电路分析 等效电源定理 实验报告

等效电源定理戴维南定理和诺顿定理分别能把含源二端网络等效成为一个实际电压源支路和实际电流源支路，故统称等效电源定理。

1、戴维南定理任一线性含源二端网络，对外电路讲，可以等效为一个电压源和电阻串联的组合，电压源的电压为该网络的开路电压u oc，串联电阻等于该网络中所有独立源为零时的入端等效电阻R o。

2、诺顿定理任一线性含源二端网络，对外电路讲，可以等效为一个电流源和电阻并联的组合，电流源的电流为该网络的短路电流isc，并联电阻等于该网络中所有独立源为零值时的入端等效电阻R o。

图(a)所示为一接有外电路的含源二端网络，根据替代定律，把R L 支路分别用流过它的电流i和两端电压u作为电压源等效替代，然后运用叠加定理分别得到u＝u oc－R o i＝i sc－u/R o等效电源电路如图（b）所示。

这两条定律所得到的电压源支路和电流源支路可以互相等效，所以人们多应用戴维南等效电压源定律，然后变化为诺顿等效电流源电路，如图（b）上、下图所示。

戴维南定律对求解电路中某一支路的电压、电流和功率，特别是负载吸收的最大功率最为方便。

求解时含源二端网络必须是线性的，待求支是线性的或非线性、有源或无源均可。

应用这两条定律，一般分三个步骤：(1)断开待求支路或将待求支路短路，分别求得开路电压u oc和短路电流i sc;(2)让全部独立源为零，求入端等效电阻R o。

(3)画出等效电源电路，接上待求支路，求解待求量。

3、用戴维南定律分析含受控源电路根据受控源的性质和等效电源定律的要求，当用戴维南定律和诺顿定律分析受控源电路时，必须掌握：(1)当控制量在端口上时，它要随端口开路或短路变化，必须用变化了的控制量来表示受控源的电压或电流。

(2)当控制量在网络内，则在短路或开路时，必须保证受控源及其控制量同在含源二端网络内。

(3)受控源不能充当激励，具有电阻性。

在求戴维南等效电阻时，独立源为零，受控源和电阻一样要保留，故必须采取：(1)开路短路法：将待求支路开路和短路，分别求得二断网络的开路电压u oc和短路电流i sc，由图所示可知R o＝u o/i o。

篇一：实验1电源外特性及等效变换实验1直流电路中的基本测量—电源外特性及等效变换1．学习正确使用常用的直流电表及直流稳压电源。

2．学习测定电压源和电流源的外特性。

3．掌握电压源和电流源等效变换的条件和方法。

4．学习通过实验来实现有源二端线性网络的等效变换。

二、实验原理1．直流电路中基本测量包括对直流电压、电流及电阻的测量。

直流电压和电流的测量，可用万用表的直流电压（DCV）及直流电流（DCmA）档；当要求较高的准确度时，应选用准确度等级为0.5～1.0 级的磁电式直流电压表和直流电流表（本实验采用此类仪表）。

电阻的测量可用伏安法、电桥法，一般情况下，常用万用表的电阻（?）档测量。

测量结果的准确度不仅与仪表的准确度等级有关，还与所选用的量程有关。

2．一个具有一定内阻的电源，可以用电压源模型来表示，也可以用电流源模型来表示。

直流稳压电源在额定电流的范围内，其输出电压不随负载电流改变，近似为恒定值，所以可视为一个恒压源（理想电压源）。

如果用一个模拟电源内阻的电阻与稳压电源串联，即构成一个具有内阻值的电压源。

构成恒流源（理想电流源）的电路有很多形式，本实验利用晶体管的恒流特性，构成一个近似于理想的电流源，其电路如图1.1 （a）所示。

将此恒流电源的（其电流中将a、b两端接R0），便构成了具有一定内阻R0的电流源，如图1.1（b）所示。

(出自:池锝范文网:电源等效变换实验报告)(a) 图1..1恒流源和电流源在保持外特性相同的条件下，电压源模型和电流源模型可以相互等效变换，但恒压源和恒流源不能等效互换。

3．一个有源二端线性网络可用一个恒压源和内阻串联的电路模型来等效。

等效电压源的端电压等于此有源二端网络的开路电压Uo，内阻R0 等于此有源二端网络中，除去独立电源后在其端口处的等效电阻。

这就是戴维宁定理，这个等效电路称为戴维宁等效电路。

本实验用电压源、电流源和电阻元件组成有源二端线性网络，如图2 中外点划线方框所示，用实验中测得的开路电压和短路电流ISC 可以计算有源二端网中R1,R2,R3,R6组成。

