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实验一 特勒根定理和互易定理

实验一 特勒根定理和互易定理
实验一 特勒根定理和互易定理

实验一 特勒根定理和互易定理

一、实验目的

1、加深对特勒根定理的理解;

2、加深对线性定常网络中互易定理的理解;

3、进一步熟悉稳压源和直流仪表的使用。

二、实验设备

1、电工实验装置(DS011)

2、万用表

三、实验原理

1、特勒根定理

a 、定理1(又名功率守恒定理):对于一个具有n 个结点和

b 条支路的电路,假设各支路的电流和电压取关联参考方向,且)()(321321b b u u u u i i i i ,,,,、,,,,??????分别为b 条支路的电流和电压,则对如何时刻t ,有

∑==b

k k

k i

u 1

b 、定理2(又名似功率守恒定理):如果有两个具有n 个结点和b 条支路的电路,它们具有相同的图(拓扑结构),但可以由内容不同的支路构成,假设各支路的电流和电压取关联参考

)

()(321321b b u u u u i i i i ,,,,、,,,,??????和

)????()????(321321b b u

u u u i i i i ,,,,、,,,,??????表示两个电路中b 条支路的电流和电压,则对如何时刻t ,有

∑==b

k k

k i u 1

0?

,∑==b

k k k i u

1

0?。 2、互易定理:

对一个仅含有线性电阻(不含独立源和受控源)的电路(或网络),在单一激励产生响应,当激励和响应互换位置时,响应对激励的比值保持不变。此时,当激励为电压源时,响应为短路电流;当激励为电流源时,响应为开路电压。

互易定理存在三种形式:

a 、定理1:如图4-17(a)与(b)所示电路中,N 0为仅由电阻组成的线性电阻电路,则有

S S u

i u i ??12=。

(a)

(b)

图4-1 互易定理1

u

i 2

S u

?

b 、定理2:如图4-18(a)与(b)所示电路中,N 为仅由电阻组成的线性电阻电路,则有

S

S i u i u ??12=。

c 、定理3:如图4-19(a)与(b)所示电路中,N 为仅由电阻组成的线性电阻电路,则有

S S u

u

i i ??12=。

四、实验内容

1、验证特勒根定理

⑴ 按图4-4所示电路接线,任 意给定U S1和U S2的值,实验中设

V U V U S S 51021==,。然后测量

支路1至支路5的电压、电流值

填入表4-1中,并验证

∑==b

k k

k i

u 1

表4-1

⑵ 改变R 3支路(阻值或用其它元件替代),重新测量支路1至支路5的电压、电流值填入

表4-2中,并验证∑==b k k k i

u 1

0?,∑==b

k k k i u 1

0?。 表4-2

(a)

(b)

图4-3 互易定理3

i i 2

S u ?

(a)

(b) 图4-2 互易定理2

S

2、验证互易定理

自行设计(取mA i S 50 )

五、注意事项

1、测量电流、电压时,不但要读出数值,还要判断实际方向,并于设定的参考方向进行

比较。若不一致,则该数据前加“-”号;

2、实验中,电压源的输出电压要用万用表的直流电压挡测量,稳压电源指示的数值仅作参考。

六、报告要求

1、根据实验数据验证特勒根定理,并加以讨论;

2、根据实验数据验证互易定理,并加以讨论;

3、回答思考题。

七、思考题

1、特勒根定理的适用范围如何?

2、互易定理的适用范围如何?

3、特勒根定理与互易定理有何联系?

戴维南定理实验报告

实验一戴维南定理 班级:17信息姓名:张晨瑞学号:20 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。 6.初步掌握Origin绘图软件的应用方法。 二、实验原理 一个含独立源、线性电阻的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子的床帘组合来等效置换,去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。这一定理成为戴维南定理。 三、实验方法 1.比较测量法 戴维南定理是一个等效定理,因此应想办法验证等效前后对其他电路的影响是否一致,即等效前后的外特性是否一致。 实验中首先测量原电路的外特性,在测量等效电路的外特性,最后比较两者是否一致,等效电路中的等效参数的获取,可通过测量得到,并同根据电路结构所推到计算出的结果相比较。 实验中期间的参数应使用实际测量值。实际值和期间的标称值是有差别的,所有的理论计算应基于器件的实际值。 2.等效参数的获取

