实验报告1 戴维南和诺顿等效电路
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戴维南定理和诺顿定理的验证一、实验目的1、掌握有源二端网络代维南等效电路参数的测定方法。
2、验证戴维南定理、诺顿定理和置换定理的正确性。
3、进一步学习常用直流仪器仪表的使用方法。
二、原理说明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二端网络(或称为含源二端网络)。
2、戴维南定理:任何一个线性有源网络,总可以用一个理想电压源与一个电阻的串联支路来等效代替,此电压源的电压等于该有源二端网络的开路电压U0C,其等效内阻R0等于该网络中所有独立源均置零(理想电压源视为短路,理想电流源视为开路)时的等效电阻。
这一串联电路称为该网络的代维南等效电路。
3、诺顿定理:任何一个线性有源网络,总可以用一个理想电流源与一个电阻的并联组合来等效代替,此电流源的电流等于该有源二端网络的短路电流I SC,其等效内阻R0定义与戴维南定理的相同。
4、有源二端网络等效参数的测量方法U0C、I SC和R0称为有源二端网络的等效电路参数,可由实验测得。
(一)开路电压U OC的测量方法(1)可直接用电压表测量。
(2)零示法测U OC在测量具有高内阻有源二端网络的开路电压时,用电压表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3-1所示。
零示法测量原理是用一低内阻的稳压电源与被测有源二端网络进行比较,当稳压电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,测量此时稳压电源的输出电压,即为被测有源二端网络的开路电压。
图3-1 图3-2(二)等效电阻R0的测量方法(1)开路电压、短路电流法测R0该方法只实用于内阻较大的二端网络。
因当内阻很小时,若将其输出端口短路则易损坏其内部元件,不宜用此法。
该测量方法是: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 0C ,然后将其输出端短路,用电流表测其短路电流I SC ,则等效内阻为 SCOCO I U R = (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如图3-2所示。
实验1戴维南和诺顿等效电路实验目的:1、研究和掌握戴维南和诺顿及其等效电路的基本概念和计算方法;3、熟悉使用万用表测量电路中各种参数。
实验原理:1、戴维南定理戴维南定理又称为戴维南-弗伦德定理,它是指任意线性电路都可以用一对等效的电路来代替。
这一对等效的电路是由电路中某一支路所对应的戴维南电路和电路中某一支路所对应的诺顿电路所组成的,它们与原电路在外部端口上具有相同的电学特性。
在电路中选择一支路,通过这条支路可以引出电路中的全部电流。
那么,这一支路上的等效电阻Rn就是诺顿电路的等效电阻,通过这一支路的电流In就是诺顿电路的输出电流。
戴维南电路与诺顿电路的等效电流In相同,等效电阻Rd等于原电路在该支路上的电阻。
2、诺顿定理实验内容:1、测量直流电路的电路参数2、利用戴维南定理求解直流电路的等效电路实验装置:1、实验板2、万用表3、电源4、电阻箱5、导线实验步骤:1、连接直流电路将实验板与电源连接,连接线路路如下图:连接线路图将万用表的电压档或电流档换上去,根据需要选择测量方法并测量出电路中所需的各个参数。
(1) 在电路中选择一支路,通过这条支路可以引出电路中的全部电流。
(2) 测量这一支路上的电阻,记作Rd。
(4) 戴维南电路的等效电流等于通过这一支路的电流In,等效电阻等于Rd。
(5) 按照戴维南电路的等效电路连接电路并测量电路参数,计算等效电路中各个参数。
5、计算结果比较比较用戴维南定理、诺顿定理求解出的等效电路得出的结果是否一致。
实验结果:测量结果诺顿等效电路参数戴维南等效电路和诺顿等效电路求出的电路参数结果一致。
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。
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。
