电工技术教案 叠加定理、戴维宁定理、最大传输功率 2
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实验四 叠加定理和戴维宁定理叠加定理和戴维宁定理是分析电阻性电路的重要定理。
一、实验目的1. 通过实验证明叠加定理和戴维宁定理。
2. 学会用几种方法测量电源内阻和端电压。
3. 通过实验证明负载上获得最大功率的条件。
二、实验仪器直流稳压电源、数字万用表、导线、430/1000/630/680/830欧的电阻、可变电阻箱等。
三、实验原理1.叠加定理:在由两个或两个以上的独立电源作用的线性电路中,任何一条支路中的电流(或电压),都可以看成是由电路中的各个电源(电压源和电流源)分别作用时,在此支路中所产生的电流(或电压)的代数和。
2.戴维宁定理:对于任意一个线性有源二端网络,可用一个电压源及其内阻RS 的串联组合来代替。
电压源的电压为该网络N 的开路电压u OC ;内阻R S 等于该网络N 中所有理想电源为零时,从网络两端看进去的电阻。
3.最大功率传输定理:在电子电路中,接在电源输出端或接在有源二端网络两端的负载RL ,获得的功率为当RL=R0时四、实验内容步骤1.叠加定理的验证根据图a 联接好电路,分别测定E 1单独作用时,E 2单独作用时和E 1、E 2共同作用时电路中的电流I 1,I 2,I 3。
同时,判定电流实际方向与参考方向。
测量数据填入表4-1中。
2. 戴维宁定理的验证根据图b 联接好电路,测定该电路即原始网络的伏安特性I R L =f (U R L )。
依次改变可变电阻箱RL 分别为1K Ω、1.2K Ω、1.6K Ω、2.24K Ω、3K Ω、4K Ω、5K Ω,然后依次测量出对应RL 上的电流和电压大小,填入表4-2中。
并绘制其伏安曲线。
然后,计算其对应功率。
含源网络等效U0,R0的测定方法:a.含源消源直测法;b.开压短流测量法:R R R U R I P OC 202⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+==COCR U P 42max =U0,Is,R0=U0/Is。
根据上述两种方法之一测出U0,R0,从而将图b的电路可以等效成图c。
叠加定理【课题编号】6-01-06【课题名称】叠加定理【教学目标】知识传授目标:了解叠加定理的内容和应用。
能力培养目标:培养学生的知识的横向联系的能力【教学重点】重点:叠加定理的内容【难点分析】难点:叠加定理的应用【学情分析】上两节课学生学习了基尔霍夫定律和戴维宁定理这两种解决复杂直流电路的方法,初步掌握了分析复杂直流电路的切入点,这节课再来学习结合了欧姆定律和复杂直流电路特点叠加定理,难度不大,而且更能体会到知识的连贯性和“条条大路通罗马”这句话知识上的含义。
【教学方法】讲授法、演示法、归纳法【教具资源】多媒体课件,叠加定理演示仪【课时安排】2学时(90分钟)【教学过程】一、导入新课复习基尔霍夫定律和戴维宁定理,设定问题:前一章我们学习过欧姆定律,那么解决复杂直流电路能否应用它呢?以激发学生的学习兴趣,集中学生的注意力。
二、讲授新课教学环节1:叠加定理的内容演示:叠加定理演示仪教师活动:针对导入时提出的问题,借助于叠加定理演示仪,演示、分析、归纳叠加定理的内容;学生活动:观察叠加定理演示仪各仪表的示数,分组讨论,归纳、理解叠加定理的内容。
能力培养:培养学生的观察和归纳能力。
教学环节2:叠加定理解题的一般步骤教师活动:针对具体例题讲解、归纳应用叠加定理解题的一般步骤学生活动:跟随教师的讲解理解、掌握应用叠加定理解题的一般步骤三、课堂小结教师与学生一起回顾本节内容,引导学生在理解的基础上总结。
为便于学生记忆,教师最后将总结出本节重点,用多媒体投影。
1、叠加定理的内容叠加定理的内容为:在线性电路中,任何一条支路的电流(或电压),都是各个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。
2、叠加定理解题的一般步骤(1).分别作出一个电源单独作用的分图,而其余电源只保留其内阻。
(2).按电阻串、并联的计算方法,分别计算出分图中每一支路中电流分量的大小和方向。
(3).求出各电动势在每个支路中产生的电流的代数和,这些电流就是各电动势共同作用时,在各支路中产生的电流。
电工基础(机工版)授课教案2.9 戴维宁定理一、二端网络1、定义:任何具有两个引出端的电路(也叫网路或网络)都端网络。
1、分类:根据网络中是否含有电源进行分类,有电源的叫做有源二端网络,否则叫做无源二端网络。
如:一个无源二端网络可以用一个等效电阻R来代替;一个有源二端网络可以用一个等效电压源U S0和R0来代替。
任何一个有源复杂电路,把所研究支路以外部分看成一个有源二端网络,将其用一个等效电压源U S0和R0来代替,就能化简电路,避免了繁琐的计算。
二、戴维宁定理1、含义:线性有源二端网络对外电路来说,可以用一个等效电压源代替。
等效电压源的电动势E0等于该有源二端网络两端点间的开路电压u oc,而等效电源的内阻R0等于二端网络中,各电动势置零后所得无源二端网络两端点间的等效电阻R eq。
以上表述可以用图1来表示。
2、计算:图 1 戴维宁定理(1)等效电压源的电动势U oc等于有源二端网络两端点间的开路电压U ab;(2)等效电阻等于该有源二端网络中,各个电源置零后,(即理想电压源短路、理想电流源开路)所得的无源二端网络两端点间的等效电阻。
3、应用戴维宁定理求解电路的方法和步骤(1)断开待求支路,将电路分为待求支路和有源二端口网络两部分。
(2)求出有源二端网络两端点间的开路电压U ab,E0。
(3)将有源二端网络中各电源置零后,计算无源二端网络的等效电阻。
(4)将等效电源于待求支路连接,形成等效简化回路,根据已知条件求解。
三、例题讲解,巩固练习略。
(见教材§2-9例题)小结(1)戴维宁定理含义。
(2)应用戴维宁定理求解电路的方法和步骤。
2.10 叠加定理一、叠加定理1、内容:在线性电路中,任一支路的电流(或电压)都可以看成是电路中每一个独立电源单独作用于电路时,在该支路产生的电流(或电压)的代数和。
2、叠加定理的证明:说明:图中所标注G1,G2,G3表示的是元件的电导。
可将其理解为1/R1、1/R2、1/R3简写形式。