等效电压Uoc:直接测量被测电路的开路电压,该电压就是等效电压。 等效电阻Ro:将电路中所有电压源短路,所有电流源开路,使用万用表阻挡测量。 3.测量点个数以及间距的选取 测试过程中测量的点个数以及间距的选取与测量特性和形状有关。对于直线特性,应使测量间距尽量平均,对于非线性特性应在变化陡峭处多测些点。测量的目的是为了用有限的点描述曲线的整体形状和细节特征。因此应注意测试过程中测量的点个数以及间距的选取。 为了比较完整地反映特性和形状,一般选取10个以上的测量点。 本实验中由于特性曲线是直线形状,因此测量点应均匀选取。为了办政策亮点分布合理,迎新测量特性的最大值和最小值,再根据点数合理选择测量间距。 4.电路的外特性测量方法 在输出端口上接可变负载(如电位器),改变负载(调节电位器)测量端口的电压和电流。 四、实验仪器与器件 1.计算机一台 2.通用电路板一块 3.万用表两只 4.直流稳压电源一台 5.电阻若干 五、实验内容 1.测量电阻的实际值,填表,并计算等效电源电压和等效电阻 2.Multisim仿真 (1)创建电路; (2)用万用表测量端口开路电压和短路电流,并计算等效电阻; (3)用万用表的Ω挡测量等效电阻,与(2)比较,将测量结果 填入表1中;

电路分析第4章4 互易定理

特勒根定理 设有电路,A B ,满足:(1)两者的拓扑图完全相同,均有n 个节点b 条支路;(2)对应的支路和节点均采用相同的编号,其中B 电路的电流、电压加“^”号;(3)各支路电流、电压参考方向均取为一致,则有: 功率守恒定理: 01 b U I k k k =∑= ??01b U I k k k =∑= 似功率守恒定理: ?01 b U I k k k =∑= 1 ?0b k k k U I ==∑

适用于各种电路:直流、交流;线性、非线性; 被称为基尔霍夫第三定律。 §2-2互易定理 在线性电路中,若只有一个独立电源作用,网络只含有线性电阻(不含受控源),则在一定的激励与响应的定义下,二者的位置互易后,响应与激励的比值不变。 互易定理的证明需要特勒根定理(或二端网络等效的概念)。 根据激励和响应是电压还是电流,互易定理有三种形式: 1、互易定理的第一种形式

S u S u ?+- 电路在方框内仅含线性电阻,不 含任何独立电源和受控源。电压源s u 接在端子1-1',支路2-2'短路,其电流为2i 。如果把激励和响应位置互 换,此时?s u 接于2-2',而响应则是接于1-1',短路电流1?i 。 21??s s i i u u =,若 ?s s u u =,则21?i i =。 对一个仅含线性电阻的电路,在单一电压源激励而响应为电流时,激励和响应互换位置,不改变同一激励产生的响应。 2、互易定理的第二种形式

2' 2 1' 1 21??s s u u i i = 若?s s i i =,则21?u u =。 3 互易定理的第三种形式 2 1??s s i u i u = 若数值上?s s i u =,则数值上21?i u =。 例 用互易定理求下图中电流i 。

电路实验报告1--叠加原理

电路实验报告1-叠加原理的验证 所属栏目:电路实验- 实验报告示例发布时间:2010-3-11 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。 三、实验设备 高性能电工技术实验装置DGJ-01:直流稳压电压、直流数字电压表、直流数字电流表、叠加原理实验电路板DGJ-03。 四、实验步骤 1.用实验装置上的DGJ-03线路, 按照实验指导书上的图3-1,将两路稳压电源的输出分别调节为12V和6V,接入图中的U1和U2处。 2.通过调节开关K1和K2,分别将电源同时作用和单独作用在电路中,完成如下表格。 表3-1

3.将U2的数值调到12V,重复以上测量,并记录在表3-1的最后一行中。 4.将R3(330 )换成二极管IN4007,继续测量并填入表3-2中。 表3-2 五、实验数据处理和分析 对图3-1的线性电路进行理论分析,利用回路电流法或节点电压法列出电路方程,借助计算机进行方程求解,或直接用EWB软件对电路分析计算,得出的电压、电流的数据与测量值基本相符。验证了测量数据的准确性。电压表和电流表的测量有一定的误差,都在可允许的误差范围内。 验证叠加定理:以I1为例,U1单独作用时,I1a=8.693mA,,U2单独作用时,I1b=-1.198mA,I1a+I1b=7.495mA,U1和U2共同作用时,测量值为7.556mA,因此叠加性得以验证。2U2单独作用时,测量值为-2.395mA,而2*I1b=-2.396mA,因此齐次性得以验证。其他的支路电流和电压也可类似验证叠加定理的准确性。 对于含有二极管的非线性电路,表2中的数据不符合叠加性和齐次性。 六、思考题 1.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。 2.电阻改为二极管后,叠加原理不成立。

