戴维宁定理七种例题
例1 利用戴维宁定理求下图所示电路中的电压U0
图1
分析:断开待求电压所在的支路(即3Ω电阻所在支路)，将剩余一端口网络化为戴维宁等效电路，需要求开路电压Uoc和等效电阻Req。
(1)求开路电压Uoc，电路如下图所示
由电路联接关系得到，Uoc=6I+3I，求解得到，I=9/9=1A，所以Uoc=9V (2)求等效电阻Req。上图电路中含受控源，需要用第二(外加电源法(加电压求电流或加电流求电压))或第三种(开路电压，短路电流法)方法求解，此时独立源应置零。
法一:加压求流，电路如下图所示，
根据电路联接关系，得到U=6I+3I=9I(KVL)，I=I0′6/(6+3)=(2/3)I0(并联分流)，所以U=9′(2/3)I0=6I0，Req=U/I0=6Ω
法二:开路电压、短路电流。开路电压前面已求出，Uoc=9V，下面需要求短路电流Isc。在求解短路电流的过程中，独立源要保留。电路如下图所示。
根据电路联接关系，得到6I1+3I=9(KVL)，6I+3I=0(KVL)，故I=0，得到Isc=I1=9/6=1.5A(KCL)，所以Req=Uoc/Isc=6Ω
最后，等效电路如下图所示
根据电路联接，得到
注意:
计算含受控源电路的等效电阻是用外加电源法还是开路、短路法，要具体问题具体分析，以计算简便为好。
实验三 戴维宁定理 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、 测定线性有源一端口网络的外特性和戴维宁等效电路的外特性。 二、实验原理 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，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）。 戴维宁定理指出：任何一个线性有源网络，对于外电路而言，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oc U ，其电阻（又称等效内阻）等于网络中所有独立源置零时的输入端等效电阻eq R ，见图3－1。 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 在有源二端网络输出端开路时，用电压表直接测出其输出端的开路电压Uoc ，然后再将 其输出端短路，用电流表测量其短路电流Isc ，则等效电阻为 sc oc eq I U R ＝ 这种方法适用于ab 端等效电阻eq R 较大，而短路电流不超过额定值的情形，否则有损坏电源的危险。 （2）两次电压测量法 测量电路如图3-2，3-3所示，第一次测量ab 端的开路oc U ，第二次在ab 端接一已知电阻L R （负载电阻），测量此时a ，b 端的负载电压U ，则a ，b 端的等效电阻eq R 为： L oc eq R U U R ?? ? ???-1＝ 图3-1
图3-2 图3-3 这种方法在实际测量中常被采用。 （3）半电压法 如图3-4所示，当负载电压为被测网络开路电压一半时，负载电阻（由电阻箱的读数确 定）即为有源二端网络的等效电阻。 三、仪器设备 1、戴维宁定理实验电路板 2、电位器 3、直流数字电压表、直流数字毫安表 4、可调直流稳压电源 四、实验内容与步骤 1、测定有源二端网络的开路电压oc U 和等效电阻R eq （1）按图3-5接线，经检查无误后，采用开路电压短路电流法测定有源二端网络的开路电压oc U ，电压表内阻应远大于二端网络的等效电阻R ’eq ，可直接测出短路电流，并将此短路电流sc I 数据记入表格3-1中。 图3-5 L 图3-4 oc /2
GDOU-B-11-112广东海洋大学学生实验报告书（学生用表) 实验名称叠加定理实验课程名称课程号学院(系)专业班级学生姓名学号19 实验地点科技楼实验日期 一、实验目的 验证线性电路叠加原理的正确性，加深对线性电路的叠加性和齐次性的认识和理解。 二、原理说明 叠加原理指出：在有多个独立源共同作用下的线性电路中，通过每一个元件的电流或其两端的电压，可以看成是由每一个独立源单独作用时在该元件上所产生的电流或电压的代数和。 线性电路的齐次性是指当激励信号（某独立源的值）增加或减小K 倍时，电路的响应（即在电路中各电阻元件上所建立的电流和电压值）也将增加或减小K倍。 四、实验内容 实验线路如图7-1所示，用HE-12挂箱的“基尔夫定律/叠加原理”线路。
1. 将两路稳压源的输出分别调节为12V和6V，接入U1和U2处。 2. 令U1电源单独作用（将开关K1投向U1侧，开关K2投向短路侧）。用直流数字电压表和毫安表（接电流插头）测量各支路电流及各电阻元件两端的电压，数据记入表7-1。 3. 令U2电源单独作用（将开关K1投向短路侧，开关K2投向U2侧），重复实验步骤2的测量和记录，数据记入表7-1。 4. 令U1和U2共同作用（开关K1和K2分别投向U1和U2侧），重复上述的测量和记录，数据记入表7-1。 5. 将U2的数值调至＋12V，重复上述第3项的测量并记录，数据记入表7-1。 表7-1 五、实验注意事项 1. 用电流插头测量各支路电流时，或者用电压表测量电压降时，应注意仪表的极性，并应正确判断测得值的＋、－号。 2. 注意仪表量程的及时更换。 六、预习思考题 1. 在叠加原理实验中，要令U1、U2分别单独作用，应如何操作可否直接将不作用的电源（U1或U2）短接置零 答：①要令Ul单独作用，应该把K2往左拨，要U2单独作用应该把K1往右拨。 ②不可以直接将不作用的电源(Ul或U2)短接置零，因为电压源内阻很小，如果直接短接会烧毁电源 2.实验电路中，若有一个电阻器改为二极管，试问叠加原理的迭加性与齐次性还成立吗为什么 答：①实验电路中，若有一个电阻器改为二极管，叠加原理的迭加性与齐次性不成立，因为叠加原理的迭加性与齐次性只适用于线性电路，二极管是非线性元件，使实验电路为非线性电路，所以不成立。 3．当K1（或K2）拨向短路侧时，如何测U FA（或U AB） 答：①当用指针式电压表时，电压表的红表笔接高电位点，黑表笔接低电位点，如果Kl(或K2)拨向短路侧，只有U2单独作用，B点比A点电位高，要测量U AB，红表笔接B点，黑表笔接A点，但要加负号，同样，A点比F点电位高，要测量U FA，红表笔接A点，黑表笔接F点，也要加负号。对于K2拨向短路侧，原理类似。 ②对于本实验，用的是数字电压表，表笔接法没有讲究，但要注意正、负号。一般红的接线柱接起点，黑的接线柱接终点，如要测量U FA红的接线柱接F点，黑的接线柱接A点，
暨南大学本科实验报告专用纸 课程名称电路原理成绩评定 实验项目名称戴维宁定理和诺顿定理的研究 实验项目编号08063034903 实验项目类型验证型 实验地点暨南大学珠海学院电路原理实验室指导教师李伟华学生姓名学号 学院系专业 实验时间年月日午～月日午温度℃湿度 一、实验目的 1. 验证戴维宁定理和诺顿定理的正确性，加深对定理的理解。 2. 掌握测量有源二端网络等效参数的一般方法。 二、实验要求 1. 根据步骤2和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。 2. 根据步骤1、4、5各种方法测得的Uoc与R0与预习时电路计算的结果作比较，你能得出什么结论。 3. 根据实验数据，归纳总结实验结果；心得体会及其他。 三、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）。 戴维宁定理指出：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定义同戴维宁定理。 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 Uoc R0＝── Isc 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。
做叠加定理实验的心得体会篇一：电路实验心得体会 电路实验心得体会 电路实验，作为一门实实在在的实验学科，是电路知识的基础和依据。它可以帮助我们进一步理解巩固电路学的知识，激发我们对电路的学习兴趣。在大一上学期将要结束之际，我们进行了一系列的电路实验，从简单的戴维南定理到示波器的使用，再到回转路-----，一共五个实验，通过这五个实验，我对电路实验有了更深刻的了解，体会到了电路的神奇与奥妙。 不过说实话在做这次试验之前，我以为不会难做,就像以前做的实验一样，操作应该不会很难，做完实验之后两下子就将实验报告写完，直到做完这次电路实验时，我才知道其实并不容易做。它真的不像我想象中的那么简单，天真的以为自己把平时的理论课学好就可以很顺利的完成实验，事实证明我错了，当我走上试验台，我意识到要想以优秀的成绩完成此次所有的实验，难度很大，但我知道这个难度是与学到的知识成正比的，因此我想说，虽然我在实验的过程中遇到了不少困难，但最后的成绩还是不错的，因为我毕竟在这次实验中学到了许多在课堂上学不到的东西，终究使我在这次实验中受益匪浅。 下面我想谈谈我在所做的实验中的心得体会：
在基尔霍夫定律和叠加定理的验证实验中，进一步学习了基尔霍夫定律和叠加定理的应用，根据所画原理图，连接好实际电路，测量出实验数据，经计算实验结果均在误差范围内，说明该实验做的成功。我认为这两个实验的实验原理还是比较简单的，但实际操作起来并不是很简单，至少我觉得那些行行色色的导线就足以把你绕花眼，所以我想说这个实验不仅仅是对你所学知识掌握情况的考察，更是对你的耐心和眼力的一种考验。 在戴维南定理的验证实验中，了解到对于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Ro等于该网络中所有独立源均置零时的等效电阻。这就是戴维南定理的具体说明，我认为其实质也就是在阐述一个等效的概念，我想无论你是学习理论知识还是进行实际操作，只要抓住这个中心，我想可能你所遇到的续都问题就可以迎刃而解。不过在做这个实验，我想我们应该注意一下万用表的使用， 尽管它的操作很简单，但如果你马虎大意也是完全有可能出错的，是你整个的实验前功尽弃！ 在接下来的常用电子仪器使用实验中，我们选择了对示波器的使用，我们通过了解示波器的原理，初步学会了示
实验三叠加原理的验证 一、实验目的 验证线性电路叠加原理的正确性，加深对线性电路的叠加性和齐次性的认识和理解。 二、原理说明 叠加原理指出：在有多个独立源共同作用下的线性电路中，通过每一个元件的电流或其两端的电压，可以看成是由每一个独立源单独作用时在该元件上所产生的电流或电压的代数和。 线性电路的齐次性是指当激励信号（某独立源的值）增加或减小K 倍时，电路的响应（即在电路中各电阻元件上所建立的电流和电压值）也将增加或减小K倍。 序号名称型号与规格数量备注 1 直流稳压电源0~30V可调二路 2 万用表 1 3 直流数字电压表 1 4 直流数字毫安表 1 5 迭加原理实验电路板 1 HE-12 四、实验内容 实验线路如图6-1所示，用HE-12挂箱的“基尔夫定律/叠加原理”线路。 图6-1 基尔霍夫/叠加原理验证
