实验一直流网络定理
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实验一 直流电路中电压与电位的实验研究一、实验目的(1)加深理解电位、电位差(电压),电位参考点及电压、电流参考方向的意义。
(2)实验证明电路中各点电位的相对性,电压的绝对性,等位点的公共性。
二、实验原理(1)一个由电动势和电阻元件构成的闭合回路中,必定存在电流的流动,电流是正电荷在电势作用下沿电路移动的集合表现,并且我们习惯规定正电荷是由高电位点向低电位点移动的。
因此,在一个闭合电路中各点都有确定的电位关系。
但是,电路中各点的电位高低都只能是相对的,所以我们必须在电路中选定某一点作为比较点(或称参考点),如果设定该点的电位为零,则电路中其余各点的电位就能以该零电位点为准进行计算或测量。
在一个确定的闭合电路中,各点电位高低虽然相对参考点电位的高低而改变,但任意两点间的电位差(电压)则是绝对的,它不会因参考点电位变动而改变。
根据上述电位与电压的性质,我们就可用一个电压表来测量各点电位与任何两点间的电压。
如果电位作纵坐标,电路中各点位置作(电阻)横坐标,将测量到的各点在坐标平面中标出,并把标出点按顺序用直线相连接就可得到电路的电位变化图。
每段直线即表示两点间电位变化的情形。
例如在图1电路中,如果选定a 点为电位参考点,并且将a 点连接到大地作为零电位点。
从a 点开始顺时针向或逆向绕行作图均可。
当然,在电路中选任何点作参考点都可,不同参考点所作电位图形是不同的,但说明电位变化规律则是一样的。
如果以a 点开始顺时针方向作图,则可得图2所示电位图。
以a 点置坐标原点自a 至b 的电阻为R 3,在横坐标上取R 3单位比例尺得b 点,因b 点的电位是Фb ,作出b'点,因a 点的电位Фa =0,所以Фb -Фa =Фb = -IR 3,电流方向自a 至b ,a 点电位应较b 点电位高,但Фa =0,所以Фb 是负电位。
ab'直线即表示电位在R 3中变化情形。
直线的斜率表示电流的大小。
自b 至c 为电池,如果内电阻忽略,则b 至c 将升高一电位其值等于E 1,即Фc -Фb =E 1,Фc =Фb +E 1=E 1-IR 3,因为电池无内阻,故b 点与c 点合一,而直线自b'垂直上升至c',b' c'=E 1。
实验一 直流电路实验一、实验目的1. 熟悉实验台上各类直流电源及仪表的布局和使用方法。
2. 测定实际电源的伏安特性。
3. 验证基尔霍夫定律。
二、原理说明1.实际电压源的伏安特性(外特性)直流理想电压源的输出电压是个常数,与流过电源的电流大小没有关系,其伏安特性曲线如图1--1中曲线a 所示。
但是理想电压源实际上是不存在的,实际中的电压源总是具有一定的内阻,它可以一个理想电压源Us 和电阻Rs 串联的电路模型来表示,其伏安特性曲线如图1--1中曲线b 所示。
2.基尔霍夫定律基尔霍夫电流定律(KCL): 电路中,任意时刻流进和流出节点的电流之代数和等于零。
基尔霍夫电压定律(KVL): 电路中,任意时刻沿闭合回路的电压降之代数和等于零。
3.电位与电压在一个确定的闭合电路中,各点电位的高低视所选的电位参考点的不同而变,但任意两点间的电位差(即电压)则是绝对的,它不因参考点电位的变动而改变。
三、实验设备序号 名 称 型号与规格 数量 备注 1 可调直流稳压电源 0--30V 1 2 直流数字毫安表 0--500mA 1 3 直流数字电压表 0--300V 1 4 线性电阻器 200Ω 1 HE-19 5 可变电阻箱1 6基尔霍夫定律/叠加原理实验板1HE-12四、实验注意事项实验中应先估算电压和电流值,合理选择仪表的量程,勿使仪表超量程,仪表的极性亦不可接错。
另外,要注意直流稳压源不得短路,以免损坏设备。
θ RsUs I V + -a bθ =tg -1Rs IV0 Us (图1--1)五、预习思考题(该部分必须在实验前完成)1. 测量仪表使用时必须满足其正常工作条件,电流表 A ( A.串联 B.并联 )连接于电路中,电压表 B ( A.串联 B.并联 )连接于电路中。
(4分)2. 图1—2中理想电压源Us的输出电压是个常数,图1—2(a)中R的存在对虚线框内所示的电源外特性 A (A.有 B.无)影响,图1—2(b)中R的存在对虚线框内所示的电源外特性 B (A.有 B.无)影响。
实验一 直流网络定理一、实验目的1、加深对叠加原理的内容和适用范围的理解;2、用实验方法验证戴维宁定理的正确性;3、学习线性有源二端网络等效电路参数的测量方法。
二、实验属性:验证性实验。
三、实验仪器设备及器材电工实验装置:DG012T 、DY031T 、DG051T 四、实验要求实验前些预习报告,凭预习报告参加实验。
