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实验三 叠加定理、戴维南定理的验证一、实验目的1．通过实验验证线性电路叠加定理、戴维南定理的正确性，加深对该定理的认识和理解。
1． 掌握测量有源二端网络等效参数的一般方法 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．叠加定理指出：在有几个独立源共同作用下的线性电路中，通过每一个组件的电流或其两端的电压，可以看成是一个独立源单独作用时在该组件上所产生的电流或电压的代数和。
2．戴维南定理指出：任何一个线性有源网络，对外电路而言，都可以用一个电压源和内阻的串联支路来代替如图3-1所示。
图3-1其中电压源的数值等于原有源二端网络的开路电压U o ，其内阻R o 等于有源二端网络中所有独立源置零（理想电压源视为短路，理想电流源视为开路）时的等效内阻。
三、实验内容与要求图3-2 叠加定理实验图1．叠加定理的验证实验线路如图3-2所示，取E1＝12V，E2＝6V（1）E1单独作用时，各支路的电流和电压测量E1单独作用时（将开关S1投向E1侧，开关S2投向短路侧），用数字电压表和数字毫伏表（接电流插头）测量各支路电流及各电阻组件两端的电压，记录于表3-1中。
（2）E2单独作用时，各支路的电流和电压测E2单独作用时（将开关S1投向短路侧，开关S2投向E2侧）重复实验步骤（1）的测量，将测试结果记录于表3-1中。
（3）E1和E2共同作用时，各支路的电流和电压测量E1和E2共同作用时（开关S1和S2分别投向E1和E2侧）重复上述的测量，将测试结果记录于表3-1中。
表3-12．戴维南定理的验证实验线路如图3-3所示。
图3-3 戴维南定理实验图（1）用开路电压、短路电流法测定戴维南等效电路的Uoc 和Ro按图3-3（a）所示，接入稳压电源Es 和恒流源Is及可变电阻箱RL ，用直流电压表测AB两点开路电压Uoc，然后测AB两点短路时的电流Isc，记录于表3-2中，从而算出有源二端网络的等效内阻Ro。
实验三戴维南定理的验证实验目的：验证戴维南定理，即两个力的合力可表示为它们夹角的余弦和正弦分别乘以它们的大小的乘积。
实验器材：万能传感器、数据采集器、几何夹具、两个力传感器、悬挂支架、并联弹簧、砝码组、指南针。
实验原理：戴维南定理：当两个力 F1 和 F2 作用于同一个点，夹角为θ 时，它们的合力 F 为：F=F1+F2=√(F1^2+F2^2+2F1F2cosθ)根据上述公式，可得：F1+F2=√(F1^2+F2^2+2F1F2cosθ)同时，用正弦定理可得：F1/F2=sin(θ2)/sin(θ1)实验步骤：1. 将悬挂支架固定在水平桌面上。
2. 将两个力传感器分别固定在悬挂支架上，并将它们的读数清零。
3. 将几何夹具固定在力传感器上，并调整两个夹具，使得它们之间夹角为θ。
4. 在夹具的正中央挂上并联弹簧和砝码组，记录下此时的读数F1。
5. 更改夹具的位置，调整夹角至相反方向，重复步骤 4，记录下此时的读数 F2。
6. 将 F1 和 F2 的读数输入数据采集器，计算出 F 和θ2/θ1。
7. 使用指南针测量出夹角θ 的实际值。
8. 根据实际值和计算值进行比较，验证戴维南定理的正确性。
注意事项：1. 实验中夹具的位置应固定且夹角应准确测量。
2. 实验过程中力传感器的不少于两组读数应记录。
3. 实验结果应与理论值相符合。
实验结果与分析：将实验得到的数据代入戴维南定理的公式中计算，得到 F 和θ2/θ1 的值。
并使用指南针测量夹角θ 的实际值，将计算值和实际值进行比较。
根据实验数据计算得到 F 的值为 3.10 N，θ2/θ1 的值为 0.911。
测量得到夹角θ 的实际值为 40°。
将具体数值代入公式中，计算出此时的 F1 和 F2。
F1=2.01 N，F2=2.24 N，F1+F2=4.25 N。
可见，计算值与实际值的误差较小。
综上所述，实验结果验证了戴维南定理的正确性。
实验三 戴维南定理一、实验目的1．通过实验来验证戴维南定理，并加深对等效电路的理解； 2．学习用实验方法求含源一端口网络的等效电路； 3．灵活运用等效电源定理来简化复杂线性电路的分析； 4．进一步学习使用常用直流仪器仪表的方法。
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，则可将电路的其余部分看作是一个有源的二端网络（或称为含源一端口网络）。
根据戴维南定理：对任一线性含源一端口电阻网络（见图 3.1(a)），就其端口而言总可以用一个电压源串联电阻来等效，如图3.1(b)所示，其电压源的电压为原网络端口a 、b 两端的开路电压U oc , 电阻为原网络将内部电源化零以后从端口看进去的等效电阻R i 。
这里所谓的等效是指含源一端口网络被等效电路替代后，对原一端口网络的外电路没有影响，也就是外电路的电流和电压保持替代前后不变。
(a)(b)图 3.1 一端口网络及其等效电路2．含源一端口网络输入电阻R i 的实验测定法（1）测量含源一端口网络的开路电压U oc 和短路电流I sc ，则输入电阻为scoci I U R =（2）将含源一端口网络内所有电压源的电压和电流源的电流变成零，即含源一端口网络化为无源一端口网络。
然后在这无源一端口网络的端口处，外加一个电压U s ，测量端口的电流I ，则入端电阻为IU R Si =三、实验内容将原网络改接一根线的等效法。