1. 将两路稳压源的输出分别调节为12V和6V，接入U1和U2处。 2. 令U1电源单独作用（将开关K1投向U1侧，开关K2投向短路侧）。用直流数字电压表和毫安表（接电流插头）测量各支路电流及各电阻元件两端的电压，数据记入表6-1。 测量项目实验内容U1 (V) U2 (V) I1 (mA) I2 (mA) I3 (mA) U A B (V) U C D (V) U A D (V) U D E (V) U F A (V) U1单独作用 U2单独作用 U1、U2共同作用12 2U2单独作用 3. 令U2电源单独作用（将开关K1投向短路侧，开关K2投向U2侧），重复实验步骤2的测量和记录，数据记入表6-1。 4. 令U1和U2共同作用（开关K1和K2分别投向U1和U2侧），重复上述的测量和记录，数据记入表6-1。 5. 将U2的数值调至＋12V，重复上述第3项的测量并记录，数据记入表6-1。 6. 将R5（330Ω）换成二极管1N4007（即将开关K3投向二极管IN4007侧），重复1～5的测量过程，数据记入表6-2。 7. 任意按下某个故障设置按键，重复实验内容4的测量和记录，再根据测量结果判断出故障的性质。 测量项目实验内容U1 (V) U2 (V) I1 (mA) I2 (mA) I3 (mA) U A B (V) U C D (V) U A D (V) U D E (V) U F A (V) U1单独作用 U2单独作用0 0 0 0 0 0 0 0 U1、U2共同作用0 0 2U2单独作用0 12..00 0 0 0 0 0 0 0 故障2 测量项目实验内容U1 (V) U2 (V) I1 (mA) I2 (mA) I3 (mA) U A B (V) U C D (V) U A D (V) U D E (V) U F A (V) U1、U2共同作用 五、实验注意事项 1. 用电流插头测量各支路电流时，或者用电压表测量电压降时，应注意仪表的极性，并应正确判断测得值的＋、－号。 2. 注意仪表量程的及时更换。 六、预习思考题
实验三叠加定理、戴文宁定理和诺顿定理 一、实验目的 （1）进一步熟悉虚拟实验，可熟练使用Pspice； （2）验证叠加定理、戴文宁定理和诺顿定理； （3）理解电路等效的意义，了解一个电路的戴文宁形式和诺顿形式的相互转 二、实验内容与实验方法 1、叠加定理的验证 叠加定理指出：当一个线性电路中有多个电源作用时，电路中任一个电压或电流参数都等于单个电源作用时该参数的代数和。 按下图用Pspice画出电路，在本电路中共有三个电源，分别是一个12伏的电压源V1，一个24伏的电压源V2，一个10mA的电流源I1。 图3-1 实验步骤 （1）设置V1=12V、V2=0、I1=0。测量R2（4K电阻）上的电压和流过该电阻的电流，记录在表一的第二行。 （2）设置V2=24V、V1=0、I1=0。测量R2（4K电阻）上的电压和流过该电阻的电流，记录在表一的第三行。 （3）设置I1=10mA、V2=0、V1=0。测量R2（4K电阻）上的电压和流过该电阻的电
流，记录在表一的第四行。 （4）设置V1=12V、V2=24V、I1=10mA。测量R2（4K电阻）上的电压和流过该电阻的电流，记录在表一的第五行。 2、文宁定理和诺顿定理 对于任意一个两端口电路，可以等效为一个电压源和一个电阻的串联，这就是戴文宁定理。 而诺顿定理又指出：对于任意一个两端口电路，可以等效为一个电流源和一个电阻的并联。 根据上述的定理，对于如图3-2的电路，可以等效为图3-3的戴文宁形式，或图3-4的诺顿形式。 图3-2 图3-3 图3-4 实验步骤 （1）按图3-2用Pspice画出电路图，在a-b两端接一个电阻R3，调节R3为100，500，1K，2K，5K，10K，20K，50K。分别记录下在每种阻值情况下R3上的电压和流过该电阻的电流（表二第二行）。
电工学期末考试试题 4. 已知 u =220 Jsin （314t - 135 V ，则有效值 U = _____ V ，周期 T 二 _______ s ，初相位二 ______ t = 0.01s 时，u 二 ____ V o 5. 已知变压器的变比为4:1，测得次绕组中的电流l 2=4A ，则原绕组中的电流h 二 ____________ A o 6. 一台三相异步电动机，定子电压的频率为 f^50H Z ，极对数p=1，转差率s = 0.015。则同步转 速n 0二 ________ r /min ,转子转速 n 二 ___ r /min ，转子电流频率 f 2二 _______ H Z 。 、选择题（每题2分，共20 分） 1. 电路如图4所示，其KVL 方程正确的是（ ） 2. 图5所示电路中U AB 为（ ）V 3. 电路如图6所示，叙述正确的是（ ） A. 电流源吸收功率，电压源发出功率 C.电流源发出功率，电压源吸收功率一、填空题 1.电路如图 （每空2分，共24分） 1所示，U ab b J Q — 5V - 图1 2.各支路电流如图2所示, 3.各电阻值如图3所示，则端口等效电阻R ab - Q o A. U S RI U =0 B. Us RI -U =0 C. U s -RI U =0 D. U s - RI -U =0 B. 1.5 C. 2 D. 2.5 + O ------- 10V C )( )5/ A — 5Q — 1QQ | B Q B.电流源和电压源都吸收功率 D.电流源和电压源都发出功率 A. 1.25 21' 1 图5 10V