戴维南定理实验报告

戴维南定理实验报告

戴维南定理 班级:14电信学号:1428403003 姓名:王舒成绩:一实验原理及思路 一个含独立源,线性电阻和受控源的二端网络,其对外作用可以用一个电压源串联电阻的. 等效电源代替,其等效电压源的电压等于该二端网络的开路电压,其等效内阻是将该二端网络中所有的独立源都置为零后从从外端口看进去的等效电阻。这一定理称为戴维南定理。 本实验采用如下所示的实验电路图a: 等效后的电路图如下b: 测它们等效前后的外特性,然后验证等效前后对电路的影响。 二实验内容及结果

⒈计算等效电压和电阻 计算等效电压:电桥平衡。∴=,33 1131R R R R Θ Uoc=3 11 R R R +=2.609V 。 计算等效电阻:R= ??? ??? ? ?+++ ??? ??? ??++3311111221 3111121 R R R R R R =250.355 ⒉用Multisim 软件测量等效电压和等效电阻 测量等效电阻是将V1短路,开关断开如下图所示: -+ Ro=250.335O Ω 测量等效电压是将滑动变阻器短路如下图 V120 V R11.8kΩ R2220Ω R112.2kΩ R22270Ω R33330ΩR3270Ω 50% 2 4 J1Key = A XMM1 6 a 1 7 Uo=2.609V ⒊用Multisim 仿真验证戴维南定理 仿真数据

等效电压Uoc=2.609V 等效电阻Ro=250.355Ω 电压/V 2.6 09 2.4 08 2.3 87 2.3 62 2.3 31 2.2 9 2.2 36 2.1 58 2.0 41 1.8 41 1.4 22 电流/mA 0 0.8 03 0.8 85 0.9 84 1.1 1 1.2 72 1.4 9 1.7 99 2.2 68 3.0 68 4.7 4 电压/V 2.6 09 2.4 08 2.3 87 2.3 63 2.3 3 2.2 91 2.2 36 2.1 58 2.0 41 1.8 41 1.4 22 电流/mA 0 0.8 03 0.8 85 0.9 85 1.1 1 1.2 72 1.4 9 1.7 99 2.2 68 3.0 68 4.7 5

第5章 特勒根定理

第五章 特勒根定理 5-1 引言 特勒根定理是关于电网络拓扑结构的定理,它脱离了元件具体的物理性态,因而具有更普遍的意义。 特勒根定理是B.D.H. Tellegen 在本世纪五十年代初提出的[1、 2]。 实际上,在此之前,已出现了许多关于特勒根定理的推导和讨论的文章[3-5]。 最早的工作应追溯到 1883年 O. Heaviside 的论文[6]。尽管如此,先于Tellegen 的作者们没有指出定理的普遍性及其应用上的灵活性,只是将它用于一个特定的目的,或者只作出说明而没有探讨它的应用。定理以 Tellegen 的名字命名是因为他是指出定理有普遍意义的第一人。 特勒根定理不仅具有电网络意义,它还具有更一般的应用价值,文[7]在一般数学方程组的基础上提出了广义特勒根定理,并给出了矩阵互易定理,进一步发展了这一理论。 本章介绍特勒根定理。首先讨论特勒根定理在电网络中的表述,然后给出广义特勒根定理,并进行流图解析,最后是广义特勒根定理的应用举例。 5-2 特勒根定理 定理5-1(特勒根定理1):对n 个节点b 条支路的电网络,在标定支路的参考方向后,必有 0),,,(0 2121=???? ?? ? ??=n n b T b I I I V V V I V (5.1) 其中,b V 和b I 分别是支路电压和支路电流向量。 证明: 由第一章网络的关联性可知 m T b b n T a b I K I V K V == (5.2) 各符号意义同第一章,于是有 b a T n b T b I K V I V ?= (5.3) 由基尔霍夫电流定律 0=b a I K (5.4) 故必有 0=b T b I V (5.5) 证毕。 定理5-2(特勒根定理2):对于两个网络,若拓扑结构完全相同,且支路标定方向完全一致,必有

戴维南定理实验报告

戴维南定理 学号:1128403019 姓名:魏海龙班级:传感网技术 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。 4、初步掌握multisim软件中的multimeter、voltmeter、ammeter 等仪表的使用以及DC operating point、paramrter 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。 6、初步掌握Origin绘图软件的应用。 二、实验器材: 计算机一台、通用电路板一块、万用表两只、直流稳压电源一台、电阻若干。 三、实验原理: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 效电阻等于该一端口网络中所有独立源都置为零后的数日电 阻。 四、实验内容: 1、电路图:

2、元器件列表: 2、实验步骤: (1)理论分析: 计 算等效电压: 电桥平衡。∴=,331131R R R R Uoc=3 11 R R R +=2.6087V 。 计算等效电阻:R= ??? ??? ? ?+++ ??? ??? ? ?++3311111221 3111121 R R R R R R =250.355

