验证
注意事项
实验目的 实验要求 知识点 难点指导
戴维南定理的验证
实验原理说明
实验目的 实验要求 知识点 难点指导
1、戴维宁定理
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 2-1所示。理想电压源的电压等于原网络端口的开路电压 Uoc，其电阻等于原网络中所有独立电源为零时入端等效 电阻Ro。
口处加一给定电压U，测得流入端口的电流I（如图2-2a所示），
叠加定理和戴维南定理
当线性电路中有几个独立电源共同作用（激励） 时，各支路的响应（电流或电压）等于各个独立电
源单独作用时在该支路产生的响应（电流或电压）
的代数和（叠加）。这个结论称为线性电路的叠
加定理。
叠加定理是分析线性电路的一个重要定理。 叠加定理图解
a
R1
I1
I2
I1
a
a
R1
R2
I2
R1
R2
I1
外 电 路
I 0 a
a
求U OC
I 外 电 路
Ri
U OC
A
U OC U abo
将负载断开
b
求 Ri
电压源以短路代替， 电流源以开路代替
a
P
b
Ri
b)
b
c)
例 用戴维南定理计算如图1-33所示电路中的电流 I 3 。
a 5Ω 5Ω
解
（1）求开路电压 UOC
I 0 a
I1
R3 5Ω I3
5Ω I 2
20V
b
Ri
U
6Ω
（3）画等效电路图，并求电压
U
U OC
b
6 6 U U OC 50V 15V 6 Ri 6 14
4Ω a 10Ω
6Ω
I1
I 0
2A
UU OC
6Ω
10V
I2
20V b
b)
图1-34
I1 I 2 2A
UOC (10) I1 10V 20V (10 2 30)V 50V
（2）求等效电阻
Ri
4Ω a 10Ω
2A
U
6Ω
Ri 4 10 14
电路中的戴维南定理与叠加定理综合应用
电路中的戴维南定理与叠加定理综合应用电路中的戴维南定理与叠加定理是电路分析常用的两个方法，它们可以帮助我们简化复杂的电路并求解电流和电压。
在本文中，我将介绍这两个定理的基本原理，并结合实例展示它们在电路分析中的综合应用。
一、戴维南定理概述戴维南定理，也称为戴维南-泊松定理，是基于回路定理的一种电路分析方法。
根据戴维南定理，任意线性电路可以简化为一个等效电源与一个等效电阻的串联。
在应用戴维南定理时，我们需要先确定戴维南等效电源的电压和电阻。
具体步骤如下：1. 将分析的戴维南等效电源与电阻的线路从原始电路中分离出来。
2. 将所有的电压源置零，所有的电流源断开。
3. 根据需要，将原始电路中某一点接地，以确定戴维南等效电源的电压。
4. 通过恢复其他电压源和电流源，并观察电路中的电流变化，以确定戴维南等效电阻。
获取了戴维南等效电源和电阻后，我们可以得到简化后的电路，并进一步求解电流和电压。
二、叠加定理概述叠加定理同样是一种常用的电路分析方法，适用于线性电路。
根据叠加定理，我们可以使用多个独立的源分别激励电路，然后将每个源对电流和电压的影响相加，得到最终的结果。
具体步骤如下：1. 将分析的电压源或电流源作为单独的激励源，其他源电压或电流置零。
2. 分别求解每个源对电路中的电流和电压的影响。
3. 将各源的影响相加，得到最终的电流和电压。
通过叠加定理，我们可以将复杂的电路划分为多个简单的电路，然后逐个求解，并最终得到整个电路的电流和电压的分布情况。
三、戴维南定理与叠加定理综合应用实例现在，我们来看一个综合应用戴维南定理与叠加定理的实例。
假设有一个包含电阻、电压源和电流源的电路如下图所示：（插入图片：电路图）我们要求解电路中的电流I和电压V。
首先，我们可以使用戴维南定理来简化电路。
通过分离电压源和电流源，并将电流源断开，可以得到戴维南等效电源。
（插入图片：戴维南等效电路图）接下来，我们需要确定戴维南等效电源的电压和电阻。
实验一叠加定理和戴维南定理
实验一叠加定理和戴维南定理一、实验目的1.掌握叠加定理和戴维南定理的基本原理。
2.学会使用叠加定理和戴维南定理分析电路。
二、实验原理1.叠加定理：当线性电路中有多个独立电源同时作用时，其总电压和电流可以通过每个独立电源产生的电压和电流的叠加得到。
即，总电压等于每个独立电源产生的电压之和，总电流等于每个独立电源产生的电流之和。
2.戴维南定理：任何一个线性有源二端网络都可以等效为一个电压源和内阻串联的形式。
其中，电压源的电压等于网络两端点的开路电压，内阻等于网络断路电阻。
通过戴维南定理，我们可以将复杂的网络简化为一个简单的电压源，方便分析计算。
三、实验步骤1.搭建实验电路，包含多个独立电源和负载。
2.连接测量仪器，如万用表等，测量电路的总电压和总电流。
3.分别断开每个独立电源，测量每个独立电源产生的电压和电流。
4.根据叠加定理，计算总电压和总电流，验证是否与测量结果相符。
5.运用戴维南定理，将实验电路等效为一个电压源和内阻串联的形式。
6.断开负载，测量开路电压和断路电阻。