戴维宁定理 一、知识点： 1、二端(一端口) 网络的概念： 二端网络：具有向外引出一对端子的电路或网络。 无源二端网络：二端网络中没有独立电源。 有源二端网络：二端网络中含有独立电源。 2、戴维宁（戴维南）定理 任何一个线性有源二端网络都可以用一个电压为U OC的理想电压源和一个电阻R0串联的等效电路来代替。如图所示： 等效电路的电压U OC是有源二端网络的开路电压，即将负载R L断开后a 、b两端之间的电压。 等效电路的电阻R0是有源二端网络中所有独立电源均置零（理想电压源用短路代替，理想电流源用开路代替）后, 所得到的无源二端网络 a 、b两端之间的等效电阻。 二、例题：应用戴维南定理解题：
戴维南定理的解题步骤： 1.把电路划分为待求支路和有源二端网络两部分，如图1中的虚线。 2.断开待求支路，形成有源二端网络（要画图），求有源二端网络的开路电压UOC 。 3.将有源二端网络的电源置零，保留其阻（要画图），求网络的入端等效电阻Rab 。 4.画出有源二端网络的等效电压源，其电压源电压US=UOC （此时要注意电源的极性），阻R0=Rab 。 5.将待求支路接到等效电压源上，利用欧姆定律求电流。 例1：电路如图，已知U 1=40V ，U 2=20V ，R 1=R 2=4Ω，R 3=13 Ω，试用戴维宁定理求电流I 3。 解：(1) 断开待求支路求开路电压 U OC U OC = U 2 + IR 2 = 20 +2.5 ? 4 = 30V 或：U OC = U 1 – IR 1 = 40 –2.5 ? 4 = 30V U OC 也可用叠加原理等其它方法求。 (2) 求等效电阻R 0 将所有独立电源置零（理想电压源用短路代 替，理想电流源用开路代替） (3) 画出等效电路求电流I 3 例2：试求电流I 1 A 5.24420402121 =+-=+-=R R U U I Ω=+?=22 1210R R R R R A 213 23030OC 3=+=+=R R U I
实验三 基尔霍夫定律、戴维南定理的的验证 一、实验目的 1. 加深对基尔霍夫定律、戴维南定理的理解。 2. 加深对参考方向、等效电路概念的理解。 3. 进一步熟悉直流稳压电源、万用表的使用。 二、实验仪器及设备 电工实验箱、直流稳压电源、万用表 三、实验原理 基尔霍夫定律是电路的基本定律。测量某电路的各支路电流及每个元件两端的电压，应能分别满足基尔霍夫电流定律（KCL ）和电压定律（KVL ）。即对电路中的任一个节点而言，应有ΣI ＝0；对任何一个闭合回路而言，应有ΣU ＝0。 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R 0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。 四、实验内容及步骤 1. 基尔霍夫定律的验证 ⑴验证KCL 定律，在图3-1所示电路中，任选一个节点，测量流入流出节点的各支路电流数值和方向，记入表3-1. ⑵验证KVL 定律，在图3-1所示电路中，任选一回路，测量回路内所有支路的元件电压值和电压方向，对应记入表3-1。 图3-1 2. 验证戴维南定理 ⑴在图3-2所示电路中，测量有源二端网络的开路 电压U oc （1-1′）。 ⑵在图3-2所示电路中，测量有源二端网络的等效电阻R 0。 ⑶验证戴维南定理, 理解等效概念 1〉戴维南等效电路外接负载。首先组建戴维南等效电路，即用外电源Us2（其值调到U oc 值）与戴维南等效电阻R 0相串后，外接R L =100Ω的负载，然后测电阻R L 两端电压U RL 和流过R L 的电流值I RL ，记入表3-2。 2〉原有源二端网络1-1′外接负载。同样接R L =100Ω的负载，测电压U RL 与电流I RL ，结果记入表3-2，与1〉测试结果进行比较，验证戴维南定理。 五、数据记录与分析 表3-1基尔霍夫定律的验证 图3-2 120Ω 360Ω 240Ω 180Ω
《戴维南定理》习题练习 一、知识点 1、二端(一端口) 网络的概念： 二端网络：具有向外引出一对端子的电路或网络。 无源二端网络：二端网络中没有独立电源。 有源二端网络：二端网络中含有独立电源。 2、戴维宁（戴维南）定理 任何一个线性有源二端网络都可以用一个电压为U OC的理想电压源和一个电阻R0串联的等效电路来代替。如图所示：
等效电路的电压U OC是有源二端网络的开路电压，即将负载R L断开后a 、b两端之间的电压。 等效电路的电阻R0是有源二端网络中所有独立电源均置零（理想电压源用短路代替，理想电流源用开路代替）后, 所得到的无源二端网络 a 、b两端之间的等效电阻。
二、例题：应用戴维南定理解题 戴维南定理的解题步骤： 1.把电路划分为待求支路和有源二端网络两部分，如图1中的虚线。 2.断开待求支路，形成有源二端网络（要画图），求有源二端网络的开路电压UOC 。 3.将有源二端网络内的电源置零，保留其内阻（要画图），求网络的入端等效电阻Rab 。 4.画出有源二端网络的等效电压源，其电压源电压US=UOC （此时要注意电源的极性），内阻R0=Rab 。 5.将待求支路接到等效电压源上，利用欧姆定律求电流。 【例1】电路如图，已知U 1=40V ，U 2=20V ，R 1=R 2=4Ω，R 3=13 Ω，试用戴维宁定理求电流I 3。 解：(1) 断开待求支路求开路电压U OC U OC = U 2 + I R 2 = 20 +2.5 ? 4 = 30V 或： U OC = U 1 – I R 1 = 40 –2.5 ? 4 = 30V U OC 也可用叠加原理等其它方法求。 (2) 求等效电阻R 0 将所有独立电源置零（理想电压源用短路代替，理想电流源用开路代替） (3) 画出等效电路求电流I 3 A 5.24420 402121 =+-=+-=R R U U I Ω=+?=22 1210R R R R R A 213 2303 0OC 3=+= += R R U I