(2)测量如下表中所列各电阻的实际值,并填入表格: 然后根据理论分析结果和表中世纪测量阻值计算出等效电源电压和等效电阻,如下所示: Uc=2.6087V R=250.355Ω (3)multisim仿真: a、按照下图所示在multisim软件中创建电路 b、用万用表测量端口的开路电压和短路电流,并计算等 效电阻,结果如下:Us= 2.609V I= 10.42mA R=250.38Ω

叠加原理 实验报告范文(含数据处理)

创作编号: GB8878185555334563BT9125XW 创作者:凤呜大王* 叠加原理实验报告范文 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。 三、实验设备 高性能电工技术实验装置DGJ-01:直流稳压电压、直流数字电压表、直流数字电流表、叠加原理实验电路板DGJ-03。 四、实验步骤 1.用实验装置上的DGJ-03线路,按照实验指导书上的图3-1,将两路稳压电源的输出分别调节为12V和6V,接入图中的U1和U2处。 2.通过调节开关K1和K2,分别将电源同时作用和单独作用在电路中,完成如下表格。 表3-1

3.将U2的数值调到12V,重复以上测量,并记录在表3-1的最后一行中。 4.将R3(330 )换成二极管IN4007,继续测量并填入表3-2中。 表3-2 五、实验数据处理和分析 对图3-1的线性电路进行理论分析,利用回路电流法或节点电压法列出电路方程,借助计算机进行方程求解,或直接用EWB软件对电路分析计算,得出的电压、电流的数据与测量值基本相符。验证了测量数据的准确性。电压表和电流表的测量有一定的误差,都在可允许的误差范围内。 验证叠加定理:以I1为例,U1单独作用时,I1a=8.693mA,,U2单独作用时, I1b=-1.198mA,I1a+I1b=7.495mA,U1和U2共同作用时,测量值为7.556mA,因此叠加性得以验证。2U2单独作用时,测量值为-2.395mA,而2*I1b=-2.396mA,因此齐次性得以验证。其他的支路电流和电压也可类似验证叠加定理的准确性。 对于含有二极管的非线性电路,表2中的数据不符合叠加性和齐次性。

戴维南定理实验报告

实验四戴维南定理 一、实验目的 1、验证戴维南定理 2、测定线性有源一端口网络的外特性和戴维南等效电路的外特性。 二、实验原理 戴维南定理指出:任何一个线性有源一端口网络,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,理想电压源的电玉等于原一端口的开路电压Uoc,其电阻(又称等效内阻)等于网络中所有独立源置零时的入端等效电阻Req,见图4-1。 图4- 1 图4- 2 1、开路电压的测量方法 方法一:直接测量法。当有源二端网络的等效内阻Req与电压表的内阻Rv 略不计时,可以直接用电压表测量开路电压。 方法二:补偿法。其测量电路如图4-2所示,E为高精度的标准电压源,R为标准分压电阻箱,G为高灵敏度的检流计。调节电阻箱的分压比,c、d两端的电压随之改变,当Ucd=Uab 时,流过检流计G的电流为零,因此

Uab=Ucd =[R2/(R1+ R2)]E=KE 式中 K= R2/(R1+ R2)为电阻箱的分压比。根据标准电压E 和分压比Κ就可求得开路电压Uab,因为电路平衡时I G= 0,不消耗电能,所以此法测量精度较高。 2、等效电阻Req的测量方法 对于已知的线性有源一端口网络,其入端等效电Req可以从原网络计算得出,也可以通过实验测出,下面介绍几种测量方法: 方法一:将有源二端网络中的独立源都去掉,在ab端外加一已知电压U, 测量一端口的总电流I总则等效电阻 Req= U/I总 实际的电压源和电流源具有一定的内阻,它并不能与电源本身分开,因此在去掉电源的同时,也把电源的内阻去掉了,无法将电源内阻保留下来,这将影响测量精度,因而这种方法只适用于电压源内阻较小和电流源内阻较大的情况。 方法二:测量ab端的开路电压Uoc及短路电流Isc则等效电阻 Req= Uoc/Isc 这种方法适用于ab端等效电阻Req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。 图4 – 3 图 4-4 方法三:两次电压测量法 测量电路如图4-3所示,第一次测量ab端的开路Uoc,第二次在ab端接一已知电阻RL (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Req为:

互易定理证明

特勒根定理及互易定理的证明 一、特勒根定理 ) 在各节点处(631c5324210 0 6 62211654321=∑=+--+++++-=+++====-=-=-=i i i i u i i i u i i i u i u i u i u p u u u u u u u u u u u u u u u b a c b a c b a b c a )() ()(... 0 6 1 =∑=k k k i u 即 上式成立的条件: ① 各回路均满足KVL ; ② 各节点均满足KCL ; ③ u k 与i k 取关联参考方向。 定理表述: 对于一个具有B 条支路和n 个节点的网络,若在任意回路中都满足KVL ,在任意节点处都满足KCL ,且各支路电压u k 与电流i k 均取关联参考方向,则 01 =∑=B k k k i u 各支路电压u k (图中未标出) 与电流i k 均取关联参考方向 u c u