1. 理解电源等效变换的基本原理和定义。

2. 掌握电压源与电流源之间的等效变换方法。

3. 通过实际操作，验证电源等效变换的正确性和实用性。

二、实验原理在电路分析中，电源的等效变换是指将电路中的电压源或电流源用一个等效的电源来代替，而不会改变电路的外部特性。

常见的电源等效变换包括：1. 电压源与内阻的等效电压源变换。

2. 电流源与内阻的等效电流源变换。

3. 电压源与电流源的等效变换。

根据基尔霍夫电压定律和基尔霍夫电流定律，可以推导出以下等效变换公式：1. 电压源与内阻的等效电压源变换：\( E = U + Ir \)，其中 \( E \) 为等效电压源的电动势，\( U \) 为实际电压源的电压，\( I \) 为电路中的电流，\( r \) 为电压源的内阻。

2. 电流源与内阻的等效电流源变换：\( I = \frac{U}{R} \)，其中 \( I \) 为等效电流源的电流，\( U \) 为电路中的电压，\( R \) 为电流源的内阻。

3. 电压源与电流源的等效变换：\( E = I \cdot r \)，其中 \( E \) 为等效电压源的电动势，\( I \) 为等效电流源的电流，\( r \) 为等效内阻。

三、实验器材1. 直流稳压电源2. 电压表3. 电流表4. 电阻5. 连接线6. 电路实验板1. 将电路连接好，接通电源。

2. 测量电路中的电压和电流值。

3. 根据测得的值，计算电路的等效电压源或等效电流源。

4. 将实际电源替换为等效电源，重新测量电路中的电压和电流值。

5. 比较实际电源和等效电源的电压和电流值，验证等效变换的正确性。

五、实验数据及分析实验1：电压源与内阻的等效电压源变换1. 实际电压源：电动势 \( E = 10V \)，内阻 \( r = 2\Omega \)。

2. 电路连接：将实际电压源与一个 \( 5\Omega \) 的电阻串联。

3. 测量数据：电压 \( U = 7.5V \)，电流 \( I = 1.5A \)。

电路基本定理研究实验报告电路基本定理研究实验报告一、实验目的本实验旨在通过实际操作，深入理解和掌握电路基本定理，包括基尔霍夫定律、欧姆定律、戴维南定理和诺顿定理。

通过实验，期望学生能将理论知识应用于实际电路中，提高实践能力和理论水平。

二、实验原理1.基尔霍夫定律：基尔霍夫定律是电路理论中最基本的定律之一，它包括两个部分，即节点电流定律和回路电压定律。

节点电流定律指出，在任意一个节点上，流入的电流总和等于流出的电流总和；回路电压定律指出，在任意一个闭合回路中，电势升高的总和等于电势降低的总和。

2.欧姆定律：欧姆定律是电路中有关电阻、电流和电压的基本定律。

它指出，在一个线性电阻器件中，电压与电流成正比，电阻保持恒定。

3.戴维南定理：戴维南定理又称为等效电源定理，它可以将一个含源电路等效为一个电压源和一个电阻串联的形式。

该定理实质上是将有源二端网络等效为一个实际电源。

4.诺顿定理：诺顿定理是戴维南定理的反定理，它可以将一个含源电路等效为一个电流源和电阻并联的形式。

该定理也是将有源二端网络等效为一个实际电源。

三、实验步骤1.准备实验器材：电源、电阻器、电感器、电容器、开关、导线等。

2.搭建实验电路：根据实验要求，设计并搭建实际电路。

3.测量数据：使用万用表等测量仪器，测量电路中的电流、电压、电阻等参数。

4.分析数据：根据测量数据，分析电路的性能和特点，验证电路基本定理的正确性。

5.整理实验结果：整理实验数据，撰写实验报告。

四、实验结果及分析实验一：基尔霍夫定律验证在实验中，我们搭建了一个简单的电路，包含一个电源、一个电阻和一个电流表。

通过测量流入和流出的电流，验证了节点电流定律。

同时，我们还搭建了一个闭合回路，包含一个电源、一个电阻和一个电压表，验证了回路电压定律。

结果表明，实验数据与理论预测相符，证明基尔霍夫定律的正确性。

实验二：欧姆定律验证在实验中，我们选取了三个不同阻值的电阻器，分别测量了它们两端的电压和流过的电流。

实验二戴维宁和诺顿等效电路
一.实验目的
(1)熟练运用电路仿真软件，熟练运用电压表电流表以及功率表的运用。

（2）熟练运用戴维宁定理，掌握含受控源电路的戴维宁定理的运行。

（3）利用电路仿真软件验证戴维宁定理的正确性，深刻认识等效电路的变换
二.实验原理
实验原理：一个线性含源一端口电阻网络，对外电路来说，可以用一个电压源和电阻的串联组合来代替。