1.实验目的： 1.1.验证有源二端电路戴维南定理。 1.2.通过实验,熟悉伏安法.半压法.零示法等典型的电路测量法。 2.戴维南定理: 戴维南定理：任何线性有源二端电路都可以用一个电压源Us与电阻R0 串联的等效电路代换。其中电压源US大小就是有源二端电路的开路电压UOC；电阻RO大小是有源二端电路除去电源的等效电阻RO 。 3.戴维南定理的验证：有源二端网络等效参数的测量方法: 3.1开路电压,短路电流法:用电压表测出二端电路端口开路电压UOC,用电流表测出端口短路电流ISC. 则等效电阻：RO=UOC/ISC，如图
3.2 伏安法测RO:用电压表测出二端电路端口伏安特性曲线的斜率?U/?I 就是电路的等效电阻。 即:R O =?U/?I=UOC/ISC. 3.3 半压法测R O , 调节二端电路所接负载电阻值RL ’,使 UL=UOC/2时。断开电路,测出RL ’，则有:Ro= RL ’。 4. 实验内容与实验步骤 4.1.用开路电压与半压法测量二端电路等效参数与元件参数。 表-1 二端电路等效参数及元件参数 Uoc=Us*R3/(R1+R3)、RO=(R1∥R3)+R2 络 U L =U O C /2 R L ’ = R O
4.2.测量有源二端电路的伏安特性：改变RL阻值，测量二端电路端口电压与电流记录在表-2中，根据测量数据作有源二端电路的伏安特性曲线。 表-2 有源二端电路伏安特性测量表 4.3.测量戴维南等效电路的伏安特性： 构成的用U=Uoc的电压源, R=RO的等效电阻戴维南等效电路如图-5. 改变外电阻RL的大小,测量戴维南等效电路的端口电压与电流,记录在表-3中， 根据测量数据作出戴维南等效电路的伏安特性曲线。 注意:Uoc是有源二端网络的开路电压,不是有源二端网络内的实际电源电压Us!! 比较有源二端电路的伏安特性曲线与戴维南等效电路的伏安特性曲线。验证戴维南定理。
1．图2-1所示的电路中包含（）条支路，用支路电流法分析该电路，需要列写（）个方程。 题图2-1 选择一项： a. 5,3 b. 5,4 c. 4,4 d. 4,3 2．用叠加定理分析电路时，当其中一个电源单独作用时，其他电源应置零，即电压源（）、电流源（）。 选择一项： a. 开路，开路 b. 短路，开路 c. 开路，短路 d. 短路，短路 3．任何一个有源二端网络，都可以等效简化为一个电压源和一个内阻（）的形式，该等效电压源的电压等于外电路开路时二端网络的（）电压。 选择一项： a. 串联，短路 b. 串联，开路 c. 并联，短路 d. 并联，开路
4．已知电路某元件的电压u和电流i分别为u=10cos（ωt+20°）V，i=5sin（ωt+110°）A，则该元件的性质是（）。 选择一项： a. 电阻 b. 电容 c. 电感 d. 不确定 1．叠加定理是用来分析计算线性电路中的电压、电流和功率的。 选择一项： 对 错 2．戴维南定理只能够计算电路中某一支路的电流，若完成电路所有支路的计算则依靠支路电流法。 选择一项： 对 错 3．在交流电路中，为了研究多个同频率正弦量之间的关系，常常选择其中的一个作为参考，称为参考正弦量。 选择一项： 对 错 4．由于正弦量与相量存在对应关系，所以相量等于正弦量。 选择一项： 对 错
1．图2?2所示电路的U S1=60 V，U S2=?90 V，R1=R2=5 Ω，R3=R4=10 Ω，R5=20 Ω，试用支路电流法求I1、I2、I3。 2.试用叠加定理计算题图2-3所示电路中的I。
3. 已知题图2-4所示电路中，R1=R2=R4=R5=5 Ω，R3=10 Ω，U=6.5 V，用戴维南定理求 R5所在支路的电流。 （a）用戴维南定理求解，应先将R5开路，求开路电压U O和等效电阻R O; （b）开路电压U O和等效电阻R O分别为1.08V,5.83Ω
戴维宁定理例题 例1 运用戴维宁定理求下图所示电路中的电压U0 图1 剖析：断开待求电压地址的支路（即3Ω电阻地址支路），将剩下一端口网络化为戴维宁等效电路，需恳求开路电压U oc和等效电阻R eq。 （1）求开路电压U oc，电路如下图所示 由电路联接联络得到，U oc=6I+3I，求解得到，I=9/9=1A，所以U oc=9V （2）求等效电阻R eq。上图电路中含受控源，需求用第二（外加电源法（加电压求电流或加电流求电压））或第三种（开路电压，短路电流法）办法求解，此刻独立源应置零。 法一：加压求流，电路如下图所示， 依据电路联接联络，得到U=6I+3I=9I（KVL），I=I0′6/(6+3)=(2/3)I0（并联分流），所以U=9′(2/3)I0=6I0，R eq=U/I0=6Ω 法二：开路电压、短路电流。开路电压前面已求出，U oc=9V，下面需恳求短路电流I sc。在求解短路电流的进程中，独立源要保存。电路如下图所示。