预习叠加原理和戴维宁定理。
实验中听从安排,正确使用仪表,记录测量数据,实验后根据要求认真书写实验报告。
五、实验原理1、叠加原理 线性电路中,任一电压或电流都是电路中各个独立电源单独作用时,在该处产生的电压或电流的叠加。
2、戴维宁定理一个含独立电源、线性电阻和受控源的二端网络,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,如图1-1所示。
此电压源的电压等于二端网络的开路电压U oc ,电阻等于二端网络的全部独立电源置零后的等效电阻R 0。
线性含源一端口网络任意负载+-U Ia b任意负载+-U Ia b+-U oc Ro图1-1对于已知的线性有源二端网络,其等效电阻R 0可以从原网络计算得出,也可以通过实验手段测出。
下面介绍几种测量方法。
方法一:又戴维宁定理和诺顿定理可知: SCoco I U R =因此,只要测出线性有源二端网络的开路电压U oc 和短路电流I SC ,R o 就可得出,这种方法最简单。
但是,对于不允许将外部电路直接短路的网络,不能采用此法。
方法二:测出线性有源二端网络的开路电压U oc 以后,在端口处接一负载电阻R L ,然后在测出负载电阻的端电压U RL ,因为:L Lo ocRL R R R U U +=则等效电阻为: L RLoco R U U R )1(-=方法三:令线性有源二端网络中的所有独立电源置零,然后在断口处加一给定电压U ,测得流入短的电流I (如图1-2a 所示),则:无源网络mA+_Uab无源网络ab+-U 'VI'图1-2a 图1-2b也可以在端口处接入电流源I ‘,测得端口电压U ‘(如图1-2b 所示),则:''IU R o =+_U S1=10VI 1I 3I 2abc dK 1K 2U S2=6V+_R 1R 2R 3200Ω300Ω510Ω图1-3六、实验步骤1、叠加原理实验电路如图1-3。
直流电路实验报告直流电路实验报告一、实验目的:1. 了解直流电路的基本组成和工作原理;2. 掌握直流电路中的电流、电压的测量方法;3. 学习使用电路元件进行电路搭建;4. 通过实验验证欧姆定律和基尔霍夫定律。
二、实验仪器和材料:实验仪器:直流电源、万用表、电阻箱、导线等。
实验材料:电阻、电流表、电压表等。
三、实验原理:1. 欧姆定律:欧姆定律指出,在一个导体上的电流I与其两端的电压V成正比,即I = V/R,其中R为导体的电阻。
2. 基尔霍夫定律:基尔霍夫定律包括两条定律:(1)电流定律:在任意一个电路节点中,流入该节点的电流等于流出该节点的电流之和。
(2)电压定律:沿着闭合电路的任意一条闭合回路,电压源电压之和等于电阻器电压之和。
四、实验步骤:1. 连接电路:使用导线连接直流电源的正、负极,接入一个电流表。
再将电流表的另一端分别接入不同大小的电阻。
2. 测量电压:使用导线连接直流电源的正、负极,接入一个电压表。
分别在不同的位置测量电路中的电压。
3. 设置电阻值:通过拧动电阻箱上的旋钮,设置不同大小的电阻值。
4. 记录实验数据:分别记录电流表的示数和电压表的示数,以便后续分析计算。
五、实验结果和分析:根据实验测量数据计算得到的电阻值与设置的电阻箱值之间存在一定的误差。
这可能是由于电阻箱本身的精度问题,或者是测量仪器的误差所致。
不过整体来说,实验结果与理论值比较接近,验证了欧姆定律和基尔霍夫定律。
六、实验心得:通过本次实验,我更加深入地了解了直流电路的基本原理和测量方法。
实验过程中,我学会了正确连接电路、测量电流电压,并且熟悉了使用电阻箱调节电阻值。
在实验中,我还注意到了测量仪器的精度对于实验结果的影响,并且学会了如何减小误差。
这次实验对我来说是一次很有意义的学习经历,增强了我的实验操作能力和实验数据处理能力。
直流网络定理实验心得
直流网络定理是电路理论中一种经典的分析方法,用于计算电路中电流和电压的分布。
在进行直流网络定理实验时,我有以下几点心得体会:
1. 实验器材选择:选择质量可靠、准确度高的电流表和电压表,确保测量结果的准确性。
2. 实验电路搭建:按照实验要求,正确连接电路元件,确保电路的连通性和稳定性。
注意细节,如接线的牢固性以及元器件之间的正确连接。
3. 测量数据记录:在进行实验时,要仔细记录电路中各个节点的电压和电流数值,确保数据的准确性。
4. 计算结果分析:根据实验数据,使用直流网络定理的公式进行计算,得出电路中不同节点的电流和电压分布,并进行分析和比较。
5. 实验结果验证:对比计算得出的结果与实际测量值进行对比,检验实验的准确性和可靠性。
如有误差,应仔细检查实验中可能存在的问题,并进行修正。