此电压源的电压等于含源一端口的开路电压Uoc，串联电阻等一一端口内部的全部独立电源置零后的等效电阻Req
二.实验步骤
1.分别从电源库、元件库和指示部件库中调用所需电源、电阻和电压表、电流,如图将电压表接至a，b两端，确定电压表属性中Mode为DC。

打开仿真，记下电压表数据为21.904V
2.如图将电流表接至a，b两端，确定电流表属性中Mode为DC。

打开仿真，记下电流表数据为0.968A。

四.仿真结果
戴维南和诺顿等效电路如图
五.分析现象
不难看出ab两端的开路电压和短路电流的仿真电路结果与理论结果相同。

即戴维宁定理是正确的
六.实验收获
深刻了解戴维宁等效电路的转变方法。

熟练运用Multisim仿真电路分析戴维宁等效电路。

在仿真电路分析中，接地还是不能忘记，电压源和电流源测量的也是直流电。

电压源与电流源的等效变换一、实验目的1、 加深理解电压源、电流源的概念。

加深理解电压源、电流源的概念。

2、 掌握电源外特性的测试方法。

掌握电源外特性的测试方法。

二、原理及说明1、 电压源是有源元件，电压源是有源元件，可分为理想电压源与实际电压源。

可分为理想电压源与实际电压源。

可分为理想电压源与实际电压源。

理想电压源在一定的电流理想电压源在一定的电流范围内，具有很小的电阻，它的输出电压不因负载而改变。

而实际电压源的端电压随着电流变化而变化，压随着电流变化而变化，即它具有一定的内阻值。

即它具有一定的内阻值。

即它具有一定的内阻值。

理想电压源与实际电压源以及理想电压源与实际电压源以及它们的伏安特性如图4-1所示所示((参阅实验一内容参阅实验一内容))。

2、电流源也分为理想电流源和实际电流源。

理想电流源的电流是恒定的，理想电流源的电流是恒定的，不因外电路不同而改变。

不因外电路不同而改变。

不因外电路不同而改变。

实际电流源的电流与所联接实际电流源的电流与所联接的电路有关。

当其端电压增高时，通过外电路的电流要降低，端压越低通过外电路的电流越大。

实际电流源可以用一个理想电流源和一个内阻R S 并联来表示。

图4-2为两种电流源的伏安特性。

流源的伏安特性。

3、电源的等效变换一个实际电源，尤其外部特性来讲，可以看成为一个电压源，也可看成为一个电流源。

两者是等效的，其中I S =U S /R S 或或 U S =I S R S图4-3为等效变换电路，由式中可以看出它可以很方便地把一个参数为U s 和R s 的电压源变换为一个参数为I s 和R S 的等效电流源。

同时可知理想电压源与理想电流源两者之间不存在等效变换的条件。

之间不存在等效变换的条件。

三、仪器设备电工实验装置电工实验装置 ： DG011 DG011、、 DG053 DG053 、、 DY04 DY04 、、 DYO31四、实验内容1、理想电流源的伏安特性1)1) 按图4-4(a)4-4(a)接线，毫安表接线使用电流插孔，接线，毫安表接线使用电流插孔，接线，毫安表接线使用电流插孔，R R L 使用1K Ω电位器。

戴维南定理和诺顿定理的验证实验报告 -回复尊敬的领导：实验目的本实验旨在验证戴维南定理和诺顿定理，并探究其在电路分析方面的应用。

实验原理戴维南定理和诺顿定理是在电路分析中经常使用的两个基本定理，能够将一个复杂的电路简化为一个等效的电源和电阻组成的简单电路。

戴维南定理：任何线性电路都可以看做是一个电压源和电阻的组合，用于求解某个电阻上的电流时，可以用这个电流的源电压和电阻值进行等效转换。

即：$I=\frac{V_S}{R_S+R_L}$$V_S$为等效电源电压，$R_S$为等效电源内阻，$R_L$为负载电阻。

诺顿定理：任何线性电路都可以看做是一个电流源和电阻的组合，用于求解某个电阻上的电流时，可以用这个电流的源电流和电阻值进行等效转换。

即：$I=\frac{I_S \cdot R_N}{R_N+R_L}$$I_S$为等效电流源电流，$R_N$为等效电流源内阻，$R_L$为负载电阻。

实验设计本实验设计了两组电路，分别用于验证戴维南定理和诺顿定理。

具体电路图如下：戴维南定理验证电路图：诺顿定理验证电路图：实验步骤1. 按照实验设计，搭建电路图。

2. 测量各元件的电阻值，并分别记录在表中。

3. 连接电流计和电压计，并记录电流和电压值。

4. 根据戴维南定理和诺顿定理公式，计算出等效电源电压、等效电源内阻、等效电流源电流和等效电流源内阻等值。

5. 测量负载电阻值，并根据公式计算出电路中的电流值。

6. 将负载电阻值替换为理论计算的电流值，再次测量电路中的电流值，并进行对比分析。

实验结果按照实验步骤进行测量和计算，得到以下结果：戴维南定理验证结果：诺顿定理验证结果：由结果可知，实验测量值与理论计算值相近，验证了戴维南定理和诺顿定理的正确性。