只要满足定理中所述的条件,可得结论: 1. 对于任意集总参数网络,定理都适用; 2. ∑=≠=B k k k t t t i t u 1 2121 0)()()( 3. (推论) 若两个网络N 和N '的有向图相同,则 0 1 21121='='∑∑==B k k k B k k k t i t u t i t u )()()()(或 (t 1=t 2 或 t 1≠t 2) 二、互易定理的证明 设上图所示网络0N 和0N '相同,则由特勒根定理可得 0 0 1 211 21='='∑∑==B k k k B k k k t i t u t i t u )()()()(或 ② ① 0 3 221132211='+'+'='+'+'∑∑==B k k k B k k k i u i u i u i u i u i u 或即 设网络0N 和0N '为电阻网络,则 + _ + 2 _ 2'

叠加定理实验报告

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

戴维南定理实验报告

戴维南定理实验报告 一、实验目的 1.深刻理解和掌握戴维南定理。 2.掌握和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。 4.初步掌握Multisim软件中的Multmeter,Voltmeter,Ammeter等仪表的使用以及DC Operating Point,Parameter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。 6.初步掌握Origin绘图软件的使用。 二、实验原理 三、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的输入电阻,这 一定理称为戴维南定理。如图实验方法 1.比较测量法 2.戴维南定理是一个等效定理,因此想办法验证等效前后对其他电路的影响是否一致,即等效前后的外特性是否一致。 3.整个实验过程首先测量原电路的外特性,再测量等效电路的外特性。最后进行比较两者是否一致。等效电路中等效参数的获取,可通过测量得到,并同根据 电路结构所推导计算出的结果想比较。 实验中期间的参数应使用实际测量值,实际值和器件的标称值是有差别的。 所有的理论计算应基于器件的实际值。 4.等效参数的获取 5.等效电压Uoc:直接测量被测电路的 开路电压,该电压就是等效电压。 6.等效电阻Ro:将电路中所有电压源 短路,所有电流源开路,使用万用 表电阻档测量。本实验采用下图的 实验电路。 7.电路的外特性测量方法8.在输出端口上接可变负载(如电位器),改变负载(调节电位器)测量端口的电压和电流。 9.测量点个数以及间距的选取 10.测试过程中测量点个数以及间距的选取,与测量特性和形状有关。对于直线特性,应使测量点间隔尽量平均,对于非线性特性应在变化陡峭处多测些点。测量的目 的是为了用有限的点描述曲线的整体形状和细节特征。因此应注意测试过程中测 量点个数及间距的选取。 四、实验注意事项 1.电流表的使用。由于电流表内阻很小,放置电流过大毁坏电流表,先使用大量程(A) 粗侧,再使用常规量程(mA)。

叠加原理实验报告

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。

叠加原理 实验报告范文(含数据处理)

叠加原理实验报告范文 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。 三、实验设备 高性能电工技术实验装置DGJ-01:直流稳压电压、直流数字电压表、直流数字电流表、叠加原理实验电路板DGJ-03。 四、实验步骤 1.用实验装置上的DGJ-03线路,按照实验指导书上的图3-1,将两路稳压电源的输出分别调节为12V和6V,接入图中的U1和U2处。 2.通过调节开关K1和K2,分别将电源同时作用和单独作用在电路中,完成如下表格。 表3-1 3.将U2的数值调到12V,重复以上测量,并记录在表3-1的最后一行中。 4.将R3(330 )换成二极管IN4007,继续测量并填入表3-2中。

表3-2 五、实验数据处理和分析 对图3-1的线性电路进行理论分析,利用回路电流法或节点电压法列出电路方程,借助计算机进行方程求解,或直接用EWB软件对电路分析计算,得出的电压、电流的数据与测量值基本相符。验证了测量数据的准确性。电压表和电流表的测量有一定的误差,都在可允许的误差范围内。 验证叠加定理:以I1为例,U1单独作用时,I1a=8.693mA,,U2单独作用时,I1b=-1.198mA,I1a+I1b=7.495mA,U1和U2共同作用时,测量值为7.556mA,因此叠加性得以验证。2U2单独作用时,测量值为-2.395mA,而2*I1b=-2.396mA,因此齐次性得以验证。其他的支路电流和电压也可类似验证叠加定理的准确性。 对于含有二极管的非线性电路,表2中的数据不符合叠加性和齐次性。 六、思考题 1.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。 2.电阻改为二极管后,叠加原理不成立。 七、实验小结 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。

