实验3 戴维宁定理和诺顿定理的研究
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戴维南定理、诺顿定理和最大功率传输的验证及分析一.戴维南定理1.实验目的:1)掌握戴维南定理相关知识2)掌握利用Mulstim软件分析验证相关的原理3)加深对等效变换的理解。
2.实验原理:戴维南定理:含独立电源的线性电阻单口网络N,就端口特性而言,可以等效为一个电压源和电阻串联的单口网络。
Uoc称为开路电压,R0称为戴维南等效电阻。
当单口网络视为电源时,称此电阻为输出电阻R0;当单口网络视为负载时,则称为输入电阻Ri。
电压源Uoc和电阻R0的串联单口网络,称为戴维南等效电路。
3.实验步骤:1)画出电路2)算出理论值3)利用Mulstim软件分析验证4)得出结论理论值:R1电流I1=U/I=6A U=IR=12V二.诺顿定理1.实验目的:1)掌握诺顿定理相关知识2)掌握利用Mulstim软件分析验证相关的原理3)加深对等效变换的理解。
2.实验原理:诺顿定理:含独立源的线性电阻单口网络N,就端口特性而言,可以等效为一个电流源和电阻的并联。
电流源的电流等于单口网络从外部短路时的端口电流isc;电阻R0是单口网络内全部独立源为零值时所得网络N0的等效电阻。
4.实验步骤:1)画出电路2)算出理论值3)利用Mulstim软件分析验证4)得出结论理论值:U=1A×2×2/(2+2)=1V I=1V/2/2×(2+2)=1A三.最大功率传输1.实验目的:1)掌握最大功率传输相关知识2)掌握利用Mulstim软件分析验证相关的原理3)加深对等效变换的理解。
2.实验原理:最大功率传输定理是关于使含源线性阻抗单口网络向可变电阻负载传输最大功率的条件。
定理满足时,称为最大功率匹配,此时负载电阻(分量)RL获得的最大功率为:Pmax=Uoc^2/4R0。
直流电路含源线性电阻单口网络(Ro>0)向可变电阻负载RL传输最大功率的条件是:负载电阻RL与单口网络的输出电阻Ro相等。
满足RL=Ro条件时,称为最大功率匹配,此时负载电阻RL获得的最大功率为:Pmax=Uoc^2/4R0。
戴维南定理与诺顿定理实验报告戴维南定理和诺顿定理验证实验报告(参考)戴维南定理和诺顿定理验证实验报告(参考)篇二:戴维南定理和诺顿定理实验报告实验一、戴维南定理一、实验目的:1、深刻理解和掌握戴维南定理。
2、初步掌握用Multisim软件绘制电路原理图。
3、初步掌握Multisim软件中的Multimeter、Voltmeter、Ammeter等仪表的使用以及DC Operating Point、Parameter Sweep等SPICE仿真分析方法。
4、掌握电路板的焊接技术以及直流电源、万用表等仪表的使用。
二、实验内容:1、计算等效电压和等效电阻;2、用Multisim软件测量等效电压和等效电阻;3、用Multisim软件仿真验证戴维南定理;4、在实验板上测试等效电压和等效电阻;5、在实验板上验证戴维南定理; 三、实验步骤1、计算等效电压V=US(R3//R33)/((R1//R11)+(R3//R33))=2.613 V ; 等效电阻R=((R1//R3)+R2)//((R11//R33)+R22)=250.355Ω2、软件仿真 (1)实验电路在Multisim软件上绘制实验电路,如图11图1 实验电路参数测试负载RL短路时的短路电流Isc?10.42mA 负载RL开路时的开路电压Uoc?2.609V调节负载RL时的数据如表1所示。
(2)等效电路在Multisim软件上绘制等效电路,如图2图2 等效电路参数测试负载RL短路时的短路电流Isc?10.41mA 负载RL开路时的开路电压Uoc?2.60V 调节负载RL时的数据如表1所示。
23、电路实测 (1)实验电路负载RL短路时的短路电流Isc?10.01mA 负载RL开路时的开路电压Uoc?2.58V 调节负载RL时的数据如表1所示。
(2)等效电路负载RL短路时的短路电流Isc?10.1mA 负载RL开路时的开路电压Uoc?2.58V 调节负载RL时的数据如表1所示。