实验分析本实验从实际电路出发，验证了戴维南定理和诺顿定理的准确性，并说明了两个定理在电路分析上的实际应用。

实验结果也提示我们，实际电路中各元件的阻值存在一定的误差，因此在实际应用中需要谨慎处理。

电源等效替代实验报告一、实验目的本实验通过电源等效替代的方法，研究电源的特性及其对电路的影响，了解电源的内部构造与工作原理。

二、实验器材1. 直流稳压电源2. 多用电表3. 变阻器4. 电容器5. 电阻器6. 二极管三、实验原理电源等效替代是一种电力系统分析方法，即将实际电源转换为一个理想电源与一定的内阻串联的等效电源。

通过等效电源的模型，可以更好地理解电源的工作原理，对电路的研究与设计提供指导。

四、实验步骤1. 将直流稳压电源接通，并将多用电表调至直流电压测量档位，连接到电源的正负极进行电压测量。

2. 分别将变阻器、电容器、电阻器和二极管连接到电源的正负极，观察电路中的电压变化，并记录。

3. 根据测量结果，建立电源的等效电路模型，并计算出电源的内阻。

五、实验结果与分析在实验过程中，我们分别将变阻器、电容器、电阻器和二极管连接到电源电路中，并记录了相应的电压测量结果。

组件电压(V)-变阻器 5.23电容器 4.98电阻器 3.87二极管 4.12根据实验结果，我们可以建立电源等效电路模型，假设电源内部有一个理想电源与一个内阻串联。

根据欧姆定律，内阻的计算公式为`R = ΔV / I`，其中ΔV为电压降，I为通过电路的电流。

假设电源的电压为V，内阻为R，连接到电路的负载电阻为RL，则根据等效电路模型，可得到以下电压方程：V = E - IR (1)V = IRL (2)由以上方程组，可以得到以下关系：V = E - (V / RL) * R通过求导，我们可以解得V的最佳负载阻抗值为RL = R。

综上所述，根据实验结果倒推出电源的内阻为R = 3.87欧姆。

六、结论与思考本实验通过电源等效替代的方法，研究了电源的特性及其对电路的影响。

通过测量不同的电路组件连接到电源电路中的电压，我们建立了电源的等效电路模型，推导出了电源的内阻的计算方法。

通过本实验，我们深入了解了电源的内部结构与工作原理，掌握了电源等效替代的方法，能够在电路设计与分析中充分考虑电源的特性对电路的影响。

电路分析实验总结篇一：电路分析实验报告湖南大学实验1：基尔霍夫电流、电压定理的验证实验2：叠加定理实验3：等效电源定理实验4：一阶实验5：交流电路实验6：交流电路中电路分析实验报告学院：信息科学与工程学院专业：软件工程班级：软件班姓名：学号：实验目录………………. …………………………………………. ……………………………………. RC电路特性的EWB仿真……………….. …………………………………………. KVL、KCL定律的验证…………..实验一：实验目的：学习使用workbench软件，学习组建简单直流电路并使用仿真测量仪表测量电压、电流。

1、基尔霍夫电流、电压定理的验证。

解决方案：自己设计一个电路，要求至少包括两个回路和两个节点，测量节点的电流代数和与回路电压代数和，验证基尔霍夫电流和电压定理并与理论计算值相比拟。

实验原理图：与理论计算数据比拟：i1=10Ai2=6/((3+3)*6)*10=5A=I2i3=(3+3)/((3+3)*6)10=5A=I3U(310)=3*i2=U(320)=15V=U2 =U1U(60)=6*i3=30V节点电流代数和：i2+i3=i1=电流源回路电压代数和：U(310)+U(320)=U(60)=30V2、电阻串并联分压和分流关系验证。

解决方案：自己设计一个电路，要求包括三个以上的电阻，有串联电阻和并联电阻，测量电阻上的电压和电流，验证电阻串并联分压和分流关系，并与理论计算值相比拟。

实验原理图：与理论计算数据比拟：分流关系：i1=100/((10+10)*10)/(10+10+10)=15A=I1i2=(10+10)/(10+10+10)*i1=10A=I2i3=10/(10+10+10)*i1=5A=I3分压关系：u(1010)=u(1020)=10*i3=50V=U2=U3u(1000)=10*i2=100VU2+U3=100V=u(1000)=电压源实验心得：1.有耐心连电路验实验二叠加定理实验目的：通过实验加深对叠加定理的理解；学习使用受控源；进一步学习使用仿真测量仪表测量电压、电流等变量。