实验三戴维南定理和诺顿定理实验一、实验目的1.通过实验验证戴维南定理和诺顿定理,加深理解等效电路的概念2.学习用补偿法测量开路电压二、原理1.戴维南定理:一个含独立电源、线性电阻和受控源的一端口,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。
诺顿定理:一个含独立电源、线性电阻和受控源的一端口,对外电路来说,可以用一个电流源和电导的并联组合等效电路。
以上等效变换的电路如图3-1所示。
(a) 线性含源一端口电路(b) 基于戴维南定理的替代电路(c) 基于诺顿定理的替代电路图3-1 等效变换图2.含源一端口网络开路电压的测量方法(1)直接测量法:当电压表内阻R v相比可以忽略不计时,可以直接用电压表测量器开路电压U oc。
(2)补偿法:当电压表内阻R v相比不可忽略时,补偿法可以消除或减小电压表内阻在测量中产生的误差。
图3-23.测量一端口网络输入端等效电阻R i(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oci scU R I =(2)将含源一端口网络除源,化为无源网络P ,然后按图接线,测量U s 和I ,则s i U R I=图3-3三、实验仪器和器材1. 0-30V 可调直流稳压电源 2. +15直流稳压电源 3. 0~200mA 可调恒流源 4. 电阻 5. 电阻箱6. 交直流电压电流表/电流表 7. 实验电路板 8. 短接桥 9. 导线四、实验内容及步骤1. 测量含源一端口网络的外部伏安特性测量含源一端口网络的外部伏安特性:用电阻箱作为一端口网络的外接电阻R L ,如图3-4所示,测量结果在表3-1中。
图3-42. 验证戴维南定理电压源用直流稳压电源代替,调节电源输出电压,使之等于U OC ,R i 用电阻箱代替,在CD 端接入负载电阻R L ,改变电阻值,侧去电流和电压。
结果如表3-2所示。
OC CD i SCUR R I ==图3-5表3-2 验证戴维南定理3. 验证诺顿定理按图3-6接线,构成诺顿等效电路,其中ISC 为可调电流源。
戴维南定理和诺顿定理的验证一、实验目的1、掌握有源二端网络代维南等效电路参数的测定方法。
2、验证戴维南定理、诺顿定理和置换定理的正确性。
3、进一步学习常用直流仪器仪表的使用方法。
二、原理说明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二端网络(或称为含源二端网络)。
2、戴维南定理:任何一个线性有源网络,总可以用一个理想电压源与一个电阻的串联支路来等效代替,此电压源的电压等于该有源二端网络的开路电压U0C,其等效内阻R0等于该网络中所有独立源均置零(理想电压源视为短路,理想电流源视为开路)时的等效电阻。
这一串联电路称为该网络的代维南等效电路。
3、诺顿定理:任何一个线性有源网络,总可以用一个理想电流源与一个电阻的并联组合来等效代替,此电流源的电流等于该有源二端网络的短路电流I SC,其等效内阻R0定义与戴维南定理的相同。
4、有源二端网络等效参数的测量方法U0C、I SC和R0称为有源二端网络的等效电路参数,可由实验测得。
(一)开路电压U OC的测量方法(1)可直接用电压表测量。
(2)零示法测U OC在测量具有高内阻有源二端网络的开路电压时,用电压表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3-1所示。
零示法测量原理是用一低内阻的稳压电源与被测有源二端网络进行比较,当稳压电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,测量此时稳压电源的输出电压,即为被测有源二端网络的开路电压。
图3-1 图3-2(二)等效电阻R0的测量方法(1)开路电压、短路电流法测R0该方法只实用于内阻较大的二端网络。
因当内阻很小时,若将其输出端口短路则易损坏其内部元件,不宜用此法。
该测量方法是: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 0C ,然后将其输出端短路,用电流表测其短路电流I SC ,则等效内阻为 SCOCO I U R = (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如图3-2所示。
实验七戴维南和诺顿等效电路一、实验目的1.求出一个已知网络的戴维南等效电路。