实验一 戴维宁定理——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、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.实验原理1.戴维宁定理戴维宁定理指出:任何一个有源二端网络,总可以用一个电压源U S 和一个电阻R S 串联组成的实际电压源来代替,其中:电压源U S 等于这个有源二端网络的开路电压U OC , 内阻R S 等于该网络中所有独立电源均置零(电压源短接,电流源开路)后的等效电阻R O 。
U S 、R S 和I S 、R S 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,测其短路电流I S C,且内阻为:SCOCS I U R =。
若有源二端网络的内阻值很低时,则不宜测其短路电流。
(2)伏安法一种方法是用电压表、电流表测出有源二端网络的外特性曲线,如图1-1所示。
开路电压为U OC ,根据外特性曲线求出斜率tg φ,则内阻为:IUR ∆∆==φtg S 。
另一种方法是测量有源二端网络的开路电压U OC ,以及额定电流I N 和对应的输出端额定电压U N ,如图1-1所示,则内阻为:NNOC S I U U R -=。
(3)半电压法如图1-2所示,当负载电压为被测网络开路电压U OC 一半时,负载电阻R L 的大小(由电阻箱的读数确定)即为被测有源二端网络的等效内阻R S 数值。
(4)零示法在测量具有高内阻有源二端网络的开路电压时,用电压表进行直接测量会造成较大的误差,U U NI NU I UI SC图6-1V 图6-2U SU OCU OC有源网络V有源网络图1-1图1-2为了消除电压表内阻的影响,往往采用零示测量法,如图1-3所示。
零示法测量原理是用一低内阻的恒压源与被测有源二端网络进行比较,当恒压源的输出电压与有源二端网络的开路电压相等时,电压表的读数将为“0”,然后将电路断开,测量此时恒压源的输出电压U ,即为被测有源二端网络的开路电压。
戴维南定理和诺顿定理的验证一、实验目的1、掌握有源二端网络代维南等效电路参数的测定方法。
2、验证戴维南定理、诺顿定理和置换定理的正确性。
3、进一步学习常用直流仪器仪表的使用方法。
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(或称为含源二端网络)。
2、戴维南定理:任何一个线性有源网络,总可以用一个理想电压源与一个电阻的串联支路来等效代替,此电压源的电压等于该有源二端网络的开路电压U0C,其等效内阻R0等于该网络中所有独立源均置零(理想电压源视为短路,理想电流源视为开路)时的等效电阻。
这一串联电路称为该网络的代维南等效电路。
3、诺顿定理:任何一个线性有源网络,总可以用一个理想电流源与一个电阻的并联组合来等效代替,此电流源的电流等于该有源二端网络的短路电流 I SC,其等效内阻R0定义与戴维南定理的相同。
4、有源二端网络等效参数的测量方法U0C、I SC和R0称为有源二端网络的等效电路参数,可由实验测得。
(一)开路电压U OC的测量方法(1)可直接用电压表测量。
(2)零示法测U OC在测量具有高内阻有源二端网络的开路电压时,用电压表直接测量会造成较大的误差。
为了消除电压表内阻的影响,往往采用零示测量法,如图 3-1所示。
零示法测量原理是用一低内阻的稳压电源与被测有源二端网络进行比较,当稳压电源的输出电压与有源二端网络的开路电压相等时,电压表的读数将为“0”。
然后将电路断开,测量此时稳压电源的输出电压,即为被测有源二端网络的开路电压。
图3-1 图3-2 (二)等效电阻R0的测量方法(1)开路电压、短路电流法测R0该方法只实用于内阻较大的二端网络。
因当内阻很小时,若将其输出端口短路则易损坏其内部元件,不宜用此法。
该测量方法是: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 0C ,然后将其输出端短路,用电流表测其短路电流I SC ,则等效内阻为 SCOCO I U R = (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如图3-2所示。
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。
3. 学习如何通过实验验证电路理论,提高电路分析能力。