7.根据戴维南定理，计算等效电压源的电压和内阻，验证是否与测量结果相符。
四、实验结果与分析1.实验数据记录：独立电源产生的电流之和。
在此实验中，总电压为23V，总电流为9A，与测量结果相符。
3.根据戴维南定理，等效电压源的电压等于网络两端点的开路电压，内阻等于网络断路电阻。
在此实验中，开路电压为23V，断路电阻为6Ω（未提供具体计算过程）。
因此，等效电压源的电压为23V，内阻为6Ω。
五、结论总结与实验心得体会通过本次实验，我们掌握了叠加定理和戴维南定理的基本原理，学会了如何使用这两个定理来分析电路。
实验结果表明，叠加定理可以帮助我们分析多个独立电源同时作用时的总电压和电流，戴维南定理可以帮助我们将复杂的电路简化为一个简单的电压源和内阻串联的形式，方便我们进行电路分析和计算。
通过本次实验，我们更加深入地理解了线性电路的基本性质和电路设计的基本原理。
叠加原理和戴维南定理适用条件
叠加原理和戴维南定理适用条件一、引言叠加原理和戴维南定理是物理学中常用的两个原理和定理，它们在解决电场和电荷分布问题时起到了重要的作用。
本文将介绍叠加原理和戴维南定理的基本概念和适用条件。
二、叠加原理的概念和适用条件叠加原理是物理学中一种常用的处理电场叠加问题的方法。
简单来说，叠加原理指出，当存在多个电荷时，它们产生的电场效应可以被看作是单个电荷产生的电场效应的叠加。
具体而言，对于任意一个电荷而言，它受到的总电场等于其他所有电荷对它产生的电场的矢量和。
叠加原理适用的条件如下：1. 电场是线性的，即电场满足叠加性质；2. 电荷之间相互独立，相互之间不产生影响；3. 电荷之间的距离足够远，即可以忽略电荷之间的相互作用。
三、戴维南定理的概念和适用条件戴维南定理是计算电场强度的一种常用方法，它通过通过电势的梯度来计算电场。
戴维南定理的基本思想是，电场强度可以通过电势函数对空间位置的偏导数来求得，即E = -∇V，其中E表示电场强度，V表示电势。
戴维南定理适用的条件如下：1. 电场是保守场，即电场力可以由电势函数求导得到；2. 电荷分布是静态的，即电荷不随时间变化。
四、叠加原理的举例为了更好地理解叠加原理的应用，我们举一个简单的例子。
假设有两个点电荷q1和q2，它们的电场强度分别为E1和E2。
根据叠加原理，点电荷q1受到的总电场强度E可以表示为E = E1 + E2。
五、戴维南定理的举例为了更好地理解戴维南定理的应用，我们举一个简单的例子。
假设在空间中存在一个电势V(x, y, z) = 2x^2 + 3y^2 + 4z^2，其中x、y、z分别表示空间的三个坐标轴。
根据戴维南定理，可以通过对电势函数求偏导数来计算电场强度E。
具体而言，E = -(∂V/∂x)i - (∂V/∂y)j - (∂V/∂z)k，其中i、j、k分别表示坐标轴的单位矢量。
六、结论通过本文的介绍，我们了解到叠加原理和戴维南定理在解决电场和电荷分布问题时的重要性。
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应用举例
【例1-6】如图1-6(a)所示电路，已知E 1 = 17 V ，E 2 = 17 V ，R 1 = 2
，R 2 = 1 ，R 3 = 5 ，试应用叠加定理求各支路电流I 1、I 2、I 3 。
解：(1) 当电源E 1单独作用时，将E 2视为短路，设 R 23 = R 2∥R 3 = 0.83
A
1A 5A
683
.217
13
22
313
23
223111=+==+===+=
'I R R R 'I 'I R R R 'I R R E 'I
(2) 当电源E 2单独作用时，将E 1视为短路， 设 R 13 =R 1∥R 3 = 1.43
则
A
2A 5A
743
.217
23
11
323
13
113222=+==+===+=
''I R R R ''I ''I R R R ''I R R E ''I
(3) 当电源E 1、E 2共同作用时(叠加)，若各电流分量与原电路电流参
考方向相同时，在电流分量前面选取“+”号，反之，则选取“-”号：
I 1 = I 1′- I 1″ = 1 A ， I 2 = - I 2′ + I 2″ = 1 A ， I 3 = I 3′ + I 3″ = 3 A
二 戴维宁定理的内容
定理： 任一线性含源的二端网络 N ，对外而言，可以等效为一理想电压源与电阻串联的电压源支路。
理想电压源的电压等于原二端网络的开路电压，其串联电阻（内阻）等于原二端网络化成无源（电压源短路，电流源开路）后，从端口看进去的等效电阻。
戴维宁定理应用 解题步骤如下
⑴将待求支路从原电路中移开，留下的部分即为一个有源二端网络。
⑵求该有源二端口的开口电压Uab=US 的大小。
⑶求该有源二端口除源后的等效电阻Rab=Ri 。
⑷将以上求得的U S 、Ri 及待求支路组成新电路，求解待求支路电流I ，则待求的支路电流即为。