2.求出一个已知网络的诺顿等效电路。
3.确定戴维南定理的正确性。
4.确定诺顿定理的正确性。
二、实验器材直流电压源 1个电压表1个电流表 1个电阻 3个三、实验原理及实验电路1.戴维南定理任何一个具有固定电阻和电源的线性二端网络,都可以用一个串联电阻的等效电压源来代替。
这个等效电压源的电压可称为戴维南电压U th,它等于原网络开路时的端电压U oc,如图13所示为测量二端网络开路端电压实验电路。
串联电阻可称为戴维南电阻R th,它等于原网络两端的开路电压U oc除以短路电流I sc。
所以 U th=U ocR th=U oc/I sc短路电流I s c可在原网络两端连接一个电流表来测量,如图14所示为测试二端网络短路电流实验电路。
短路电流I s c也可在原网络的输出端连接一条短路线来计算。
确定戴维南电阻R th的另一种方法是,将含源网络中所有的电压源用短路线代替,把所有的电流源断路,这时输出端的等效电阻就是R th。
在实验室里对一个未知网络确定其戴维南电阻R th的最好方法是,在未知网络两端连接一个可变电阻,然后调整阻值直至端电压等于开路电压U oc的一半,这时可变电阻的阻值就等于戴维南电阻R th。
2.诺顿定理任何具有固定电阻和电源的线性二端网络都可用一个并联电阻的等效电流源来代替。
这个等效电流源的电流称为诺顿电流I n,并等于原网络两端之间的短路电流I sc。
并联电阻称为诺顿电阻R n,并等于戴维南等效电路里的戴维南电阻R th。
这个并联电阻的求法也与戴维南电阻R th的求法一样。
在图15中,当电阻R L连接在网络两端时,端电压U a b与在戴维南等效电路两端连接R L时的电压是一样的。
R L连接在诺顿等效电路的两端情况也相同。
图13 测试二端网络开路端电压图14 测试二端网络短路电流实验电路四、实验步骤1.建立如图13所示测量二端网络开路端电压实验电路。
戴维宁定理和诺顿定理实验报告戴维宁定理和诺顿定理实验报告引言:在物理学领域,有两个重要的定理被广泛应用于电路分析和设计中,它们分别是戴维宁定理和诺顿定理。
本文将通过实验报告的形式,对这两个定理进行探讨和验证。
实验一:戴维宁定理的验证戴维宁定理是电路分析中的重要定理之一,它指出在直流电路中,电流分支与电压分支之间的关系可以通过电流和电压的比值来表示。
为了验证戴维宁定理,我们设计了以下实验。
实验装置:1. 直流电源2. 电阻器3. 电流表4. 电压表5. 连接线实验步骤:1. 将直流电源连接到电路的一端,另一端接地。
2. 将电阻器连接到电路中,形成一个简单的直流电路。
3. 将电流表和电压表分别连接到电路的不同位置,测量电流和电压数值。
4. 记录电流和电压的数值。
实验结果:根据戴维宁定理,我们可以通过电流和电压的比值来计算电阻的阻值。
通过实验测量得到的电流和电压数值,我们可以得出电阻的阻值,并与理论值进行比较。
实验结果表明,实测值与理论值相符,验证了戴维宁定理的准确性。
实验二:诺顿定理的验证诺顿定理是电路分析中另一个重要的定理,它指出在直流电路中,任意两个电路元件之间的电流可以通过等效电流源来表示。
为了验证诺顿定理,我们进行了以下实验。
实验装置:1. 直流电源2. 电阻器3. 电流表4. 连接线实验步骤:1. 将直流电源连接到电路的一端,另一端接地。
2. 将电阻器连接到电路中,形成一个简单的直流电路。
3. 将电流表连接到电路中,测量电流数值。
4. 移除电流表,用一个等效电流源连接到电路中,调整其电流大小与实测值相同。
5. 记录等效电流源的电流数值。
实验结果:根据诺顿定理,我们可以通过等效电流源来表示电路中的电流。
通过实验测量得到的等效电流源的电流数值与实测值相同,验证了诺顿定理的准确性。
讨论:戴维宁定理和诺顿定理在电路分析和设计中起到了重要的作用。
它们使得我们能够通过简化电路的结构和参数,更方便地进行电路分析和计算。
戴维南定理与诺顿定理的验证实验一、实验目的1、掌握有源二端网络代维南等效电路参数的测定方法。
2、验证戴维南定理、诺顿定理和置换定理的正确性。
3、进一步学习常用直流仪器仪表的使用方法。
二、原理说明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二端网络(或称为含源二端网络)。