二、实验原理1. 戴维宁定理: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。
该电压源的电动势Us等于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时的等效电阻。
2. 诺顿定理: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来等效代替。
该电流源的电流Is等于有源二端网络的短路电流ISC,其等效内阻R0定义同戴维宁定理。
三、实验仪器与器材1. 电路实验箱2. 万用表3. 电阻箱4. 电流表5. 电压表6. 可调电源7. 连接导线四、实验步骤1. 搭建实验电路:按照实验电路图搭建戴维宁和诺顿等效电路,并确保电路连接正确。
2. 测量开路电压Uoc:将电路的输出端开路,使用电压表测量开路电压Uoc。
3. 测量短路电流ISC:将电路的输出端短路,使用电流表测量短路电流ISC。
4. 计算等效内阻R0:根据Uoc和ISC计算等效内阻R0。
5. 搭建戴维宁等效电路:根据计算得到的Uoc和R0,搭建戴维宁等效电路。
6. 搭建诺顿等效电路:根据计算得到的ISC和R0,搭建诺顿等效电路。
7. 验证等效电路:在等效电路中接入负载,使用万用表测量电压和电流,验证等效电路的正确性。
五、实验结果与分析1. 戴维宁等效电路:通过实验验证,戴维宁等效电路能够准确地模拟原始电路的电压和电流特性。
2. 诺顿等效电路:通过实验验证,诺顿等效电路也能够准确地模拟原始电路的电压和电流特性。
3. 误差分析:实验过程中,由于测量仪器的精度和实验操作的影响,测量结果存在一定的误差。
通过对实验数据进行误差分析,可以了解实验的准确性和可靠性。
六、实验结论1. 戴维宁定理和诺顿定理是电路分析中的重要理论,能够有效地简化电路分析过程。
戴维南定理和诺顿定理实验报告戴维南定理和诺顿定理是电路理论中非常重要的两个定理,它们为我们理解和分析电路提供了重要的理论支持。
本次实验旨在通过实际操作验证戴维南定理和诺顿定理,并对实验结果进行分析和讨论。
实验一,验证戴维南定理。
首先,我们搭建了一个包含多个电阻的电路,并通过测量电路中各个电阻的电压和电流,得到了电路的电压-电流特性曲线。
然后,我们通过改变电路中的电阻值,重新测量电路的电压-电流特性曲线。
最后,我们根据戴维南定理,将电路简化为一个等效的电压源和电阻,通过比较原始电路和简化电路的特性曲线,验证了戴维南定理的有效性。
实验二,验证诺顿定理。
在这个实验中,我们利用相同的电路,通过测量电路中的电压和电流,得到了电路的电压-电流特性曲线。
然后,我们将电路简化为一个等效的电流源和电阻,重新测量电路的电压-电流特性曲线。
通过比较原始电路和简化电路的特性曲线,验证了诺顿定理的有效性。
实验结果分析。
通过实验验证,我们发现戴维南定理和诺顿定理在实际电路中具有很高的适用性。
戴维南定理告诉我们,任何线性电路都可以用一个等效的电压源和电阻来表示,而诺顿定理则告诉我们,任何线性电路都可以用一个等效的电流源和电阻来表示。
这些定理为我们分析复杂电路提供了便利,使得我们可以通过简化电路结构来更好地理解电路的特性和行为。
结论。
通过本次实验,我们验证了戴维南定理和诺顿定理在实际电路中的有效性,这些定理为我们理解和分析电路提供了重要的理论基础。
在今后的电路设计和分析中,我们可以充分利用这些定理,简化复杂电路的分析过程,提高工作效率,更好地理解电路的行为。
总结。
戴维南定理和诺顿定理是电路理论中的重要定理,通过本次实验,我们验证了它们在实际电路中的有效性。
这些定理为我们提供了简化电路分析的方法,为电路设计和分析提供了重要的理论支持。
希望通过本次实验,能够加深对这些定理的理解,提高电路分析能力,为今后的学习和工作打下良好的基础。
戴维南定理和诺顿定理验证实验报告(参考)戴维南定理和诺顿定理验证实验报告(参考)第二篇:戴维南和诺顿等效电路 2200字《电路与电子学基础》实验报告实验名称戴维南和诺顿等效电路班级学号姓名实验1 戴维南和诺顿等效电路一、实验目的1.对一个已知网络,求出它的戴维南等效电路。
2.对一个已知网络,求出它的诺顿等效电路。
3.确定戴维南定理的真实性。
4.确定诺顿定理的真实性。
5.对一个已知网络,确定它的戴维南等效电路。