2基尔霍夫定律和叠加原理的验证实验报告答案含数据处理

实验二基尔霍夫定律和叠加原理的验证 一、实验目的 1.验证基尔霍夫定律的正确性,加深对基尔霍夫定律的理解。 2.验证线性电路中叠加原理的正确性及其适用范围,加深对线性电路的叠加性和齐次性的认识和理解。 3.进一步掌握仪器仪表的使用方法。 二、实验原理 1.基尔霍夫定律 基尔霍夫定律是电路的基本定律。它包括基尔霍夫电流定律(KCL)和基尔霍夫电压定律(KVL)。 (1)基尔霍夫电流定律(KCL) 在电路中,对任一结点,各支路电流的代数和恒等于零,即ΣI=0。 (2)基尔霍夫电压定律(KVL) 在电路中,对任一回路,所有支路电压的代数和恒等于零,即ΣU=0。 基尔霍夫定律表达式中的电流和电压都是代数量,运用时,必须预先任意假定电流和电压的参考方向。当电流和电压的实际方向与参考方向相同时,取值为正;相反时,取值为负。 基尔霍夫定律与各支路元件的性质无关,无论是线性的或非线性的电路,还是含源的或无源的电路,它都是普遍适用的。 2.叠加原理 在线性电路中,有多个电源同时作用时,任一支路的电流或电压都是电路中每个独立电源单独作用时在该支路中所产生的电流或电压的代数和。某独立源单独作用时,其它独立源均需置零。(电压源用短路代替,电流源用开路代替。) 线性电路的齐次性(又称比例性),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(即在电路其它各电阻元件上所产生的电流和电压值)也将增加或减小K倍。 三、实验设备与器件 1.直流稳压电源 1 台 2.直流数字电压表 1 块 3.直流数字毫安表1块 4.万用表 1 块 5.实验电路板 1 块 四、实验内容 1.基尔霍夫定律实验 按图2-1接线。

叠加定理实验报告

实验一:叠加定理实验 一、实验目的 1.验证线性电路中叠加定理的正确性; 2.掌握叠加定理的适用范围。 二、实验仪器 1.直流电压源 2.直流电流源 3.Ground 4.普通电阻 5.直流电压表 6.直流电流表 三、实验原理 叠加定理指出,对于线性电路,任一电压或电流都是电路中各个独立电源单独作用(其余激励源置为0)时,在该处产生的电压或电流的叠加。对于不作用的激励源,电压源应视为短路,电流源应视为开路。 使用叠加定理时应注意以下几点: (1)叠加定理适用于线性电路,不适用于非线性电路; (2)在叠加的各分电路中,不作用的电压源置零,在电压源处用短路代替;不作用的电流源置零,在电流源处用开路代替。电路中所有电阻都不予更动,受控源则保留在各分电路中; (3)叠加时各分电路中的电压和电流的参考方向可以取为与原电路中的相同。取和时,应注意各分量前的“+”、“-”号; (4)原电路的功率不等于按各分电路计算所得的功率的叠加,这是因为功率是电压和电流的乘积。 四、实验内容 实验任务:验证叠加定理及线性电路的齐次性。 按照图1搭建实验电路,其中直流电压表和直流电流表内阻采用默认值。

图1实验电路 1.叠加定理的验证 (1)运行实验,记录激励源共同作用情况下电路中各处电流及电压于表1; (2)测量E s1单独作用时数据:设置电流源断路,电压源E s2短路,记录直流电压源U s1单独作用情况下电路中各处电流及电压于表1; (3)测量E s2单独作用时数据:设置电流源断路,电压源E s1短路,记录直流电压源E s2单独作用情况下电路中各处电流及电压于表1; (4)测量I s单独作用时数据:设置电压源E s1和E s2均短路,记录直流电流源I s单独作用情况下电路中各处电流及电压于表1; (5)补充完整表1,验证叠加定理的正确性。 表1叠加定理的实验数据 I1(A)U1(V)I2(A)U2(V)I3(A)U3(V)激励源共同作用 1.00 3.000.00-50.00 2.00 4.00 E s1单独作用 2.447.310.00 4.69 2.34 4.69 E s2单独作用-0.98-2.930.00 2.93-1.04-2.07 I s单独作用-0.40-1.200.00-50.000.60 1.20 叠加定理的验证 ∑x 单独=X共同 1.06 3.180.0044.38 1.80 3.82 五、实验仿真结果图:(截图说明) 1、激励源共同作用仿真结果图:

戴维南定理实验报告

戴维南定理及其应用实验报告书 戴维南定理及其应用 一、实验目的 1、掌握戴维南定理及其应用方法。 2、验证戴维南定理。 二、实验器材 直流电压源 1个 电压表 1个 电流表 1个 电阻 4个 三、实验原理 在电路理论中等效电路定理具有非常重要的意义,它包括戴维南定理和诺顿定理。戴维南定理可描述为:任何一个线性单端口电路N (如图2-5-1(a )所示),它对外电路的作用,都可以用一个电压源和电阻的串联组合来等效,这个等效电路称为戴维南等效电路(也称为等效电压源),见图2-5-1(b )所示。其中,该等效电压源的电压值等于单端口电路N 在端口处的开路电压U OC ;电阻R O 等于单端口电路N 内所有独立源为零的条件下,从端口处看进去的等效电阻。电阻R O 也称为戴维南等效电阻。 (a) (b) 图2-5-1 戴维南等效电路原理

(a)(b) (c)(d)R U OC 图2-5-2 戴维南等效电路 图2-5-2(a)给出了一个线性单端口电路,其中,R L为负载。首先求该电路的戴维南等效电阻R O。将该电路的电压源短路,见图2-5-2(b),可求得 R O=R1//R2+R3=25Ω+50Ω=75Ω 其次,求端口ao处的开路电压U OC=6V(见图2-5-2(c))。所以该电路的等效电路见图2-5-2(d)所示。 四、实验步骤 1. 单端口电路测试 按图2-5-3连线,电源电压设置为12V。按表2-5-1中给出的数据改变R L之值,测量负载电阻R L的电压U L和流过电阻R L的电流I L,并填写表2-5-1。 图2-5-3 单端口电路 表2-5-1单端口电路的测量数据 2. 等效电路测试 按图2-5-4连线,电源电压设置为6V。按表2-5-2中给出的数据改变R L之值,测量负载电阻R L的电压U L和流过电阻R L的电流I L,并填写表2-5-2。

特勒根定理和互易定理

特勒根定理和互易定理

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特勒根定理和互易定理 1、特勒根定理1 特勒根定理1内容为:对于一个具有n个结点和b条支路的电路,假设各支路电流和支路电压取关联参考方向,并令、分别为b条支路的电流和电压,则对任何时刻t,有 此定理对任何具有线性、非线性、时不变、时变元件的集总电路都适用,它实质上是电路功率守恒的数学表达式。 2、特勒根定理2 特勒根定理2内容为:如果两个具有n个结点和b条支路的电路,它们具有相同的图,但由不同的支路构成。假设各支路电流和支路电压取关联参考方向,并分别用、和、表示两电路中

b条支路的电流和电压,则对任何时刻t,有 此定理同样对任何具有线性、非线性、时不变、时变元件的集总电路都适用,但它不再是电路功率守恒的数学表达式。有时称它为“拟功率定理”。它仅仅是对两个具有相同拓扑的电路中,一个电路的支路电压和另一个电路的支路电流之间所遵循的数学关系。 <?xml:namespace prefix = o /> 3、互易定理的使用条件 1)电路只含有一个独立电源; 2)电路中没有受控源; 3)电路中的所有无源元件全部为线性电阻。 4、互易定理1 互易定理1内容为:对于一个线性无源网络NS,外加激励电压与网

络响应电流互换位置时,响应电流相同,如图1所示,即=,则有。 图1互易定理1 5、互易定理2 互易定理2内容为:对于一个线性无源网络N,外加激励电流与网络响应电压互换位置时,响应电压相同,如图2所示,即=,则有。

戴维南定理实验报告

戴维南定理 班级:14电信学号:1428403003 姓名:王舒成绩:一实验原理及思路 一个含独立源,线性电阻和受控源的二端网络,其对外作用可以用一个电压源串联电阻的. 等效电源代替,其等效电压源的电压等于该二端网络的开路电压,其等效内阻是将该二端网络中所有的独立源都置为零后从从外端口看进去的等效电阻。这一定理称为戴维南定理。 本实验采用如下所示的实验电路图a: 等效后的电路图如下b: 测它们等效前后的外特性,然后验证等效前后对电路的影响。 二实验内容及结果 ⒈计算等效电压和电阻

计算等效电压:电桥平衡。∴=,33 11 31R R R R Uoc=311R R R +=2.609V 。 计算等效电阻:R= ??? ??? ? ?+++ ??? ??? ? ?++3311111221 3111121 R R R R R R =250.355 ⒉用Multisim 软件测量等效电压和等效电阻 测量等效电阻是将V1短路,开关断开如下图所示: -+ Ro=250.335O Ω 测量等效电压是将滑动变阻器短路如下图 V120 V R11.8kΩ R2220Ω R112.2kΩ R22270Ω R33330ΩR3270Ω RL 4.7kΩ Key=A 50% 2 4 J1Key = A XMM1 XMM2 6 a 1 7 Uo=2.609V ⒊用Multisim 仿真验证戴维南定理 仿真数据 等效电压Uoc=2.609V 等效电阻Ro=250.355Ω