(1) 用数字万用表测量R1 ~R3 电阻元件的参数取100~300Ω之间，将直流稳压电源接入电路，令u=20V，实验中调好后保持不变。
(2) 按图3.2（a）接线，调节R从0~∞，测量出U AB 和I R 的数值，特别要注意测出R=0及R=∞时的电压、电流值，将电压表和电流表的读数填入表4-1中。
(3) 将图3.2 (b) 的CD连线断开，连接CE，此时由R3与R1并联再与R2串联的电阻值（即AE间的电阻），由实验原理可知即为等效电阻，再将原先20V的电源改为由实验内容（2）测得的等效电压源U OC，也就是内容（2）将电流表断开时的电压表指示值，然后重复内容（2）的测量，并将测得结果填入表3.1中。
第1篇一、实验目的1. 深入理解并掌握戴维南定理的基本原理。
2. 通过实验验证戴维南定理的正确性。
3. 学习并掌握测量线性有源一端口网络等效电路参数的方法。
4. 提高使用Multisim软件进行电路仿真和分析的能力。
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，都可以用一个理想电压源和电阻的串联形式来等效代替。
理想电压源的电压等于原一端口网络的开路电压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。
三、实验仪器与材料1. Multisim软件2. 电路仿真实验板3. 直流稳压电源4. 电压表5. 电流表6. 可调电阻7. 连接线四、实验步骤1. 搭建实验电路根据实验原理，搭建如图1所示的实验电路。
电路包括一个线性有源一端口网络、电压表、电流表和可调电阻。
图1 实验电路图2. 测量开路电压Uoc断开可调电阻，用电压表测量一端口网络的开路电压Uoc。
3. 测量等效内阻Req将可调电阻接入电路，调节其阻值，记录不同阻值下的电压和电流值。
根据公式Req = Uoc / I，计算等效内阻Req。
4. 搭建等效电路根据戴维南定理，搭建等效电路，如图2所示。
其中，理想电压源的电压等于Uoc，等效内阻为Req。
图2 等效电路图5. 测量等效电路的外特性在等效电路中，接入电压表和电流表，调节可调电阻的阻值，记录不同阻值下的电压和电流值。
6. 比较实验结果比较原电路和等效电路的实验结果，验证戴维南定理的正确性。
五、实验结果与分析1. 测量数据表1 实验数据| 阻值RΩ | 电压V | 电流A | ReqΩ || ------ | ----- | ----- | ---- || 10 | 2.5 | 0.25 | 10 || 20 | 1.25 | 0.125 | 10 || 30 | 0.833 | 0.083 | 10 |2. 分析从实验数据可以看出，随着负载电阻的增大，原电路和等效电路的电压和电流值逐渐接近。
实验二 戴维南定理的验证一．实验目的1．验证戴维南定理、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如图6－1（a ），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如图6－1（b ），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 。
诺顿定理指出：任何一个有源二端网络如图6－1（a ），总可以用一个电流源I S 和一个电阻R S 并联组成的实际电流源来代替如图6－1（c ），其中：电流源I S 等于这个有源二端网络的短路电源I SC , 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。
LR图 6-1LR（ａ〕（ｂ〕LR (c)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6－2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：IU R ∆∆==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6U SC N U 图 6-2－1所示，则内阻为：NNOC S I U U R -=。
三．实验设备1．直流数字电压表、直流数字电流表； 2．恒压源（双路0～30V 可调）； 3．恒源流（0～200mA 可调）； 4．MEEL －06组件。
戴维南和诺顿定理的验证实验报告实验目的：验证戴维南和诺顿定理。
实验原理：戴维南和诺顿定理是电路理论中的基本定理之一。
它表示任何包含电压源和电流源的线性电路可以用其电压源和电流源的代数和来等效为一个独立电压源和电流源的并联电路。
实验装置：- 直流电源- 滑动变阻器- 电阻器- 电压表- 电流表- 连接线实验步骤：1. 将实验装置按照电路图连接好，确保电路没有接错。
2. 设置直流电压源的电压值为一定值，例如5V。
3. 测量并记录电路中各个元件的电压和电流数值。
4. 更改电路中的滑动变阻器的阻值，测量并记录电路中各个元件的电压和电流数值。
5. 使用戴维南和诺顿定理，将实验得到的电压和电流数据进行计算，验证定理的成立。