6.对一个已知网络,确定它的诺顿等效电路。
二、实验器材直流电压电源 1个直流电压表 1个直流电流表 1个电阻数个三、实验步骤1.在电子工作平台上建立如图1-1所示的实验电路。
2.以鼠标左键单击仿真电源开关,激活该电路,测量a-b两端开路电压Voc。
实验测得a-b两端开路电压Voc=4.950 V3.根据图1-1所示的电路的元件值,计算a-b两端的电压Voc。
根据两电阻串联分压原理可得? Voc=10*10/(10+10)=5 V4.在电子工作平台上建立如图1-2所示的实验电路。
5.以鼠标左键单击仿真电源开关,激活该电路,测量a-b两端的短路电流Isc。
实验测得a-b两端的短路电流 Isc=500.0 uA6.根据图1-2所示的电路元件值,计算短路电流Isc。
计算时应该用一个短导线代替电流表。
由图易知:r2和r3并联再与r1串联计算r1//r2=1/(1/5+1/10)=3.33333 k ohm所以干路总电阻 R=10+3.33333=13.33333 k ohm所以干路电流为 I=10/13.33333=0.75 mA =750 uA再由并联分流原理可得Isc=750×10/15 = 500.0 uA7.根据Voc和Isc的测量值,计算戴维南电压Vtn和戴维南电阻Req。
Req=Voc/Isc=4.95/500*10^-6=9900 ohmVtn=4.95 V8.根据步骤7的计算值,画出戴维南等效电路。
实验三戴维南定理和诺顿定理实验一、实验目的1.通过实验验证戴维南定理和诺顿定理,加深理解等效电路的概念2.学习用补偿法测量开路电压二、原理1.戴维南定理:一个含独立电源、线性电阻和受控源的一端口,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。
诺顿定理:一个含独立电源、线性电阻和受控源的一端口,对外电路来说,可以用一个电流源和电导的并联组合等效电路。
以上等效变换的电路如图3-1所示。
(a) 线性含源一端口电路(b) 基于戴维南定理的替代电路(c) 基于诺顿定理的替代电路图3-1 等效变换图2.含源一端口网络开路电压的测量方法(1)直接测量法:当电压表内阻R v相比可以忽略不计时,可以直接用电压表测量器开路电压U oc。
(2)补偿法:当电压表内阻R v相比不可忽略时,补偿法可以消除或减小电压表内阻在测量中产生的误差。
图3-23.测量一端口网络输入端等效电阻R i(1)测量含源一端口网络的开路电压U oc和短路电流I sc,则oci scU R I =(2)将含源一端口网络除源,化为无源网络P ,然后按图接线,测量U s 和I ,则s i U R I=图3-3三、实验仪器和器材1. 0-30V 可调直流稳压电源 2. +15直流稳压电源 3. 0~200mA 可调恒流源 4. 电阻 5. 电阻箱6. 交直流电压电流表/电流表 7. 实验电路板 8. 短接桥 9. 导线四、实验内容及步骤1. 测量含源一端口网络的外部伏安特性测量含源一端口网络的外部伏安特性:用电阻箱作为一端口网络的外接电阻R L ,如图3-4所示,测量结果在表3-1中。
图3-42. 验证戴维南定理电压源用直流稳压电源代替,调节电源输出电压,使之等于U OC ,R i 用电阻箱代替,在CD 端接入负载电阻R L ,改变电阻值,侧去电流和电压。
结果如表3-2所示。
OC CD i SCUR R I ==图3-5表3-2 验证戴维南定理3. 验证诺顿定理按图3-6接线,构成诺顿等效电路,其中ISC 为可调电流源。
戴维宁定理和诺顿定理的实验报告1. 引言戴维宁定理和诺顿定理是电路理论中的两个重要定理,它们可以用来简化复杂的电路分析问题。
本实验旨在通过实际测量和计算,验证戴维宁定理和诺顿定理的正确性,并理解它们在电路分析中的应用。
2. 实验目的- 验证戴维宁定理和诺顿定理的正确性;- 掌握运用戴维宁定理和诺顿定理简化电路分析问题的方法。
3. 实验原理3.1 戴维宁定理戴维宁定理指出,任何线性电路都可以用一个等效电源和一个等效电阻来代替。
等效电源称为戴维宁电流源,等效电阻称为戴维宁电阻。
戴维宁电流源的大小等于戴维宁电阻两端的电压除以电阻本身的值。
3.2 诺顿定理诺顿定理是戴维宁定理的一种特殊情况,即等效电源为电流源。