实验二 电源等效电路综合实验一、实验目的1、掌握建立电源模型、电源外特性的测试方法。

2、研究电源模型等效变换的条件，加深对电压源和电流源特性的理解。

3、验证戴维南定理、诺顿定理，掌握测量有源二端网络等效参数的一般方法。

4、理解阻抗匹配，掌握最大功率传输的条件。

5、掌握根据电源外特性设计实际电源模型的方法。

二、实验原理1、实际电压源和实际电流源的等效互换理想电压源具有端电压保持恒定不变，而输出电流的大小由负载决定的特性。

实验中使用的恒压源在规定的电流范围内，具有很小的内阻，可以将它视为一个电压源。

理想电流源具有输出电流保持恒定不变，而端电压的大小由负载决定的特性。

实验中使用的恒流源在规定的电压范围内，具有极大的内阻，可以将它视为一个电流源。

实际电压源可以用一个内阻R S 和电压源U S 串联表示，其端电压U 随输出电流I 增大而降低。

在实验中，可以用一个小阻值的电阻与恒压源相串联来模拟一个实际电压源。

实际电流源是用一个内阻R S 和电流源I S 并联表示，其输出电流I 随端电压U 增大而减小。

在实验中，可以用一个大阻值的电阻与恒流源相并联来模拟一个实际电流源。

一个实际的电源，就其外部特性而言，既可以看成是一个电压源，又可以看成是一个电流源。

若视为电压源，则可用一个电压源U s 与一个电阻R S 相串联表示；若视为电流源，则可用一个电流源I S 与一个电阻R S 相并联来表示。

若它们向同样大小的负载供出同样大小的电流和端电压，则称这两个电源是等效的，即具有相同的外特性。

实际电压源与实际电流源等效变换的条件为： （1）取实际电压源与实际电流源的内阻均为R S ；（2）已知实际电压源的参数为U s 和R S ，则实际电流源的参数为SSS R U I =和R S ， 若已知实际电流源的参数为I s 和R S ，则实际电压源的参数为S S S R I U =和R S 。

2、戴维南定理和诺顿定理戴维南定理指出：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 。

等效电源定理实验报告实验目的：本次实验的目的是通过等效电源定理实验，掌握等效电源的概念及其计算方法，并能熟练运用等效电源定理进行电路分析和计算。

实验原理：等效电源定理指的是，将一个电路中的复杂元件和电源转换为简单的等效电路，从而计算电路的各种参数，如电流、电压等。

等效电源分为两类，分别是理想电压源和理想电流源。

根据等效电源定理，我们可以将初始电路中的电源、电流、阻抗等抽象为一个等效电源，可以采用不同的电路模型进行计算。

在进行计算等效电源时，需要根据电路内部的电流、电压等数据按照公式进行计算，以获取等效电源参数。

实验装置：1. 电源（6V）2. 三个不同的电阻（100Ω，220Ω，330Ω）3. 万用表4. 连接电线实验步骤：1. 将电源连接到电路中，同时连接好不同电阻。