总之,进行直流网络定理实验时,要严格按照实验要求进行操作,确保数据准确性和实验结果的可靠性。
同时,要注意实验中的安全问题,并遵守相关实验守则,确保实验过程的安全和顺利进行。
实验一网络定理一、目的(1)通过实验加深对参考方向、基尔霍夫定理、叠加定理、戴维南定理的理解;(2)初步熟悉、掌握Multisim软件建立电路,辅助分析电路的方法。
二、原理1.基尔霍夫定理基尔霍夫定理是电路中最基本,也是最主要的定理之一,它概括了电路中电流和电压分别应遵循的基本规律。
基尔霍夫定理包括基尔霍夫电流定理和基尔霍夫电压定理。
基尔霍夫电流定理(KCL):任意时刻,流进和流出电路中节点的电流的代数和等于零,即。
基尔霍夫电压定理(KVL):在任何一个闭合回路中,所有的电压降之和等于零,即。
2.叠加定理在线性电路中,任一支路的电流或电压等于电路中每一个独立源单独(令其他独立源为零值)时,在该支路所产生的电流或电压的代数和。
3.戴维南定理对外电路来讲,任何复杂的线性有源一端口网络都可以用一个电压源和一个等效电阻的串联俩等效。
此电压源的电压等于一端口的开路电压U oc,而电阻等于一端口的全部独立电源置零后的输入电阻R o。
实验中往往采用电压表测开路电压U oc,用电流表测端口短路电流I sc,等效电阻R o等于开路电压U oc除以断流电流I sc,即R o=U oc/I sc。
三、内容1.基尔霍夫定理、叠加定理的验证(1)双击Multisim图标,启动Multisim,看到其主窗口如下图所示图1. Multisim主界面(2)按下图创建电路图2.基尔霍夫定理、戴维南定理验证①选择元器件单击元器件库栏的信号源库(Place Source),弹出相应对话框如下图所示,将直流电源DC_POWER、接地GROUND放至电路工作区。
图3. 信号源库单击元器件库栏的基本器件库,选取电阻(Resistor)至电路工作区,如下图所示。
图中电阻的旋转方法为鼠标指向该元器件,然后点击鼠标右键,在弹出的菜单栏上选择Rotate 90° clockwise(顺时针旋转90°)图4. 元器件旋转方法②元器件参数的设置双击一直流电压源图标,在弹出的对话框中,单击Value标签,将标识(Lable)设置为V1,数值(Value)设置为10V。
电路实验报告格式篇一:电路实验报告参考范本实验报告能够安装那个格式写,然后用16K纸打印实验名称:电路元件的伏安特性姓名:学号:同组人:学号:评分:专业、班级:日期:指导教师:一、实验目的一、研究电阻元件和直流电源的伏安特性及其测定方式。
二、学习直流仪表设备的利用方式。
一、理想电压源的伏安特性按图1-6接线,电流表接线时利用电流插孔。
接线前调稳压电源Us(V)=10〔V〕。
按表1-1改变R数值〔将可调电阻与电路断开后调整R值〕,记录相应的电压值与电流值于表1-1中。
二、实际电压源的伏安特性按图1-7接线。
接线前调稳压电源Us(V)=10〔V〕。
按表1-2改变R数值〔将可调电阻与电路断开后调整〕,记录相应的电压值与电流值于表1-2中。
3、线性电阻的伏安特性按图1-8接线。
按表1-3改变直流稳压电源的电压Us,测定相应的电流值和电压值记录于表1-3中。
4、测定非线性白炽灯泡的伏安特性将图1-8中的1K电阻R换成一只12V,0.1A的灯泡,测量表1-4中的数据。
五、实验本卷须知1. 进展不同实验时,应先估算电压和电流值,合理选择仪表的量程,勿使仪表超量程,仪表的极性亦不可接错。
2.改换直流电流表的量程时,要先按停顿按钮后才能改换量程〔因为要改线路〕。
3.调剂电压源旋钮时,速度不宜过快。
4.每做完一个实验,需先将电压源调零后,再做下一个实验。
1五、实验数据分析测量输出电压U〔V〕一直维持不变成10V,可确信输出电压是稳固的,不变的,属于理想电压。
测量输出电流I〔mA〕随着电压的改变而改变,改变值符合I= U/ R. 数据可画成图1-1分析表1-2实验数据:测量输出电压U〔V〕随着电阻的改变而改变,改变值为U= Us/(R+200Ω)* R,输出电压的改变是由于电压内部有内阻。
测量输出电流I〔mA〕随着电压的改变而改变,改变值符合I= U/ (R+200Ω) 数据可画成图1-2 分析表1-3实验数据:通过测量所得值,数据可画成图1-3,把图1-3中的点能够连成过原点的一条直线,斜线的斜率为是U/ I=R,斜率不变,即电阻的阻值不变,那么测量的电阻是线性的。
一、实验目的1. 理解并掌握网络定理的基本概念和应用。
2. 通过实验验证戴维南定理和诺顿定理的正确性。
3. 学会使用实验设备进行网络参数的测量。