诺顿定理指出,任何线性电路都可以用一个等效电流源和一个等效电阻来代替。
等效电流源称为诺顿电流源,等效电阻称为诺顿电阻。
诺顿电流源的大小等于诺顿电阻两端的电压除以电阻本身的值。
4. 实验装置和步骤4.1 实验装置本实验所需的主要装置包括直流电源、可变电阻箱、电流表、电压表、万用表等。
4.2 实验步骤4.2.1 利用直流电源、可变电阻箱和电压表搭建一个简单的电路。
4.2.2 测量电路中的电流和电压值,并记录下来。
4.2.3 根据测量结果,计算出电路的等效电流源和等效电阻。
4.2.4 利用戴维宁定理和诺顿定理,将原始电路简化为一个等效电路。
4.2.5 比较简化后的等效电路和原始电路的电流和电压值,验证定理的正确性。
5. 实验结果与分析通过测量和计算,得到了原始电路的电流和电压值,同时计算出了等效电流源和等效电阻。
将原始电路简化为等效电路后,再次测量等效电路的电流和电压值。
通过比较两者的结果,可以发现它们非常接近,验证了戴维宁定理和诺顿定理的正确性。
6. 实验总结本实验通过实际测量和计算,验证了戴维宁定理和诺顿定理的正确性。
戴维宁定理和诺顿定理是电路分析中常用的工具,可以简化复杂的电路分析问题,提高计算效率。
戴维宁定理和诺顿定理实验报告戴维宁定理和诺顿定理实验报告引言:在物理学领域,有两个重要的定理被广泛应用于电路分析和设计中,它们分别是戴维宁定理和诺顿定理。
本文将通过实验报告的形式,对这两个定理进行探讨和验证。
实验一:戴维宁定理的验证戴维宁定理是电路分析中的重要定理之一,它指出在直流电路中,电流分支与电压分支之间的关系可以通过电流和电压的比值来表示。
为了验证戴维宁定理,我们设计了以下实验。
实验装置:1. 直流电源2. 电阻器3. 电流表4. 电压表5. 连接线实验步骤:1. 将直流电源连接到电路的一端,另一端接地。
2. 将电阻器连接到电路中,形成一个简单的直流电路。
3. 将电流表和电压表分别连接到电路的不同位置,测量电流和电压数值。
4. 记录电流和电压的数值。
实验结果:根据戴维宁定理,我们可以通过电流和电压的比值来计算电阻的阻值。
通过实验测量得到的电流和电压数值,我们可以得出电阻的阻值,并与理论值进行比较。
实验结果表明,实测值与理论值相符,验证了戴维宁定理的准确性。
实验二:诺顿定理的验证诺顿定理是电路分析中另一个重要的定理,它指出在直流电路中,任意两个电路元件之间的电流可以通过等效电流源来表示。
为了验证诺顿定理,我们进行了以下实验。
实验装置:1. 直流电源2. 电阻器3. 电流表4. 连接线实验步骤:1. 将直流电源连接到电路的一端,另一端接地。
2. 将电阻器连接到电路中,形成一个简单的直流电路。
3. 将电流表连接到电路中,测量电流数值。
4. 移除电流表,用一个等效电流源连接到电路中,调整其电流大小与实测值相同。
5. 记录等效电流源的电流数值。
实验结果:根据诺顿定理,我们可以通过等效电流源来表示电路中的电流。
通过实验测量得到的等效电流源的电流数值与实测值相同,验证了诺顿定理的准确性。
讨论:戴维宁定理和诺顿定理在电路分析和设计中起到了重要的作用。
它们使得我们能够通过简化电路的结构和参数,更方便地进行电路分析和计算。
实验三戴维南定理和诺顿定理的验证实验三戴维南定理和诺顿定理的验证——有源⼆端⽹络等效参数的测定六、实验报告1. 根据步骤2、3、4,分别绘出曲线,验证戴维南定理的正确性,并分析产⽣误差的原因。
答:曲线如下,U1为原电路参数,U2为等效电路参数。
由上可见,以上数据基本符合戴维南定理,由于电路元件和电表的消耗,以及仪器误差的,所以数据与理论存在⼀定的差别,但是在可接受的误差范围内,还是可以得出戴维南定理的验证得出结果是准确的。
2. 根据步骤1、5、6的⼏种⽅法测得的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。
答:计算结果为理论值,由步骤得出的数据与理论值存在⼀定的差距,实际操作中电压表和电流表会产⽣误差,元件的内阻会对电路产⽣⼀定的影响,所以在忽略可接受的误差的前提下,戴维南定理的验证得出结果是正确的。
3. 归纳、总结实验结果。
答:实验过程中,由于测量有源⼆端⽹络开路电压及等效内阻的⽅法不同,存在的误差也不⼀样,所以综合本实验过程可得,实验过程中测量数据与理论值不可能完全⼀样,但是忽略可接受的误差外,由数据可知,戴维南定理是准确的。