2. 打开万用表，选择电流档，将两个电极分别连接到电阻两端。

3. 此时电路中的电流数值即为所求的I值。

4. 根据等效电源理论，我们可以将电路内部元件和电源转换为等效电源，电流的数值保持不变。

5. 假设此时等效电源为理想电压源U，计算电压数值，即U = IR。

6. 假设此时等效电源为理想电流源I，计算电流数值，即I = I。

实验结果：1. 在100Ω电阻的情况下，电路中的电流为0.06A。

2. 根据 U=IR，可计算出等效电源中的理想电压源U为0.06*100 = 6V。

3. 根据 I=I，可计算出等效电源中的理想电流源I为0.06A。

实验分析：通过等效电源定理实验，我们成功地计算出了电路内部的理想电压源和理想电流源的数值。

在实际应用中，等效电源定理常被用于电路分析和设计，无论是计算电路的电流、电压、功率等参数，还是设计电路内部的电子元件，都可以基于等效电源定理来推导和计算。

总结：等效电源定理是电路分析和设计中的重要工具之一，可以用来简化复杂的电路结构和电子元件，从而更加轻松地理解和计算电路中的各种参数。

通过本次实验，我们已经掌握了等效电源定理的计算方法和应用技巧，可进一步扩展这项理论的应用范围。

等效电源定理实验报告等效电源定理实验报告引言：等效电源定理是电路分析中重要的基本原理之一，它能够简化复杂的电路分析问题，使得分析更加便捷。

本实验旨在通过实际操作，验证等效电源定理的有效性，并进一步探究其在电路分析中的应用。

一、实验目的：1. 验证等效电源定理的有效性；2. 探究等效电源在电路分析中的应用。

二、实验原理：等效电源定理是基于电路中的线性元件的特性而得出的。

根据等效电源定理，任何线性电路都可以用一个等效电源替代，该等效电源具有相同的电流-电压特性。

三、实验步骤：1. 搭建一个简单的电路，包括电源、电阻和电流表，如图1所示。

2. 测量电路中的电流和电压值，并记录下来。

3. 将电流表移动到电路中的不同位置，重新测量电流和电压值，并记录下来。

4. 分析实验数据，验证等效电源定理的有效性。

四、实验结果：根据实验数据，我们可以得出以下结论：1. 在电路中的任意位置，电流和电压的比值保持不变。

2. 不同位置的电流和电压值可能有所不同，但是它们之间的比值始终保持一致。

五、实验分析：根据实验结果，我们可以得出以下分析：1. 根据等效电源定理，我们可以用一个等效电源来替代整个电路，而不影响电路中的电流和电压特性。

2. 等效电源的电流和电压值可以根据实际测量得到，从而简化了电路的分析过程。

六、实验应用：等效电源定理在电路分析中有着广泛的应用。

通过将复杂的电路替代为一个等效电源，我们可以更加方便地进行电路分析和计算。

在实际工程中，等效电源定理可以用于设计和优化电路，提高电路性能。

七、实验总结：通过本次实验，我们验证了等效电源定理的有效性，并进一步了解了它在电路分析中的应用。

等效电源定理为电路分析提供了一种简化的方法，使得我们能够更加高效地解决复杂的电路问题。

通过实践应用，我们进一步加深了对等效电源定理的理解和掌握。

八、参考文献：[1] 《电路分析基础》. 陈红等著. 清华大学出版社, 2010.九、致谢：感谢实验中给予我们指导和帮助的老师和同学们。

电路实验报告-电压源和电流源的等效变换-20210221 《电路与模电》实验报告实验题目：电压源与电流源的等效变换姓名：学号：实验时间：实验地点：指导老师：班级：装订线一、实验目的1. 掌握电源外特性的测试方法。

2. 验证电压源与电流源等效变换的条件。

二、实验原理1. 一个直流稳压电源在一定的电流范围内，其内阻很小。

故在实用中，常将它视为一个理想的电压源，即认为输出电压不随负载电流而变，其伏安特性V＝f(I)是一条平行于I轴的直线。

同样，一个实际的恒流源在实用中，在一定的电压范围内，可视为一个理想的电流源。

2. 一个实际的电压源（或电流源），其端电压（或输出电流）不可能不随负载而变，因它具有一定的内阻值。

故在实验中，用一个小阻值的电阻与稳压源相串联来摸拟一个实际的电压源，用一个大电阻与恒流源并联来模拟实际的电流源。

3. 一个实际的电源，就其外部特性而言，即可以看成是一个电压源，又可以看成是一个电流源。

若视为电压源，则可用一个理想的电压源ES与一个电阻R0相串联的组合来表示；若视为电流源，则可用一个理想电流源IS与一电导g0相并联的组合来表示。

若它们能向同样的负载提供出同样大小的电流和端电压，则称这两个电源是等效的，它们具有相同的外特性。

一个电压源与一个电流源等效变换的条件为: 图3－1 电压源与电流源的等效变换IS?USR0,g0?1R0,或US?ISR0,R0?1g0IIS=US/R0,g0＝1/R0IRLUS=ISR0,R0＝1/g0+US_R0 U+IS_g0URL三、实验内容1. 测定直流稳压电源与电压源的外特性(1) 按图3－2接线，US为＋6V直流稳压电源，R1=200Ω，R2=470Ω。

调节R2，令其阻值由大至小变化，记录两表的读数于表3－1。

图3－2 直流稳压电源的外特性测量表3－1 直流稳压电源的外特性测量数据R2 U I ∞ 500 400 300 200 100 0 I+mA_+US_6VR1V200ΩR2470Ω电流单位：电压单位：电阻单位：Ω(2) 按图3－3接线，虚线框可模拟为一个实际的电压源，调节电位器R2，令其阻值由大至小变化，记录两表的数据于3－2。

实验2.2叠加原理与等效电源定理的研究的实验报告一、实验背景在电路理论中，叠加原理和等效电源定理是非常重要的基本理论之一。

叠加原理指出，在电路中，各个电源独立工作时，电路中的电流、电压等参数可以分别计算。

等效电源定理是指，在一个线性电路中，在某一特定的负载电阻下，可以将电路中的所有电源和电阻转化为一个等效电源和一个等效电阻，这个等效电源和等效电阻能够代替原来的电路，实现电路分析和计算。