二、实验原理1. 戴维南定理: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,理想电压源的电压等于原一端口的开路电压Uoc,其电阻(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。
2. 诺顿定理: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流源和电阻的并联形式来代替,理想电流源的电流等于这个有源一端口网络的短路电流ISC,其等效内阻R0定义同戴维南定理。
三、实验器材1. 实验电路板2. 信号发生器3. 电压表4. 电流表5. 电阻箱6. 导线四、实验步骤1. 搭建实验电路,如图所示。
2. 调整信号发生器,使其输出一定频率和幅值的正弦波。
3. 使用电压表测量开路电压Uoc,记录数据。
4. 使用电流表测量短路电流ISC,记录数据。
5. 根据戴维南定理和诺顿定理,计算等效内阻Req和等效电阻R0。
6. 使用电阻箱调整电路参数,观察并记录不同参数下的开路电压和短路电流。
7. 分析实验数据,验证戴维南定理和诺顿定理的正确性。
五、实验数据及结果1. 开路电压Uoc:根据实验数据,开路电压Uoc为5V。
2. 短路电流ISC:根据实验数据,短路电流ISC为1A。
3. 等效内阻Req:根据戴维南定理,Req = Uoc / ISC = 5V / 1A = 5Ω。
4. 等效电阻R0:根据诺顿定理,R0 = Uoc / ISC = 5V / 1A = 5Ω。
5. 实验数据与分析:通过实验数据,验证了戴维南定理和诺顿定理的正确性。
在不同参数下,开路电压和短路电流的变化符合理论计算结果。
六、实验总结1. 通过本次实验,加深了对网络定理的理解,掌握了戴维南定理和诺顿定理的应用。
2. 实验过程中,学会了使用实验设备进行网络参数的测量,提高了动手操作能力。
实验⼀直流⽹络定理实验1a 直流⽹络定理1.学习正确使⽤直流电表及直流稳压电源。
2.学习基本直流电量的测量⽅法。
3.验证叠加定理和等效电源定理。
1.叠加定理的验证叠加定理是指在线性电路中如有⼏个电源共同作⽤时,在电路的各部分所产⽣的电流和电压就等于这些电源分别单独作⽤时在电路的各部分产⽣的电流和电压的代数和。
叠加定理可以⽤图 3.1a.1的实验电路来验证,在U 1与U 2共同作⽤下的各⽀路电流(图3.1a.1(a))应该是电路仅有U 1作⽤时(图3.1a.1(b))以及仅有U 2作⽤时(图 3.1a.1(c))的各对应⽀路电流的代数和。
即有111I I I ′=+′′2、22I I I ′′′=+、333I I I ′′′=+和O O U U U ′O ′′=+。
由于本实验中采⽤稳压电源,电源内阻可近似看作为零。
o ′a ()o o b ()c ()图3.1a.1 叠加定理(a )U 1及U 2共同作⽤(b )U 1单独作⽤(c )U 2单独作⽤在分析⼀个复杂的线性⽹络时,可以根据叠加定理分别考虑各个电源的影响,从⽽使问题简化。
2.等效电源定理的验证等效电源定理是指在线性电路中,任何⼀个有源⼆端⽹络总可以看作⼀个电源,即可以⽤⼀个电压源U S 与内阻R S 串联的⽀路(等效电压源模型)或⽤⼀个电流源I S 与内阻R S 并联的⽀路(等效电流源模型)来代替。
电压源U S 等于⽹络输出端开路时的端电压U O ,内阻R S 为⽹络的⼊端电阻,即在⽹络中所有独⽴电源被短接、电流源均被断开时从输出端看⼊的等效电阻。
电流源S I 等于⽹络输出端短接时的短路电流SC I ,内阻R S 为⽹络的⼊端电阻。
在图3.1a.2⽅框内⽤了戴维宁等效电压源和诺顿等效电流源来分别代替图(a)、(c)及图(b)、(d)中的有源⼆端⽹络。
Sa ()b ()S SRc ()d ()S SC SU R =SC SI I =图3.1a.2 戴维宁和诺顿等效电路(a )等效电压源的开路;(b )等效电流源的开路;(c )等效电压源的短路;(d )等效电流源的短路有源⼆端⽹络的等效电压源或等效电流源参数可以通过实验来测定。
一、实验目的1. 理解并掌握直流电路的基本原理和基本分析方法。
2. 学会使用直流电源、电压表、电流表等实验仪器进行电路测量。
3. 掌握串联电路、并联电路的基本特性,并能够分析电路的电压和电流关系。
4. 熟悉直流电源的内阻特性及其对电路的影响。
二、实验仪器和器材1. 实验仪器- 直流稳压电源型号:IT6302- 台式多用表型号:UT805A2. 实验器材- 电路实验箱- 元器件:电阻(功率1/2W:100, 330, 470, 510x3, 1k)- 二极管(1N4148)三、实验原理1. 电阻串联与并联电路- 串联电路:电流相同,具有分压作用。
- 并联电路:电压相同,具有分流作用。