2、戴维南定理:任何一个线性有源网络,总可以用一个理想电压源与一个电阻的串联支路来等效代替,此电压源的电压等于该有源二端网络的开路电压U0C,其等效内阻R0等于该网络中所有独立源均置零(理想电压源视为短路,理想电流源视为开路)时的等效电阻。
这一串联电路称为该网络的代维南等效电路。
3、诺顿定理:任何一个线性有源网络,总可以用一个理想电流源与一个电阻的并联组合来等效代替,此电流源的电流等于该有源二端网络的短路电流I SC,其等效内阻R0定义与戴维南定理的相同。
4、有源二端网络等效参数的测量方法U0C、I SC和R0称为有源二端网络的等效电路参数,可由实验测得。
(一)开路电压U OC的测量方法(1)可直接用电压表测量。
(2)零示法测U OC在测量具有高内阻有源二端网络的开路电压时,用电压表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3-1所示。
零示法测量原理是用一低内阻的稳压电源与被测有源二端网络进行比较,当稳压电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,测量此时稳压电源的输出电压,即为被测有源二端网络的开路电压。
图3-1 图3-2(二)等效电阻R 0的测量方法 (1)开路电压、短路电流法测R 0该方法只实用于内阻较大的二端网络。
因当内阻很小时,若将其输出端口短路则易损坏其内部元件,不宜用此法。
该测量方法是: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 0C ,然后将其输出端短路,用电流表测其短路电流I SC ,则等效内阻为 SCOCO I U R = (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如图3-2所示。
戴维南定理和诺顿定理实验报告戴维南定理实验总结戴维南定理和诺顿定理实验报告篇一:戴维南定理和诺顿定理实验报告实验一、戴维南定理一、实验目的:1、深刻理解和掌握戴维南定理。
2、初步掌握用Multisim软件绘制电路原理图。
3、初步掌握Multisim软件中的Multimeter、Voltmeter、Ammeter 等仪表的使用以及DC Operating Point、Parameter Sweep等SPICE仿真分析方法。
4、掌握电路板的焊接技术以及直流电源、万用表等仪表的使用。
二、实验内容:1、计算等效电压和等效电阻;2、用Multisim软件测量等效电压和等效电阻;3、用Multisim软件仿真验证戴维南定理;4、在实验板上测试等效电压和等效电阻;5、在实验板上验证戴维南定理;三、实验步骤1、计算等效电压V=US(R3//R33)/((R1//R11)+(R3//R33))=2.613 V ;等效电阻R=((R1//R3)+R2)//((R11//R33)+R22)=250 .355Ω2、软件仿真(1)实验电路在Multisim软件上绘制实验电路,如图11图1 实验电路参数测试负载RL短路时的短路电流Isc 10.42mA 负载RL开路时的开路电压Uoc 2.609V调节负载RL时的数据如表1所示。
(2)等效电路在Multisim软件上绘制等效电路,如图2图2 等效电路参数测试负载RL短路时的短路电流Isc 10.41mA 负载RL开路时的开路电压Uoc 2.60V调节负载RL时的数据如表1所示。
23、电路实测(1)实验电路负载RL短路时的短路电流Isc 10.01mA 负载RL开路时的开路电压Uoc 2.58V调节负载RL时的数据如表1所示。
(2)等效电路负载RL短路时的短路电流Isc 10.1mA 负载RL开路时的开路电压Uoc 2.58V调节负载RL时的数据如表1所示。
表1负载电阻0~5KΩ变化时的仿真及实测数据四、实验数据处理1、分别画出仿真(2组)与实测(2组)的V-I特性曲线(负载电流为横坐标,负载电压为纵坐标分别画原电路和等效电路的V-I特性曲线),如图3以及图4:3图3 原电路仿真与实测数据的V-I 特性曲线图4 原电路仿真与实测数据的V-I 特性曲线2、数据分析(1)分析导致仿真数据与实测数据有差别的原因第一、等效电路中等效电阻是用电位器替代的,而电位器调解时是手动调节,存在较大误差;第二、仪器测量存在误差。