4.⼼得体会通过这次做戴维南定理的课程设计报告,让我明⽩原来有些事并⾮我们以为的那么困难的。
很多时候都是我们为⾃⼰找理由。
最初听到⽼师给我们的课程设计报告的要求时,⼤多数同学都很吃惊,觉得⽼师的要求太难了。
但是作业布置了我们还是要去做的,在仔细看了课程设计报告的要求和戴维南定理实验报告的页⼦以及相关资料后,课程设计报告做起来也不是很难,况且我们都有亲⾃动⼿做过实验。
还记得在第⼀次上电路课时⽼师就告诉我们这门课很重要,是以后学习专业知识的基础。
两三个⽉过后,我也深有体会。
其实每次做实验都有助于我们巩固所学的知识,也能在⼀定程度上提升我们的学习兴趣,提⾼我们的动⼿能⼒。
学习总是有法可依的,上课时认真听⽼师做预习指导和讲解,把⽼师特别提醒会出错的地⽅写下来,⾃⼰再去复习巩固。
戴维宁定理和诺顿定理的实验报告引言:戴维宁定理和诺顿定理是电路理论中的两个重要定理,它们为我们理解电路的运行原理提供了重要的理论基础。
本实验报告旨在通过实验验证戴维宁定理和诺顿定理,并分析实验结果,以加深对这两个定理的理解和应用。
一、实验目的:本实验的目的是验证戴维宁定理和诺顿定理,并分析实验结果,探讨这两个定理在电路分析中的重要性和应用。
二、实验原理:1. 戴维宁定理:戴维宁定理是电路分析中的重要定理之一,它给出了计算电路中任意两点之间电压的方法。
根据戴维宁定理,我们可以将电路中的电压源和电阻转化为等效的电流源和电阻,从而简化电路分析的过程。
2. 诺顿定理:诺顿定理也是电路分析中的重要定理,它给出了计算电路中任意两点之间电流的方法。
根据诺顿定理,我们可以将电路中的电流源和电阻转化为等效的电压源和电阻,从而简化电路分析的过程。
三、实验步骤:1. 实验准备:准备一块实验板、电压源、电流表和电阻。
2. 实验一:验证戴维宁定理将电压源和电阻连接在实验板上,测量并记录两点之间的电压。
然后根据戴维宁定理,将电压源转化为等效的电流源,再次测量并记录两点之间的电压。
比较两次测量结果,验证戴维宁定理的准确性。
3. 实验二:验证诺顿定理将电流源和电阻连接在实验板上,测量并记录两点之间的电流。
然后根据诺顿定理,将电流源转化为等效的电压源,再次测量并记录两点之间的电流。
比较两次测量结果,验证诺顿定理的准确性。
四、实验结果与分析:根据实验数据计算得出的电压和电流结果与实验测量结果基本一致,验证了戴维宁定理和诺顿定理的准确性。
通过对实验结果的分析,我们可以进一步理解戴维宁定理和诺顿定理在电路分析中的应用。
五、实验结论:本实验通过验证实验结果,证明了戴维宁定理和诺顿定理的准确性和重要性。
这两个定理为我们简化电路分析提供了理论基础,使得电路分析更加简单和高效。
六、实验心得:通过本次实验,我更加深入地理解了戴维宁定理和诺顿定理的原理和应用。
戴维南定理和诺顿定理的验证
戴维南定理和诺顿定理是电路理论中两个重要的定理,它们分别用于求解有源二端网络的等效电路和电流控制电路。
下面是对这两个定理的验证:
戴维南定理的验证:
1. 构建一个有源二端网络,其中包含一个电阻和一个电压源。
2. 将电压源视为短路,用短路代替它,得到一个等效电路。
3. 对等效电路进行电压测量,计算出等效电压和等效电阻,并与原始电路的电压和电阻进行比较。
4. 验证等效电压和等效电阻是否相等,以此验证戴维南定理的正确性。
诺顿定理的验证:
1. 构建一个有源二端网络,其中包含一个电阻和一个电流源。
2. 将电流源视为开路,用开路代替它,得到一个等效电路。
3. 对等效电路进行电流测量,计算出等效电流和等效电阻,并与原始电路的电流和电阻进行比较。
4. 验证等效电流和等效电阻是否相等,以此验证诺顿定理的正确性。
在上述验证过程中,需要注意正确理解戴维南定理和诺顿定理的内涵和适用条件,正确进行实验操作和数据处理,以得到准确的验证结果。
同时,也需要注意实验中的安全问题,确保实验过程的顺利进行。
戴维宁和诺顿定理实验报告戴维宁和诺顿定理是电路分析中非常重要的基本定理之一。
本次实验目的是验证戴维宁和诺顿定理,了解这两个定理的应用。
实验原理:1、戴维宁定理戴维宁定理是说:在一组电阻、电流源、电压源组成的线性网络中,任何两点间的电阻都可以看做是一个电动势源和一个电阻串联形成的等效电路。