2. 仪器仪表内阻的影响及激励源内阻的测量- 激励源等效内阻:激励源可等效为一个理想电压源(或电流源)和内阻串联(或并联)电路。
- 当外加负载输出电流时,激励源端口电压会下降,内阻大下降多,电流大下降多。
四、实验内容1. 测量电阻串联分压电路和并联分流电路- 分析:串联电路总电压为器件分压电压之和,并联电路总电流为支路电流之和。
2. 测量直流电源开路电压VS和带负载电压VR- 分析:直流电源可等效为一个理想电压源串联内阻r的电路。
3. 测量3回路2激励源电阻线性电路- 分析:节点电流之和为零;回路电压之和为零。
- 测量2激励源分别单独作用电路时的电压或电流。
- 分析:与2激励源共同作用时值的关系:线性电路可叠加。
五、实验步骤1. 搭建实验电路,包括串联电路、并联电路、3回路2激励源电阻线性电路等。
2. 使用直流稳压电源提供实验所需的直流电压。
3. 使用台式多用表测量电路中的电压和电流。
4. 记录实验数据,并进行数据分析。
六、实验结果与分析1. 通过实验,验证了串联电路和并联电路的基本特性,即分压和分流作用。
2. 通过测量直流电源的开路电压和带负载电压,验证了直流电源的内阻特性。
3. 通过测量3回路2激励源电阻线性电路,验证了线性电路的叠加原理。
一、实验目的1. 理解直流电路的基本概念和基本定律。
2. 掌握直流电路的测量方法,包括电压、电流和电阻的测量。
3. 验证基尔霍夫定律和欧姆定律在直流电路中的应用。
4. 学会使用万用表等基本测量仪器。
二、实验原理直流电路是指电路中电流的方向和大小保持不变的电路。
在直流电路中,常用的基本定律有基尔霍夫定律和欧姆定律。
基尔霍夫定律包括两个部分:基尔霍夫电流定律(KCL)和基尔霍夫电压定律(KVL)。
KCL表明,在任何时刻,流入电路任一节点的电流之和等于流出该节点的电流之和。
KVL表明,在电路的任意闭合回路中,沿回路各段电压之和等于零。
欧姆定律描述了电压、电流和电阻之间的关系,即 \( U = IR \),其中 \( U \) 为电压,\( I \) 为电流,\( R \) 为电阻。
三、实验仪器与设备1. 直流稳压电源2. 电阻(100Ω、330Ω、470Ω、510Ω、1kΩ)3. 电容(10μF、100μF)4. 二极管(1N4148)5. 电流表(0~1A)6. 电压表(0~15V)7. 电路连接导线8. 万用表四、实验内容1. 电阻串联电路搭建一个简单的电阻串联电路,包括三个电阻(100Ω、330Ω、470Ω)和一个电源。
使用电压表测量每个电阻上的电压,并计算总电压。
验证基尔霍夫电压定律。
2. 电阻并联电路搭建一个简单的电阻并联电路,包括三个电阻(100Ω、330Ω、470Ω)和一个电源。
使用电流表测量每个电阻上的电流,并计算总电流。
验证基尔霍夫电流定律。
3. 欧姆定律验证使用万用表测量一个固定电阻的阻值,然后通过改变电源电压,测量对应的电流值。
根据欧姆定律计算电阻值,验证实验结果。
4. 基尔霍夫定律验证搭建一个复杂电路,包括多个电阻、电容和电源。
使用电压表和电流表测量电路中各节点电压和电流值。
根据基尔霍夫定律计算未知电压和电流值,验证实验结果。
五、实验结果与分析1. 电阻串联电路实验结果显示,总电压等于各电阻上的电压之和,验证了基尔霍夫电压定律。
直流电路的认识实验报告答案
实验一直流电路一、实验目的1.学习使用数字万用表测量电阻与交、直流电压:
2.验证基尔霍夫电压定律及电流定律,加深对正方向的理解;
3.验证线性电路的叠加原理;
4.验证戴维南定理和诺顿定理,学会测量戴维南等效电路中的开路电压、诺顿等效电路中的短路电流及等效内阻的方法;
5.自拟电路验证负载上获得最大功率的条件。
二、实验原理
1.基尔霍夫定律
(1)基尔霍夫电流定律:电路中,某一瞬间流入和流出任一节点的电流的代数和等于零,
即∑I=0。
基尔霍夫电压定律:电路中,某一瞬间沿任一闭合回路一周,各元件电压降的代数和等于零,即∑U=0.2.叠加原理在具有多个独立电源的线性电路中,一条支路中的电流或电压,等于电路中各个独立电源分别作用时,在该支路中所产生的电流或电压的代数和。
值得注意的是,叠加原理只适用于电流或电压的计算,不适用于功率的计算。
3.等效电源定理
(1)戴维南定理:一个线性有源二端网络,可以用一个理想电压源和一个等效电阻串联构成的电压源等效代替。
等效电压源的源电压为有源二端网络的开路电压:串联电阻为有源二端网络中所有独立电源作用为零时的无源二端网络的
等效电阻。
(2)诺顿定理:一个线性有源二端网络,可以用一个理想电流源和一个等效电阻并联构成的电流源等效代替。
等效电流源的源电流为有源二端网络的短路电流:并联电阻为有源二端网络中所有独立电源作用为零时的无源二端网络的等效电阻。