通过本实验的学习，可以掌握叠加原理和等效电源定理的基本原理和应用方法，加深对电路中参数计算的理解和应用知识。

二、实验目的1.了解叠加原理和等效电源定理的基本原理和应用方法；2.熟悉基本的多用电表的操作和测量方法；3.熟悉电路的参数计算及测量方法。

三、实验器材1.交流电源；2.数字万用表；3.多用电表；4.实验电路箱。

四、实验原理1.叠加原理在电路中，如果有多个电源作用，根据叠加原理，在某一点上的电压或电流是诸多电源分别作用等于它们分别独立作用时所产生电压或电流的代数和。

这个原理可以简化电路分析和参数计算。

2.等效电源定理等效电源定理也称为教条定理或塞司定理，是指在任何电路中，可以用一个电压源和一个阻性负载来代替任何附加电源和内部电路，只要这个电压源的电压等于负载终端的开路电压，电阻等于负载终端的内阻。

五、实验过程1.构建叠加原理的实验电路：构建一个由两个电源和一个电阻组成的电路，如图1所示。

其中电源1的电压为12V，电源2的电压为8V，电阻为6Ω。

2.在没有接入多用电表的情况下，先连通电源1，利用数码万用表测量出电路中电阻两端的电压和电流。

再断开电源1，连通电源2，利用数码万用表测量出电路中电阻两端的电压和电流。

3.接入多用电表：将多用电表的电流档位选为20mA，电压档位选为20V，将黑色表笔接在电阻的负极上，将红色表笔分别接在电路中的不同位置测量电压值。

4.求解电路的等效电源和等效电阻：（1）求出电路中的等效电源：将电源1断开，在电源2的作用下测量出电路中负载电阻的电压和电流，计算出等效电源的电压。

实验三有源二端网络等效参数的测定一、实验目的1．学习有源二端网络的开路电压和入端电阻的测量方法。

2．分析负载获得最大功率的条件。

3．理解戴维南定理。

二、实验原理与方法1．戴维南定理戴维南定理指出，任何一个含源线性二端网络，对其外部而言，都可以用一个电压源与电阻相串联的组合来等效代替。

如图1所示，该电压源的电压等于二端网络的开路电压Ｕ，该电阻等于网络内部所有独立电压源短路、独立电流源开路（即成为线性无源二端网络，OC如图2所示）时的入端等效电阻R i。

图1 戴维南定理等效电路图2 含源线性二端网络的开路电压和无源线性二端网络的入端等效电阻2．开路电压ＵOC的测量方法（1）直接测量法当含源线性二端网络的入端等效电阻R较小，与电压表的内阻相i比较可以忽略不计时，可以用电压表直接测量该网络的开路电压ＵOC。

较大时，采取直接测量法的误差较（2）补偿法当含源线性二端网络的入端电阻Ri大，若采用补偿法测量则较为准确。

测量方法如图3所示，图中虚线方框内为补偿电路，Ｕ为直流电源，滑线变阻器RP接为分压器，G为检流计。

将补偿电路的两端A′、B′与S被测电路的两端Ａ、Ｂ相连接，调节分压器的输出电压，使检流计的指示为零，此时电压表所测得的电压值就是该网络的开路电压ＵOC。

由于此时被测网络相当于开路，不输出电流，网络内部无电压降，所以测得的开路电压较直接测量法准确。

图3 补偿法测量网络开路电压的电路3．入端等效电阻R的测量方法i（1）外加电源法将含源线性二端网络内部的电源去除，且电压源作短路、独立电流源作开路处理，•使其成为线性无源二端网络，然后在其Ａ、Ｂ二端加上一合适的电压源ＵS （图4）•，测量流入网络的电流Ｉ，则网络的入端等效电阻为R i＝ＵS/Ｉ。

如果无源二端。

网络仅由电阻元件组成，也可以直接用万用电表的电阻挡去测量Ri因为在实际上网络内部的电源都有一定的内阻，当电源被去掉的同时，其内阻也被去掉了，这就影响了测量的准确性。

实验2 叠加原理与等效电源定理的研究一、实验名称叠加原理与等效电源定理的研究二、实验任务及目的1.基本实验任务验证叠加原理和戴维宁定理。

2.扩展实验任务验证最大功率传输定理。

3.实验目的掌握应用叠加原理和戴维宁定理分析电路的方法和使用条件；掌握有源二端网络等效参数的测量方法；掌握等效电路的应用；理解电路有载、开路和短路的状态以及测试方法；理解阻抗匹配的概念。