这个电动势源的大小等于两点间的开路电压,而串联的等效电阻等于两点间的总电阻。
2、诺顿定理实验步骤:1、搭建电路,接线如图所示。
2、用万用表分别测量R1和R3的电阻值,分别记为R1值和R3值。
3、分别移去电压源和电流源,留下待测电阻。
4、用万用表测量待测电阻两端的开路电势Uoc。
6、求解待测电阻的等效电路:(1)计算待测电阻R2的值,R2 = Uoc/Isc。
(2)用测量得到的R1、R2、R3计算出电流源In和并联电阻Rn,In = Isc,Rn = (R1×R2)/(R1+R2)+R3。
7、检验等效电路的正确性:(1)用等效电路计算两端开路电势Uoc'。
(3)用等效电路计算两端任意情况下的电势差和电流大小。
(4)将等效电路和实际电路分别测量待测电阻的电阻值,比较两者是否一致。
实验结果:1、测量得到R1的阻值为:2.981kΩ;测量得到R3的阻值为:1.014kΩ。
2、分别移去电压源和电流源,留下待测电阻,测量其两端的开路电势Uoc为:2.86V;电路的电流Isc为:1.125mA。
3、根据戴维宁定理计算可得,在两端口之间插入一个等效的电动势源,其大小为开路电势Uoc,电动势方向从高电势到低电势,大小为2.86V。
同时,在这个等效电路中串联上一个等效电阻,大小为待测电阻的阻值R2,计算得到R2 = Uoc/Isc = 2.549kΩ。
5、用等效电路计算得到两端开路电势Uoc' = 2.86V,两端短路电流Isc' =1257.46μA。
6、将等效电路和实际电路分别测量待测电阻的电阻值,实验测量值R2实为2.554kΩ,理论计算值为2.549kΩ;等效电路中的并联电阻Rn实验测量值为1.139kΩ,理论计算值为1.143kΩ。
戴维宁定理和诺顿定理实验报告戴维宁定理(Davisson-Germer Experiment):戴维宁定理是由美国物理学家戴维宁和德国物理学家格默尔于1927年提出的一个重要的物理定理,它是关于分子的表面结构的实验结果。
定理认为,当物质表面被电子束打击时,会产生强烈的X射线散射,其中包含有定向的半衰期。
根据定理,这种散射可以用来确定分子的表面结构。
诺顿定理(Newton’s Law of Refraction):诺顿定理是由英国物理学家诺顿在1704年提出的,它是关于光的折射规律的定理。
它规定,当光从一种介质过度到另一种介质时,其入射角和出射角之间的关系遵循特定的数学规律。
根据定理,光在介质间的折射率取决于两种介质的折射率,因此可以用来测量介质的折射率。
实验报告:实验目的:本次实验的主要目的是通过实验验证戴维宁定理和诺顿定理。
实验原理:1. 戴维宁定理:本实验采用波特实验方法,使用电子束照射分子表面,对电子的散射进行测量,以验证戴维宁定理,即当物质表面被电子束打击时,会产生强烈的X射线散射,其中包含有定向的半衰期。
2. 诺顿定理:本实验采用激光实验方法,将激光束从一种介质折射到另一种介质,测量激光束在介质间折射的角度,以验证诺顿定理,即当光从一种介质过度到另一种介质时,其入射角和出射角之间的关系遵循特定的数学规律。
实验过程:1. 用电子束照射分子表面,通过观察散射图,测量得到电子的散射情况,并与理论预测结果进行比较,以验证戴维宁定理。
2. 将激光束从一种介质折射到另一种介质,测量激光束在介质间折射的角度,以及入射角和出射角之间的关系,并与理论预测结果进行比较,以验证诺顿定理。
实验结果:实验结果表明,戴维宁定理和诺顿定理都已成功验证,与理论预测结果接近,表明实验方法是正确的。
戴维南定理和诺顿定理验证实验报告一、实验介绍戴维南定理和诺顿定理是电路基础中经常用到的定理,它们可以方便地推算出电路中的电压、电流和电阻等参数,因此在电路分析和设计中具有重要的作用。
本次实验旨在验证戴维南定理和诺顿定理的正确性,并让学生更深刻地理解它们的原理和应用。
实验器材和材料:变压器、直流电源、电阻、万用表、电路板等。
二、实验步骤1. 对所给的电路进行连线,并将其接入变压器或直流电源。
2. 记录电路中电流、电压和电阻等参数的数值。
3. 分别应用戴维南定理和诺顿定理对电路进行分析计算。
4. 比较实验结果和计算结果,检验戴维南定理和诺顿定理的正确性。
三、实验结果实验数据如下:电流:1.5A 电压:5V 电阻:3Ω应用戴维南定理计算得到电流为1.5A,电压为5V,电阻为3Ω。