4.最大功率传输。
直流网络定理的心得体会直流网络定理是电路理论的基础,通过研究电路中的电流和电压之间的关系,可以解析电路中的各种问题。
在学习过程中,我深深体会到直流网络定理的重要性和应用价值。
首先,直流网络定理是电路分析的基础。
在学习电路分析课程之前,我对电路的认识仅限于简单的串联和并联电路。
通过学习直流网络定理,我了解到电路中电流和电压之间的数学关系,掌握了Kirchhoff定律和欧姆定律。
这些定律为解析电路中的电流和电压提供了理论支持,使得电路分析问题变得简洁明了。
其次,直流网络定理具有广泛的应用价值。
直流网络定理可以用于分析各种电路,包括简单的串联和并联电路,也可以用于复杂的非线性电路。
通过应用直流网络定理,我能够计算电路中各个分支的电流和电压,找到故障点和问题源。
例如,通过欧姆定律,我可以计算电阻电路中的电流大小;通过Kirchhoff定律,我可以计算并联电路中的总电流和各个支路的电压。
这些分析结果对于设计电路和排除故障都具有重要意义。
此外,直流网络定理培养了我的逻辑思维和问题解决能力。
在应用直流网络定理进行电路分析时,我需要把复杂的电路拆解为简单的部分,逐步分析各个部分的电流和电压。
这需要我具备良好的逻辑思维能力,能够分清主次关系,找到关键的分析点。
同时,由于直流网络定理涉及到数学计算,我还需要具备较强的数学基础和计算能力。
通过解析电路问题,我不断锻炼了我的逻辑思维和问题解决能力,提高了自己的学习能力和综合素质。
最后,直流网络定理还有助于理解电路的工作原理和电子设备的工作方式。
通过分析电路中的电流和电压变化,我可以看清电路中能量的转换和传递过程,了解各个元器件的作用和特点。
这对于电子工程师来说是非常重要的,因为只有深刻理解电路的工作原理,才能设计出更加优良的电子产品。
总之,直流网络定理是电路理论的基础,具有广泛的应用价值。
通过学习直流网络定理,我不仅掌握了电路分析的基本方法和技巧,还培养了我的逻辑思维能力和问题解决能力。
直流⽹络定理试验报告实验⼀直流⽹络定理⼀、实验⽬的1、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。
2、验证戴维南定理的正确性,加深对该定理的理解。
3、掌握测量线性有源⼆端⽹络等效参数的⼀般⽅法。
⼆、原理说明1、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。
2、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。
3、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)。
4、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(理想电压源视为短路,理想电流源视为开路)时的等效电阻。
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。
有源⼆端⽹络等效参数的测量⽅法如下:(1) 开路电压、短路电流法测等效电阻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,因此不是所有的电路都宜⽤此法。
图1-1 (2) 伏安法测R 0⽤电压表、电流表测出有源⽹络的外特性曲线,如图1-1所⽰。
根据外特 U I A BI U OΔUΔIφscoc被测有源⽹络VU U R 0R Lo c /2S性曲线求出斜率tg φ,则内阻△U U ocR 0=tg φ=──=──图1-2 △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=────。
电路实验报告(仿真实验)实验名称:仿真实验——直流电路定理实验实验日期:_6_月_16_日_21_时10__分班级: 姓名:学号一、实验目的(填写)1、验证叠加定理。
2、学会测试线性含源一端口网络等效电路参数的方法。
3、验证戴维南定理。
4、验证诺顿定理。
二、实验原理(预习后,参照指导书实验原理填写空白部分)1、叠加定理指出: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。
研究线性电路的叠加性时,由于所求的叠加量是代数和,因此一定要用参考方向来判断实际电压与电流的正或负,实验中按电路图中的参考方向测量电压与电流,如测量值为负,则实际方向与参考方向相反,记录数据时保留符号。
在线性电路叠加定理的实验中,当测量某一电源单独作用产生的电压或电流时,其它电源应置零,即从电路中移去。
置零电源时需要将移去电压源的支路短路,移去电流源的支路开路。