原电路数据 电压/V 2.6 09 2.4 08 2.3 87 2.3 62 2.3 31 2.2 9 2.2 36 2.1 58 2.0 41 1.8 41 1.4 22 电流/mA 0 0.8 03 0.8 85 0.9 84 1.1 1 1.2 72 1.4 9 1.7 99 2.2 68 3.0 68 4.7 4 等效电路数据 电压/V 2.6 09 2.4 08 2.3 87 2.3 63 2.3 3 2.2 91 2.2 36 2.1 58 2.0 41 1.8 41 1.4 22 电流/mA 0 0.8 03 0.8 85 0.9 85 1.1 1 1.2 72 1.4 9 1.7 99 2.2 68 3.0 68 4.7 5

叠加定理仿真实验

电子科技大学电子技术实验报告 学生姓名: 班级学号:考核成绩: 实验地点: 科2 425 指导教师: 李朝海试验时间: 6.4 实验报告内容:1.实验名称、目的、原理与方案 2.进过整理的实验数据、曲线 3.对实验结果的分析讨论以及得出的结论 4.对指定问题的回答 实验报告要求:书写清楚、文字简洁、图表工整,并附原始记录,按时交任课老师评阅。 实验名称:叠加定理的验证

一:实验目的 1.进一步掌握直流稳压电源的使用和万用表的使用方法。 2.掌握直流电压和直流电流的测试方法。 3.进一步加深对叠加定理的理解。 二:实验原理 1.叠加定理 叠加定理指出,全部电源在电路中产生的任意电压或电流,等于每一个电源单独左右产生电压或电流代数和。 如图4.4-1(a)所示电路,电路中的各支路电流、电压等于图4.4-1(b)中U1s单独作用产生产生的电流、电压与图4.4-1(c)中U2s单独作用产生的电流、电压的代数和。 2.面包板和色环电阻的识别。

三:测试方法 1.直流电压的测试方法 用万用表测量:若不知道被测电压的大小,应首先用高档,而后在选择合适的档位来测试,所选档位越靠近被测值,测量数值就越准确;要注意万用表内阻对被测量的影响; 若用指针万用表测量未知电压时,应注意正负极的判断。 示波器测量直流电压时,应先将垂直通道的耦合方式需置于接地耦合,此时,荧光屏上的水平时基线即测量时零电位线,可使用垂直位移旋钮调节零基线的位置。确定了零基线后,将垂直耦合方式置于DC偶合,可读出基线上移或下移的格数,该格数乘以灵敏度即为直流电压的大小。 2.直流电流的测试方法 可以直接测量电流的仪器只有万用表,测量时,应首先注意电流表应串联在被测电路中;其次,一定要注意量程的选择、表笔的接孔转换。否则,会烧掉保险,甚至损坏万用表。

叠加定理的验证实验报告

电子科技大学 UNIVERSITY OF ELECTRONIC SCIENCE AND TECHNOLOGY OF CHINA 电子技术基础实验报告 Electronic Technology Basic Experiment Report 报告内容:叠加定理的验证 学院:

作者姓名: 学号: 指导教师: 实验:叠加定理的验证 一、实验目的 1.进一步掌握直流稳压电源和万用表的使用方法。 2.掌握直流电压和直流电流的测试方法。 3.进一步加深对叠加定理的理解。 4.通过Multisim仿真软件进行实验仿真,了解Multisim的使用方法。 二、实验原理 叠加定理: 叠加定理指出,全部电源在线性电路中产生的任一电压或电流,等于每一个电源单独作用产生的相应电压或电流的代数和。 三、实验内容 叠加定理的验证 在仿真实验中根据图1所示电路对电路中电压源共同作用时的电流进行测量,根据图2所示电路对电压进行测量: (图1)(图2) 根据所绘制的电路,在Multisim中进行电路仿真,分别将两电压源置零,即将电压源短路,得到下列所示电路。图3、图4所示电路,对支路电流进行测

量,图5、图6所示电路,对支路电压进行测量。 (图3)(图4) 四、实验结果 根据仿真实验我们可以得到,全部电源在线性电路中产生的任一电压或电流,等于每一个电源单独作用产生的相应电压或电流的代数和,验证了叠加定理。 五、实验收获与感悟 通过使用Multisim 仿真软件对叠加定理进行验证,证实了叠加定理的正确性,同时对该仿真软件的使用有了最初步的了解和认识。在绘制电路的过程中,感受电子实验的魅力所在。并且通过与亲手进行实验和电路仿真进行比较,感受

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:

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