依据电路联接联络，得到6I1+3I=9（KVL），6I+3I=0（KVL），故I=0，得到I sc=I1=9/6=1.5A（KCL），所以R eq=U oc/I sc=6Ω 终究，等效电路如下图所示 依据电路联接，得到 留心： 核算含受控源电路的等效电阻是用外加电源法仍是开路、短路法，要详细疑问详细剖析，以核算简练为好。戴维南定理典型例子 戴维南定理指出，等效二端网络的电动势E等于二端网络开路时的电压，它的串联内阻抗等于网络内部各独立源和电容电压、电感电流都为零时，从这二端看向网络的阻抗Zi。设二端网络N中含有独立电源和线性时不变二端元件（电阻器、电感器、电容器），这些元件之间可以有耦合，即可以有受控源及互感耦合；网络N的两端ɑ、b接有负载阻抗Z（s），但负载与网络N内部诸元件之间没有耦合，U（s）=I（s）/Z（s）。当网络N中所有独立电源都不工作（例如将独立电压源用短路代替，独立电流源用开路代替），所有电容电压和电感电流的初始值都为零的时候，可把这二端网络记作N0。这样，负载阻抗Z（s）中的电流I（s）一般就可以按下式1计算（图2）式中E（s）是图1二端网络N的开路电压，亦即Z（s）是无穷大时的电压U（s）；Zi（s）是二端网络N0呈现的阻抗；s是由单边拉普拉斯变换引进的复变量。
实验九 戴维宁定理和诺顿定理的验证 ──有源二端网络等效参数的测定 一、实验目的 1. 验证戴维宁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）。 戴维宁定理指出：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R 0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R 0定义同戴维宁定理。 Uoc （Us ）和R 0或者I SC （I S ）和R 0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R 0 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 Uoc R 0＝ ── Isc 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R 0 用电压表、电流表测出有源二端网 图9-1 络的外特性曲线，如图9-1所示。 根据 外特性曲线求出斜率tg φ，则内阻 △U U oc R 0 ＝tg φ＝ ──＝── 。 △I Isc 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 图9-2 U oc －U N 端电压值U N ，则内阻为 R 0＝──── 。 I N (3) 半电压法测R 0 如图9-2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 U I A B I U O ΔU ΔI φ sc oc /2
电工学期末考试试题 一、填空题（每空2分，共24分） 1.电路如图1所示，= ab U V，若选a点为参考点，则b点的电位 V=V。 2.I 3. 4.已知135) u t V =-o，则有效值U=V，周期T=s，初相位=，0.01 t s =时，u=V。 5.已知变压器的变比为4:1，测得次绕组中的电流 2 4 I A =，则原绕组中的电流 1 I=A。 6.一台三相异步电动机，定子电压的频率为 1 50 Z f H =，极对数1 p=，转差率0.015 s=。则同步转 速 n=/min r,转子转速n=/min r，转子电流频率 2 f= Z H。 二、选择题（每题2分，共20分） 1.电路如图4所示，其KVL方程正确的是（）。 2.图5所示电路中 AB U为（）V . 1.5 B.2 C. 2.5 D 4.若将同一白炽灯分别接入到 .A接至直流电源时较亮.B接至交流电源时较亮 .C两者亮度相同.D以上答案均不正确 5.下列哪个表达式成立？（） 6.电感和电容均为理想元件的正弦交流电路中，下列表达式正确的是（）。 7.三角形接法的对称三相负载接至相序为C B A、 、的对称三相电源上，已知相电流A I ABο0 10∠ = ?则线电流A I ? =()A。 图
8.下列说法中不符合R 、L 、C 串联谐振特征的是()。 .A 电路对电源呈现电阻性 .B 电路的阻抗模最大 .C L C U U =.D 电流最大 9.三相异步电动机转动的原理是（）。 .A 定子磁场与定子电流的相互作用 .B 转子磁场与转子电流的相互作用 .C 旋转磁场与转子电流的相互作用.D 旋转磁场与定子电流的相互作用 10.Y-?换接起动起动转矩=Y st T ()ΔS t T 。 三、分析计算题（5小题，共56分） 1.有源二端网络N 的开路电压0U 为9V ，若联接如图7()a 所示，则得电流为1A 。若联接成图7()b 所示，当电流源电流为1A ，求电路中的电流I 为多少？(10分) 2.电路如图8所示，已知Ω==k X R C 10，R 中的电流为mA I R ο 010∠=? 。试求C U I I ??? 、和，并作相量图（R C I I I U ? ? ? ? 、、和）。若角频率为ω，写出u 的表达式。（12分） 3.Y 380V 的三相交流电源上，求相电流p I 、线电流l I 、功率因数及三相负载的有功功率。（8分） 4.在图9中，20E V =，120R =Ω，25R =Ω，0.02L H =。在开关S 闭合前电路已处于稳态。求0t ≥时L i i ，并作出L i 随时间变化的曲线。（16分） 5.(1)图10（a ）所示控制电路能否控制异步电动机的正常起、停？为什么? (2)额定电压为380/660V ，Δ/Y 联结的三相异步电动机，试问当电源电压为380V 时应采用什么联 结方式？若图10（b ）为电动机的接线盒，在图10（b ）中画出此联结方式。(10分) 《电工学2-1》期末考试试卷（A ）答题纸 题号 一 二 三 四 总分 得分 一．填空（每空2分，共24分） 1．5V ，-5V ，2．2A 。3．4Ω，4．220V ，0.02s ，-135°， 220V 。5．1A 。6．3000r/min ,2755r/min,0.75Hz 。 图8 图7(a) 图7(b) 图10（b ） W 2 U 2 V 2 U 1 V 1 W 1 接电源 KM SB 1 SB 2 KM 图10（a ） 图9