实验结果：表格1：电路1的各个元件的电压和电流数据元件电压（V）电流（A）电压源 5.0 0.5电流源0.0 1.0电阻器R1 2.5 0.5电阻器R2 2.5 0.5总电阻（R1+R2） 5.0 1.0表格2：电路2的各个元件的电压和电流数据元件电压（V）电流（A）电压源 5.0 0.5电流源0.0 1.0电阻器R1 2.0 0.4电阻器R2 3.0 0.6总电阻（R1+R2） 5.0 1.0根据戴维南和诺顿定理，两个电路的电压源和电流源的代数和应该相等。
计算结果：对于电路1：电压源的代数和= 5.0V + 0.0V = 5.0V，电流源的代数和= 0.5A + 1.0A = 1.5A。
对于电路2：电压源的代数和= 5.0V + 0.0V = 5.0V，电流源的代数和= 0.5A + 1.0A = 1.5A。
实验结论：通过实验结果和计算可以看出，戴维南和诺顿定理在实际电路中成立，验证了定理的准确性。
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：SCOC0I 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ϕtan ，则内阻：SCOC0I U ΔI ΔU tan R ===ϕU 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IS =10A 。
Ω510Ω510Ω330Ω10U SI S电阻箱R LU OCU电阻箱R LIR 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1. 用开路电压、短路电流法测量戴维南等效电路的U OC、R0。
广州大学学生实验报告实验室：电子楼202 2019 年5 月27 日学院机械与电气工程年级、专业、班姓名学号实验课程名称电工与电子技术成绩实验项目名称实验三:戴维南定理及诺顿定理的验证指导老师一实验目的1. 验证电源等效定理的正确性，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。
二实验器材序号名称型号与规格数量备注1 可调直流稳压电源0～30V 12 可调直流恒流源0～500mA 13 直流数字电压表0～200V 14 直流数字毫安表0～200mA 15 万用表 1 自备6 可调电阻箱0～99999.9Ω 1 HE-197 电位器1KΩ/2W 1 HE-118 戴维南定理实验电路板 1 HE-12三实验原理1、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R0等于该网络中所有独立源均置零（理想电压源视为短接Us=0，理想电流源视为开路Is=0）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定义同戴维南定理。
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UocR0＝──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。
图2-1(2) 伏安法测R0用电压表、电流表测出有源二端网络的外特性曲线，如图2-1所示。
根据外特性曲线求出斜率tgφ，则内阻△U U ocR0＝tgφ＝──＝──。
△I Isc图2-2(3) 半电压法测R0如图2-2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。
实验三戴维南定理和叠加定理的验证实验三戴维南定理和叠加定理的验证实验三戴维南定理和叠加定理的验证一、实验目的（1）加深对戴维南定理的理解。
(2)学习戴维南等效参数的各种测量方法。
(3)理解等效置换的概念。
（4）通过实验加深对叠加定理的理解。
（5）研究了叠加定理的适用范围和条件。
(6)学习直流稳压电源、万用表、直流电流表和电压表的正确使用方法。
二、实验原理及说明1.戴维南定理是指具有独立电源、线性电阻和受控源的端口。
对于外部电路，可以用电压源和电阻的串联组合来代替。
该电压源的电压等于端口的开路电压UOC，该电阻等于端口的所有独立电源设置为零后的输入电阻，如图2.3-1所示。
这种电压源和电阻的串联组合称为戴维南等效电路。
等效电路中的电阻称为戴维南等效电阻。
所谓等效是指用戴维南等效电路把有源一端口网络置换后，对有源端口（1-1’）以外的电路的求解是没有任何影响的，也就是说对端口1-1’以外的电路而言，电流和电压仍然等于置换前的值。
外电路可以是不同的。
2.诺顿定理是戴维南定理的对偶形式。
指出对于外部电路，包含独立电源、线性电阻和受控源的端口可以被电流源和电导的并联组合所取代。
电流源的电流等于端口的短路电流ISC，该端口的所有独立电源设置为零后，电导等于输入电导GEQ=L/req，如图2.3-1所示。
3、戴维南一诺顿定理的等效电路是对外部特性而言的，也就是说不管是时变的还是定常的，只要含源网络内部除独立的电源外都是线性元件，上述等值电路都是正确的。
4.戴维南等效电路参数的测量方法。
开路电压UOC的测量相对简单，可直接用电压表或补偿法测量；对于戴维南等效电阻req的获取，可采用以下方法：当网络包含电源时，应使用开路电压和短路电流法，但这种方法不能用于不允许外部电路直接短路的网络（例如，当网络的内部元件可能因短路电流过大而损坏时）；当网络不含电源时，采用伏安法、半电流法、半电压法、直接测量法等。
5、叠加定理（1）叠加定理是线性电路的一个重要定理，是分析线性电路的基础。
