戴维南定理及其应用实验报告
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实验报告书
一、实验目的
(1)掌握戴维南定理及其应用
(2)验证戴维南定理
二、实验步骤
(1)准备直流电压源、电压表、电流表各一个,电阻四个。
(2)首先进行实验任务1.单端口电路测试,记录数据;
(3)再进行实验任务2.等效电路测试,记录数据;
(4)根据测试结果分析并验证戴维南定理。
(5)进行实验任务3.根据单端口电路图3设计出其等效电路,并用实验方法验证其正确性,同事给出实验电路和实验结果。
三、实验过程原始记录(数据、图标、计算等)
实验任务1.单端口电路测试
按下图连线,并设置电路参数
按下表中给出的数据改变RL之值,测量负载电阻上的电压和电流,填写表
R/Ω75 150 300
U/V 3.0 4.0 4.8
I/mA 40.0 26.67 16.0
实验任务2.等效电路测试
按下图连线,并设置电路参数
按下表中给出的数据改变RL之值,测量负载电阻上的电压和电流,填写表
R/Ω75 150 300
U/V 3.0 4.0 4.8
I/mA 40.0 26.67m 16.0
四、实验结果及分析
实验任务3.戴维南定理应用。
下图是一个单端口电路,求对应端口ao处的戴维南等效电路。并设计实验方案,验证其正确性,给出实验电路和实验结果。
验证方案:
(1)首先给RL串联一个电流表,并联一个电压表,在单端口电路模式下测试在RL 的电阻为1KΩ、2KΩ、3KΩ值时的电流,电压值。
RL/Ω1000 2000 3000
U/V 1.5 2.4 3.0
I/mA 1.5 1.2 1.0
(2)根据上图根据戴维南定理计算出等效电路,并设计等效电路,在RL的电阻为1Ω、2KΩ、3KΩ时的电流,电压值。
根据计算,等效电压U=12V/2=6V
等效电阻R=2K//2K+2K=3KΩ
设计出等效电路图如下:
在等效电路中,RL值为1KΩ、2KΩ、3KΩ时的电流、电压值测试如下:
R/Ω1000 2000 4000
U/V 1.5 2.4 3.0
I/mA 1.5 1.2 1.0
(3)根据测量结果验证
根据RL在不同值的情况下的实验结果对照,单端口电路与其等效电路测试结果完全一致,证明戴维南定理的正确性。
在实验过程中总结体会如下:戴维南定理可以有效简化电路图,提高工作效率。