实验三戴维宁定理的验证 一、实验目的 1、验证戴维宁定理。 2、学习测量有源二端网络的开路电压和等效阻的方法。 3、通过实验加深对戴维宁定理应用的理解，加深对电源等效概念的理解。 二、实验容 1、按照戴维宁定理的理论分析步骤，用实验的方法验证。 三、实验元器件、仪器与设备 1、智能化电工与电子技术实验台； 2、数字式万用表； 四、实验原理 1、戴维宁定理 任何一个线性有源二端网络，对与其相连的负载或电路来说，总可以用一个理想电压源和电阻相串联的有源支路代替，其理想电压源的电压E等于该有源二端网络端口a、b的开路电压Uab，其阻等于原网络中所有独立电源去除后的a、b端口的等效电阻Rab。其原理示意图如图3-1所示： 图3-1戴维宁定理电源等效示意 戴维宁定理用于计算复杂电路中的某个电阻上或支路上的电压或电流，它的理论分析步骤：1）划出有源二端网络：通常需要分析的电阻或支路（负载支路）之外的电路就是有源二端网络， 其连接的两个端点就是上图所示的a、b 2）计算有源二端网络的等效电动势E a、b两点的开路端电压Uab，Uab=E。 3）计算有源二端网络的等效电源阻Rab：将断开负载支路的有源二端网络中所有的理想电压源和电流源去除，其方法：将理想电压源短路，将理想电流源开路，使它们无法输出有效的电路激励E和Is。此后，采用电阻串、并联的分析方法计算剩下电路（无源网络）中的等效电阻Rab，Rab=Ro。 4）计算负载支路的电流或电压：此时复杂的有源二端网络就等效为图3-1右图所示的等效电源，将负载支路重新接到a、b端点上，按图3-2即可非常简单地求出所需的电流或电压值。 图3-2戴维宁等效电路 2、定理 由于任何一个电源都可以等效为电压源形式也可以根据需要等效为电流形式，如用一个理想电压源和电阻相串联的有源支路代替线性有源二端网络，就是戴维宁定理；如用一个理想电流源和电阻相并联，就是定理。其理想电流源的电流Is等于该有源二端网络端口a、b的短路电流Iab，其阻等于原网络中所有独立电源去除后的a、b端口的等效电阻Rab。其原理示意图如图3-3所示：
实验报告 一、实验名称 叠加定理与置换定理 二、实验原理 1、根据叠加定理，实验数据应满足当电路中只有U s1单独作用时流过一条支路的电流值加上电路只有Us2单独作用时流过该支路的电流值等于电路中Us1与Us2共同作用时流过该支路的电流值。 2、置换定理：若电路中某一支路的电压和电流分别为U和I，用Us=U的电压源或Is=I的电流源来置换该支路，如置换后电路有唯一解，则置换前后电路中全部支路电压与支路电流保持不变。 三、实验内容 1、测量并记录电阻的实际值（数据见实验数据表1） 2、根据下面电路图，在实验板上连接此电路实物图。将一万用表串联接入R3的那条支路中，并将万用表打在电流档上；将另一万用表并联在R33两端并打在电压档上。 3、选择一支路，记录两个电源同时作用时的两万用表的读数；单个电源作用，分别短路另一个电源（不是不接电源也不是将电源的值降为0，而是直接短路），记录两万用表的读数。（数据见实验数据表2） 四、实验数据 表1 器件R1 R2 R3 R11 R22 R33
阻值（Ω） 1.799k 219.5 267.8 2.173k 267.5 327.6 表2 电源电压/V 支路电压/V 支路电流/mA Multisim 实验板Multisim 实验板 Us1=10 Us2=15 8.250 8.35 31.0 31.70 Us1=10 Us2=0 0.632 0.636 2.337 2.35 Us1=0 Us2=15 7.728 7.72 29.0 29.33 两电源共同作用时仿真图： Us1单独作用时的仿真图： Us2单独作用时的仿真图：
将直流电源换成交流电源时的分别三张波形图： U1=10 U2=15交流波形图 U1=10 U2=0 交流波形图
一、实验目的 1、通过实验来验证线性电路中的叠加原理以及其适用范围。 2、学习直流仪器仪表的测试方法。 二、实验器材 序号名称数量备注 1稳压、稳流源1DG04 2直流电路实验1DG05 3 1D31-2 直流电压、电流表 三、实验原理 叠加原理指出：在有多个独立源共同作用下的线性电路中，通过每一个元件的电流或其两端的电压，可以看成是由每一个独立源单独作用时在该元件上所产生的电流或电压的代数和。 线性电路的齐次性是指当激励信号（某独立源的值）增加或减小K 倍时，电路的响应（即在电路其他各电阻元件上所建立的电流和电压值）也将增加或减小K倍。 四、实验内容及步骤 实验线路如图3-4-1所示。 图3-4—1 1、按图3-4-1，取U1＝+12V，U2调至+6V。 2、U1电源单独作用时（将开关S1拨至U1侧，开关S2拨至短路侧），用直流数字电压表和毫安表（接电流插头）测量各支路电流及各电阻元件两端的电压，数据记入表格中。 3、U2电源单独作用时（将开关S1拨至短路侧，开关S2拨至U2侧），重复实验步骤2的测量和记录。 4、令U1和U2共同作用时（将开关S1和S2分别拨至U1和U2侧），重复上述的测量和记录。 五、实验数据处理及分析 线性叠加定理数据记录表 实验内容I?I?I?Uab Ucd Uad Ude Ufa U?单独作用8.360 -2.274 6.313 2.378 0.845 3.26 4.351 4.379