将叠加定理的原理示意图(3个)手绘在纸上,并拍照粘贴在下面空白处。
(每个图要有图名,直线需要用尺子画,并标注班级姓名)2、任何一个线性含源电阻网络,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)。
其端口电流与端口电压关系满足直线方程。
3、简述戴维南定理内容:任何一个线性含源一端口电阻网络,对外电路来说,可以用一个电压源与电阻的串联组合等效代替,此电压源的电压等于这个一端口网络的开路电压,电阻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)后的输入电阻。
4、简述戴诺顿定理内容:线性含源一端口电阻网络的对外作用可以用一个电流源并联电导的电路来等效。
其中电流源的电流等于该网络的短路电流,并联电导等于该网络内部各独立电源置零后所得无独立源一端口网络的等效电导。
手绘戴维南等效电路和诺顿等效电路的原理图,并拍照粘贴在下面空白处。
实验1a 直流网络定理
1.学习正确使用直流电表及直流稳压电源。
2.学习基本直流电量的测量方法。
3.验证叠加定理和等效电源定理。
1.叠加定理的验证
叠加定理是指在线性电路中如有几个电源共同作用时,在电路的各部分所产生的电流和电压就等于这些电源分别单独作用时在电路的各部分产生的电流和电压的代数和。
叠加定理可以用图 3.1a.1的实验电路来验证,在U 1与U 2共同作用下的各支路电流(图3.1a.1(a))应该是电路仅有U 1作用时(图 3.1a.1(b))以及仅有U 2作用时(图 3.1a.1(c))的各对应支
路电流的代数和。
即有11
1I I I ′=+′′2、22I I I ′′′=+、333I I I ′′′=+和O O U U U ′O ′′=+。
由于本实验中采用稳压电源,电源内阻可近似看作为零。
o ′
a ()
o o b ()
c ()
图3.1a.1 叠加定理
(a )U 1及U 2共同作用 (b )U 1单独作用 (c )U 2单独作用
在分析一个复杂的线性网络时,可以根据叠加定理分别考虑各个电源的影响,从而使问题简化。
2.等效电源定理的验证
等效电源定理是指在线性电路中,任何一个有源二端网络总可以看作一个电源,即可以用一个电压源U S 与内阻R S 串联的支路(等效电压源模型)或用一个电流源I S 与内阻R S 并联的支路(等效电流源模型)来代替。
电压源U S 等于网络输出端开路时的端电压U O ,内阻R S 为网络的入端电阻,即在网络中所有独立电源被短接、电流源均被断开时从输出端看入的等效电阻。
电流源S I 等于网络输出端短接时的短路电流SC I ,内阻R S 为网络的入端电阻。
在图3.1a.2方
框内用了戴维宁等效电压源和诺顿等效电流源来分别代替图(a)、(c)及图(b)、(d)中的有源二端网络。
S
a ()
b ()
S S
R
c ()
d ()
S SC S
U R =
SC S
I I =图3.1a.2 戴维宁和诺顿等效电路
(a )
等效电压源的开路;(b )等效电流源的开路;(c )等效电压源的短路;(d )等效电流源的短路
有源二端网络的等效电压源或等效电流源参数可以通过实验来测定。
一般采用测量开路
电压U O 和短路电流SC I 的方法来求得及O U SC I ;而且也可以根据U O 及SC I 来计算等效内阻R S ,计算公式为
R
U +−
O
SC SC
U R I =
当有源二端网络不便于短接时,可以在网络输出端接一已知电阻L R ,如图3.1a.3所示,因为在电路中电阻L R 的端电压U R 与内阻S R 的降(S U −比等于电阻之,即图3.1a.3 等效电源接已知电阻 压U )之R
L S S
R R
U R U U R =
−
所以只要测量出电阻R L 的端电压U R 和开路电压U O =U S ,就可以根据下式算出等效内阻S R
S
S L (
R
R
U R R U U =−
实验仪器设备
1.双路直流稳压电源0~30V 1A 1台2.直流电流表 100-200-500-1000mA 3只3.数字万用表1台4.直流网络接线板1块
实验步骤
1.验证叠加定理
将接线板及电表、电源按图3.1a.1(a)接线,测量电流1I 、2I 、3I 及电压。
然后分别在图3.1a.1(b)及图3.1a.1(c)两种情况下,测量电流、、、及、、、,记入表 3.1a.1内,把两种情况下的对应电流值及电压值代数相加,验证是否与图 3.1a.1(a)测出的数值相同(电流实际方向与假定方向一致则电流为正值,反之为负值)。
O U '
1I '
2I '3I 'O U "1I "2I "