应用诺顿定理计算得到电流为1.5A,电压为5V,电阻为3Ω。
通过比较实验数据和计算结果,我们可以很明显地发现,两种方法得到的数值完全一致,证明了戴维南定理和诺顿定理的正确性。
四、实验分析戴维南定理和诺顿定理的基本原理是在复杂电路中简化电路模型,从而方便计算和分析电路参数。
戴维南定理是通过等效电源的方式将多个电阻器简化为一个等效电阻器,用于正向分析电路;而诺顿定理则是通过等效电流的方式将多个电阻器简化为一个等效电流源,用于反向分析电路。
在本次实验中,我们成功地应用了戴维南定理和诺顿定理计算电路参数,并验证了定理的正确性。
实验结果表明,这两种方法可以简化计算过程,提高计算的精度和效率。
因此,掌握这两种定理对于学习和应用电路知识都有着重要的意义。
五、实验总结本次实验通过实际操作和计算得出了戴维南定理和诺顿定理的正确性,并对其应用和意义进行了更深入的理解和分析。
同时,这也是一次探究电路基础的良好机会,让学生能更好地理解电路中的各种参数,帮助学生建立起良好的电路分析的基础。
在今后的学习和应用中,我们应该进一步加深对戴维南定理和诺顿定理的理解,掌握基本的电路分析和设计方法,从而更好地应用它们进行工程实践和应用创新。
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。
(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
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 确定)即为被测有源二端网络的等效内阻值。
(4) 零示法测U OC
在测量具有高内阻有源二端网络的开路 电压时,用电压表直接测量会造成较大的误差。
为了消除电压表内阻的影响,往往采用零示测
量法,如图3所示。
零示法测量原理是用一低内阻的稳压电源
与被测有源二端网络进行比较,当稳压电源的
输出电压与有源二端网络的开路电压相等时,电压表的读数将为“0”。
然后将电路断开,测量此时稳压电源的输出电压, 即为被测有源二端网络的开路电压。
五、实验内容
被测有源二端网络如图4(a),即HE-12挂箱中“戴维宁定理/诺顿定理”线路。
c /2
图3
图2
图1
U I A
B
I U
O
ΔU
ΔI
φ
sc
oc
(a) (b)
图4
1. 用开路电压、短路电流法测定戴维宁等效电路的Uoc和R0。
在4(a)中,接入稳压电源Us=12V和恒流源Is=10mA,不接入R L。
利用开关K,分别测定U O c和Isc,并计算出R0。
(测U oc
2. 负载实验
按图4(a)接入R L。
改变R L阻值,测量不同端电压下的电流值,记于下表,并据此画出
3. 验证戴维宁定理:从电阻箱上取得按步骤1所得的等效电阻R0之值,然后令其与直流稳压电源(调到步骤1时所测得的开路电压Uoc之值)相串联,如图4(b)所示,仿照步骤
4. 验证诺顿定理:从电阻箱上取得按步骤1所得的等效电阻R0之值,然后令其与直流恒流源(调到步骤1时所测得的短路电流Isc 之值)相并联,如图5所示,仿照步骤2测
5. 有源二端网络等效电阻(又称入端电阻)的直接测量法。
见图4(a)。
将被测有源网络内的所有独立源置零(去掉电流源I s和电压源U s,并在原电压源所接的两点用一根短路导线相连),然后用伏安法或者直接用万用表的欧姆档去测定负载R L开路时A、B两点间的电阻,此即为被测网络的等效内阻R0,或称网络的入端电阻R i。
6. 用半电压法和零示法测量被测网络的等效内阻R 0及其开路电压U oc ,线路及数据表格自拟。
六、实验注意事项
1. 测量时应注意电流表量程的更换。
2. 步骤4中,电压源置零时不可将稳压源短接。
3. 用万表直接测R 0时,网络内的独立源必须先置零,以免损坏万用表。
其次,欧姆档必须经调零后再进行测量。
4. 用零示法测量U oc 时,应先将稳压电源的输出调至接近于U oc ,再按图3测量。
5. 改接线路时,要关掉电源。
七、预习思考题
1. 在求戴维宁等效电路时,作短路试验,测I sc 的条件是什么?在本实验中可否直接作负载短路实验?请实验前对线路4(a)预先作好计算,以便调整实验线路及测量时可准确地选取电表的量程。
2. 说明测有源二端网络开路电压及等效内阻的几种方法,并比较其优缺点。
图5。