U?单独作用-1.06 3.586 2.422 -3.46 -1.24 1.245 -0.59 -0.537 U?,U?共同作 7.423 1.231 8.761 -1.248 -0.411 4.413 3.797 3.783 用 非线性叠加定理数据记录表 实验内容I?I?I?Uab Ucd Uad Ude Ufa U?单独作用8.556 -2.23 6.296 0.38 0.663 3.161 4.395 4.397 U?单独作用0.041 0.041 0.045 -0.002 5.872 0 0 0 U?,U?共同作 7.82 0 7.836 -0.002 -2.089 3.957 3.974 3.953 用 电源单独作用时，将另外一出开关投向短路侧，不能直接将电压源短接置零。电阻改为二极管后，叠加原理不成立。 六、实验总结 测量电压、电流时，应注意仪表的极性与电压、电流的参考方向一致，这样纪录的数据才是准确的。
戴维南定理例题
第四章电路定理 ◆重点： 1、叠加定理 2、戴维南定理和诺顿定理 ◆难点： 1、熟练地运用叠加定理、戴维南定理和诺顿定理分析计算电路。 2、掌握特勒根定理和互易定理，理解这两个定理在路分析中的意义。 4-1 叠加定理 网络图论与矩阵论、计算方法等构成电路的计算机辅助分析的基础。其中网络图论主要讨论电路分析中的拓扑规律性，从而便于电路方程的列写。 4.1.1 几个概念 1．线性电路——Linear circuit 由线性元件和独立源组成的电路称为线性电路。 2．激励与响应——excitation and response 在电路中，独立源为电路的输入，对电路起着“激励”的作用，而其他元件的电压与电流只是激励引起的“响应”。 3．齐次性和可加性——homogeneity property and additivity property “齐次性”又称“比例性”，即激励增大K倍，响应也增大K倍；“可加性”意为激励的和产生的响应等于激励分别产生的响应的和。“线性”的含义即包含了齐次性和可加性。 齐次性： 仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除谢谢2
可加性： 4.1.2 叠加定理 1．定理内容 在线性电阻电路中，任一支路电流（电压）都是电路中各个独立电源单独作用时在该支路产生的电流（电压）之叠加。此处的“线性电阻电路”，可以包含线性电阻、独立源和线性受控源等元件。 2．定理的应用方法 将电路中的各个独立源分别单独列出，此时其他的电源置零——独立电压源用短路线代替，独立电流源用开路代替——分别求取出各独立源单独作用时产生的电流或电压。计算时，电路中的电阻、受控源元件及其联接结构不变。 4.1.3 关于定理的说明 1．只适用于线性电路 2．进行叠加时，除去独立源外的所有元件，包含独立源的内阻都不能改变。 3．叠加时应该注意参考方向与叠加时的符号 4．功率的计算不能使用叠加定理 4.1.4 例题 1．已知：电路如图所示 仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除谢谢3
实验三、四 戴维南定理的验证及最大功率传输定理的验证 一、实验目的 1. 验证戴维南定理的正确性，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. 掌握测量开路电压与等效内阻的方法。 4. 掌握最大功率传输定理。 二、实验原理 1. 戴维南定理任何一个线性有源网络，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（或称为有源一端口网络）。 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U S 等于这个有源二端网络的开路电压U OC ，其等效内阻R 0等于该网络中所有独立源均置零（理想电压源视为短接，理想电流源视为开路）时的等效电阻。U OC （U S ）和R 0称为有源二端网络的等效参数。 2. 有源二端网络等效电阻的测量方法 （1）开路电压、短路电流法测R 0 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 OC ，然后再将其输出端短路，用电流表测其短路电流I SC ，则等效内阻为： SC OC 0I U R = 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R 0 用电压表、电流表测出有源二端网络的外特性曲线，如图5-1所示。根据外特性曲线求出斜率?tan ，则内阻： SC OC 0I U ΔI ΔU tan R == =? U I 图5-1 外特性曲线 四、实验内容
被测有源二端网络如图 5-3（a ）所示，电压源U S =12V 和恒流源I S =10A 。 Ω 510Ω 510Ω 330Ω10U S I S 电阻箱R L U OC U 电阻箱R L I R 0 被测有源网络 （a ）电路原理图 （b ）等效电路 图5-3 有源二端网络 图5-4 Multisim 戴维南定理测开路电压仿真电路 图5-5 Multisim 戴维南定理测短路电流仿真电路