1 实验2指导书 戴维宁定理的研究与应用
预习内容
阅读课本中戴维宁定理章节，预习实验的内容，手写预习报告。
一、实验目的
1、熟悉电路实验箱。
2、验证戴维宁定理，加深对该定理的理解。
3、掌握常用测量仪表的正确使用方法。
二、实验原理介绍
1、戴维宁定理
一个含独立电源、线性电阻和受控源的一端口电路（如图2-1（a）），对外电路来说，可以用一个电压源US和电阻RS的串联组合等效置换（如图2-1（b）），此电压源的电压等于一端口电路的开路电压UOC，电阻等于一端口电路的全部独立电源置零（电压源短路、电流源开路）后的等效电阻。
图2-1
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UOC，然后再将其输出端短路，测其短路电流ISC，则内阻为：SCOCSIUR。
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2-2所示。
图2-2
开路电压为UOC，根据外特性曲线求出斜率tgφ，则内阻为：
IURtgS 2 另一种方法是测量有源二端网络的开路电压UOC，以及额定电流IN和对应的输出端额定电压UN，如图2-1所示，则内阻为：NNOCSIUUR。
（3）半电压法
如图2-3所示，当负载电压为被测网络开路电压UOC一半时，负载电阻RL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RS数值。
图2-3
（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，为了消除电压表内阻的影响，往往采用零示测量法，如图2-4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。
1.2 实验二 戴维南定理、叠加定理和与互易定理
1.2.1实验目的
（1）加深对戴维南定理、叠加定理及互易定理的理解。
（2）学习有源二端网络伏安特性的测量方法。
（3）锻炼布线、联线和查线的技能。
1.2.2实验原理
(1)戴维南定理
一个线性含源二端网络的对外作用可以用一个电压源和电阻的串联来等效替代。电压源的电压等于该有源二端网络的开路电压，电阻等于将该有源二端网络内部各独立电源置零后在端口处的等效电阻。
(2)叠加定理
在线性电路中，由多个独立电源共同作用所形成的各支路电流与电压，等于各独立电源分别单独作用时在相应的支路中所形成的电压与电流的代数和。
(3)互易定理 (参考教材中有关的内容）
(4)必须注意的是，任何元器件和设备的使用都是有条件地。在使用之前对电阻的功率、电感的电流、电容的电压、直流稳压电源的电流范围等都应该有所了解。
1.2.3 实验内容
(1)在实验电路板上按图1.2-1联接实验电路。
（2）用导线联接图1.2-1中电路的输出端口，测量联接线的电流。将联接线与电压源互换位置，再测量联接线电流。将测得的数据记入参考表格1.2-1，验证互易定理。
参考表格1.2-1
电压源与电流表互换位置之前 电压源与电流表互换位置之后
电源电压Us 电源电流Is 联线电流Io 电源电压Us 电源电流Is 联线电流Io
510Ω a
430Ω 1000Ω
Us 620Ω
680Ω b
图1.2-1 实验电路
400Ω I
实验二 戴维南定理
一、 实验目的
验证戴维南定理，了解等效电路的概念
二、实验器材
1． 1台型号为RTDG－3A或 RTDG－4B 的电工技术实验台
2． 1个型号为 RTDG－08的的实验电路板，含有可变电阻箱
3． 1块型号为 RTDG－02的戴维南定理实验电路板
4． 1台型号为 RTT01－2 直流电压／电流表
5． 1块型号为 UT70A 的数字万用表
6． 1个1kΩ的电位器
三、实验内容
验证戴维南定理，即验证：任何一个有源二端网络，都可以用一个电压源和电阻的串联电路来等效替代，其中电压源的大小等于有源二端网络在端口处的开路电压UOC，串联电阻等于将有源二端网络转变为无源二端网络后在端口处的等效电阻RO 。
四、实验原理图
mA+_+_12VBRL+_UA10 mAUS100680300680IS
图2－1 被测有源二端网络 mARLRo+_21US+_ES
图2－2 戴维南等效电路
五、实验过程
（1） 调节恒压源输出旋纽并用直流电压表监测，使输出电压数值为Us=12V；调节恒流源的输出旋纽，使输出电流数值为Is=10mA。
（2） 按照实验电路图2-1（实验挂箱RTDG—02）连线。把网络端口处的开关向右接至A、B端口处。按照图中的位置分别将电压源和电流源接入实验电路。
（3） 用直流电压表和直流毫安表在含源二端网络的端口A、B处分别测量含源二端网络的开路电压Uoc（开关接至右侧，不接负载电阻）和短路电流Isc（开关接至左侧短路处），将测量结果记入表2—1中。
（4） 按照表2—1中的测量数据，计算二端网络的等效电阻Ro，将计算结果记入表2—1中。
（5） 在含源二端网络的端口A、B处接入可调电阻箱RL，按照表2—2设定RL的电阻值，用直流电压表和直流毫安表分别测量出与其相对应的电压UAB和电流IAB，将测量结果记入表2—2中。