3I "O U 表3.1a.1 验证叠加原理
I 1 / mA I 2 / mA I 3 / mA U O / V 图3.1a.1(a) 图3.1a.1(b) 图3.1a.1(c) 叠加数值
电源电压测量值:U 1= V U 2= V 图3.1a.1(a)中,R 1=150Ω,R 2=51Ω,R 3=75Ω
预习计算电流I 1= mA I 2= mA I 3= mA U O = V 2.验证等效电源定理
(1)按图3.1a.4(a)接线,把虚线方框部分看作需变换的有源二端网络。
断开“2”端,测出与之间的开路电压U o o ′O 。
(2)按图3.1a.4(b)接线,把与o o ′点通过电流表短接,测量短路电流SC I ,并求出R S 。
(3)按图3.1a.4(c)接线,把“2”端与o ′点接通,R 2作为负载电阻R L 接入电路,测量电阻R 2的端电压U R ,并求出R S 。
2
a ()
2
图3.1a.4 测定等效电源参数
(a )测定开路电压; (b )测定短路电流; (c )测定负载电压
(4)按图3.1a.5接线,其中R 1与R 3并联作为R S ,“1”端与O ′点间接入等效电压源U S (其数值等于开路电压),外部支路中电阻R O U 2与电流表及外电源U 2串联。
测量电流I 2,注意其数值是否与图3.1a.1(a)线路中的I 2相同。
25V
=
图3.1a.5 测定外部支路电流2I
测量数据: 开路电压= O U V 短路电流SC I = mA 负载电压= R U V
外部支路电流2I = mA
计算数据: 等效电源内阻13
S 13
R R R R R =+ Ω
R S (实测值)O
SC
U I =
= Ω
R S (实测值)O 21R U R U ⎛⎞
=−⎜
⎟⎝⎠
= Ω
实验报告要求
1.画出实验电路图,整理实验数据,列写出计算公式及计算结果。
2.为什么在实验时电流表指针出现反偏?你是如何解决的?
3.根据实验数据说明叠加定理的正确性。
4.作出有源二端网络(图3.1a.4(a)中虚线方框部分)的等效电压源(戴维宁源)及等效电流源(诺顿源)电路,并标出电路参数。
5.为什么图3.1a.5电路中外部支路电流I2与图3.1a.1(a)线路中的I2相同。
实验现象
1、验证叠加定理实验时,当测量电流2I 、和时,实际电流方向与电流的参考方向相反,电流表指针反偏,这时应断开电源,把该电流表的正极和负极的接线对调,再读取读数,此时读数为负值。
'
2I "
1I 2、验证等效电源定理实验中,等效电压源S U U O =、等效电流源S SC I I =、等效内阻为网络的入端电阻S R 、图3.1a.5中测量电流2I 与图3.1a.1(a)中测量电流2I 数值相同。
实验结果分析
1. 为什么在电流的测量中,当电流表指针出现反偏时,你是如何解决的?
答:因为实际电流方向与电流的参考方向相反,把电流表的正极和负极接线对调,读数取负值。
2. 为什么图
3.1a.5中外部电流2I 与 图3.1a.1(a)线路中的2I 相同?
答:因为根据戴维宁定原理,可以把图3.1a.1(a)所示电路等效为图3.1a.5所示电路,所以两个电路中的2I 相同。
3. 根据表3.1a.1中记录的测量数据,1I 、2I 、3I 和的叠加值与测量值相等,说明在线性电路中叠加定理是正确的。
O U 4. 在验证等效电源定理实验中,不仅通过有源二端网络的空载与短路实验求得了等效电源的参数,而且还用实际的等效电源替代原有的有源二端网络对电阻2R 供电,所产生的效果是相同的(两个电路中外部支路电流2I 相等)。
实验相关知识
预习要求
1.掌握叠加定理,等效电源定理的含义。
2.了解直流稳压电源,直流电表及万用表的使用方法。
3.了解实验过程,熟悉电路图。
4.完成下列预习作业及思考题:
(1)计算图3.1a.1中的电流1I 、2I 、3I 和电压。
O U (2)若电流表按图3.1a.1(a)中电流的参考方向接线,当电路通电后,及表都有读数,而表的指针却反偏,为什么?怎样才能使表也有读数?
1A 3A 2A 2A
相关知识点
叠加定理 E5010203
等效电源定理E5010204
戴维宁定理 E501020401 诺顿定理 E501020402
注意事项
1、直流稳压电源输出端禁止短路。
2、改接电路时先关闭电源。
3、电流表内阻很小,相当于一根短接导线,测量时应该串联在电路中。
若把电流表错接在
被测电路的二结点之间,则结点间的电压为零称为短路。
若通过电表的短路电流很大,将超过电流表量程,甚至使相关电路的元件及导线烧坏。
4、电压表内阻很大,测量时应该并接在被测支路的二端。
若电压表串联在被测支路中,会
使被测支路电流很小,接近断开,电路不能正常工作。