三、实验原理及电路1.实验原理叠加原理，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。

戴维宁定理，任何一个线性有源二端网络，总可以用一个理想电压源和一个等效电阻串联来代替。

最大功率传输定理，当外阻等于内阻时，负载获得最大功率。

2.实验电路图2.1 叠加原理实验电路S2=8V2DU S11B四、实验仪器及器件1.实验仪器双路直流稳压电源1台，直流电流表1台，万用表1台。

2.实验器件双刀双掷开关2个，电阻箱1个，电流插孔3个，200Ω/2W 电阻1个，300Ω/2W 电阻1个，470Ω/2W 电阻1个，1k Ω/2W 电阻1个。

五、实验方案与步骤1.用万用表直流电压档监测，调节直流稳压电源两路输出分别为16V 和8V 。

2.按图2.1接线，根据计算值，选择电流表、万用表合适量程，测量并记录实验数据。

3.按图2.2接线，根据计算值，选择电流表、万用表合适量程，测量并记录实验数据；按图2.3接线，重新用万用表直流档监测，调节直流稳压电源电压为开路电压U OC ，用电阻箱调出等效内阻R 0，选择电流表、万用表合适量程，测量并记录实验数据。

4.按图2.4接线，用万用表直流档监测，调节直流稳压电源电压为10V ，根据计算值，选择电流表、万用表合适量程，测量并记录实验数据。

六、实验数据1.基本实验内容 (1)验证叠加原理R LR 0图2.3 戴维宁等效电路D1U S1R L =100ΩB D图2.2 戴维宁定理实验电路LR o =200E =10V图2.4 最大功率传输条件的验证实验电路J1Key = 1图2.5 U S1单独作用仿真图 表2.1 U 单独作用数据J1Key = 1图2.6 U S2单独作用仿真图表2.2 U单独作用数据J1Key = 1图2.7 U S1和U S2共同作用仿真图 表2.3 U 和U 共同作用数据（2）验证戴维宁定理ACJ1Key = 1图2.8 戴维宁定理U OC 仿真图J1Key = 1图2.9 戴维宁定理I S 仿真图图2.10 戴维宁定理R O 仿真图AC J1Key = 1图2.11 戴维宁定理U L 、I L 仿真图表2.4 戴维宁定理数据C J1Key = 1图2.12 戴维宁定理等效电路仿真图表2.5 戴维宁等效电路数据2.扩展实验内容图2.13 负载100Ω时输出功率仿真图表2.6 负载100Ω时输出功率数据表2.7 负载200Ω时输出功率数据表2.8 负载300Ω时输出功率数据表2.9 负载400Ω时输出功率数据表2.10 负载500Ω时输出功率数据七、测量数据的分析1.依据实验结果，验证叠加原理的正确性。

实验二等效电源定理实验一、实验目的进一步学习MULTISIM的使用方法，学习测量有源二端线性网络的开路电压和短路电流及其除源网络的电阻的方法，验证戴维宁定理和诺顿定理的正确性，并加深对他们的理解和灵活运用。

二、实验原理等效电源（戴维南定理）内容：任何一个有源二端线性网络都可用一个理想电压源和内阻为R0串联的电压源来等效代替，理想电压源的电压等于二端网络的开路电压U0，即将负载断开后两端的电压，内阻R0为将电源去除后的无源网络负载两端的等效电阻。

等效电源（诺顿定理）内容：任何一个有源二端线性网络都可用一个理想电流源和内阻为R0并联的电流源来等效代替，理想电流源的电流值等于二端网络的短路电流ISC，即将负载短路后的电流，内阻R0为将电源去除后的无源网络负载两端的等效电阻。

当电路中含有受控源时，电路的等效电阻可以用两种方法计算：（1）实验法：（2）外加电源法：先除去电路中的独立电源，外加电源,三、实验内容1.如图连接电路，E1=10V，E2=1.5V，R1=100Ω，R2=30Ω，将RL支路当作有源二端网络的负载电阻Array（1）按下表调节RL的电阻值，分别测记A、B两点间的电压和通过RL支路的电流，注意：测电压时应将万用表并联在AB两端，测电流时应将万用表串联在RL支路中；表2-1(2）计算有源二端网络的内阻R0=U OC /I SC ，（其中U OC 为开路电压，I SC 为短路电流） (3)按上表测得的U OC 及计算得出的R 0连接电路如图示，按表2-2测记相应的电压与电流值，并与表2-1相比对；(4)比较结果，得出验证结论：2. 计算下图的戴维南等效电路，分析AB 端口接不同负载电阻时的电阻电流，填表表3.上题中的等效电阻用外接电源法如何得到？用电路测量计算四、思考题1. 在求线性只含独立电源的单口网络的等效电阻时，如何理解“将网络中的所有独立电源除去（置零）”？实验中怎样做到独立电源置零？2.对于含有受控源的线性有源二端网络，其等效电路的电阻有几种就是那方法？分别是什么？五、实验报告1.仿真电路2.填写实验数据表格，进行分析、比较，归纳、总结实验结论，回答思考题。