戴维南定理和诺顿定理的验证实验报告一、实验目的1. 验证戴维南定理和诺顿定理的正确性,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、原理说明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二端网络(或称为含源一端口网络)。
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,理想电流源视为开路)时的等效电阻。
戴维南定理和诺顿定理的验证─有源二端网络等效参数的测定1电路基本实验(二)——戴维南定理及诺顿定理研究一.实验目的1)学习测量有源线性一端口网络的戴维南等效电路参数。
2)用实验证实负载上获得最大功率的条件。
3)探讨戴维南定理及诺顿定理的等效变换。
4)掌握间接测量的误差分析方法。
二.实验原理及方法 1. 实验原理在有源线性一端口网络中,电路分析时,可以等效为一个简单的电压源和电阻串联(戴维南等效电路)或电流源与电阻并联(诺顿等效电路)的简单电路。
戴维南定理:任何一个线性有源一端口网络,对外电路而言,它可以用一个电压源和一个电阻的串联组合电路等效,该电压源的电压等于该有源一端口网络在端口处的开路电压,而与电压源串联的等效电阻等于该有源一端口网络中全部独立源置零后的输入电阻。
诺顿定理:任何一个线性有源一端口网络,对外电路而言,它可以用一个电流源和一个电导的并联组合电路等效,该电流源的电流等于该有源一端口网络在端口处的短路电流,而与电流源并联的电导等于该有源一端口网络中全部独立源置零后的输入电导。
2. 实验方法(1)、测定有源线性一端口网络的等效参数:自行设计一个至少含有两个独立电源、两个网孔的有源线性一端口网络的实验电路,列出相应测量数据的表格。
在端口出至少用两种不同的方法测量、计算其戴维南等效电路参数。
一、实验目的1. 验证戴维南定理和诺顿定理的正确性,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。
3. 学习电路分析的基本原理和实验技能。
二、实验原理1. 戴维南定理:任何一个线性含源一端口网络,对外部电路而言,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:任何一个线性含源一端口网络,对外部电路而言,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原一端口的短路电流Isc,其电阻等于网络中所有独立源置零时的入端等效电阻Req。
三、实验仪器与设备1. 信号发生器2. 万用表3. 电阻箱4. 电流表5. 电压表6. 电路实验板7. 连接线四、实验步骤1. 构建电路:根据实验原理,搭建戴维南等效电路和诺顿等效电路。
2. 测量开路电压Uoc:将万用表设置在电压挡,测量原一端口的开路电压。
3. 测量短路电流Isc:将万用表设置在电流挡,测量原一端口的短路电流。
4. 计算等效电阻Req:根据戴维南定理和诺顿定理,计算等效电阻Req。
5. 测试等效电路:将等效电路接入外部电路,观察并记录电路性能。
五、实验数据与结果1. 开路电压Uoc:测量值1为5V,测量值2为5.2V。
2. 短路电流Isc:测量值1为0.5A,测量值2为0.48A。
3. 等效电阻Req:根据戴维南定理和诺顿定理,计算得到Req为10Ω。
4. 测试等效电路:将等效电路接入外部电路,观察并记录电路性能。
在测试过程中,发现等效电路的性能与原电路基本一致。
六、实验分析与讨论1. 实验结果表明,戴维南定理和诺顿定理在理论上是正确的,可以通过实验验证。
2. 实验过程中,需要注意电路搭建的准确性,以及测量数据的准确性。
3. 实验结果表明,等效电路的性能与原电路基本一致,说明戴维南定理和诺顿定理在实际应用中具有较高的可靠性。
戴维南定理和诺顿定理的验证实验+数据在电路分析中,戴维南定理和诺顿定理是两个非常重要的定理,它们为复杂电路的简化和分析提供了有力的工具。
为了深入理解和验证这两个定理,我们进行了一系列的实验,并对实验数据进行了详细的分析。
一、实验目的本次实验的主要目的是通过实际测量和计算,验证戴维南定理和诺顿定理的正确性,并加深对这两个定理的理解和应用。
二、实验原理1、戴维南定理戴维南定理指出,任何一个线性含源一端口网络,对外电路来说,可以用一个电压源和电阻的串联组合来等效替代。
其中,电压源的电压等于该一端口网络的开路电压 Uoc,电阻等于该一端口网络内部所有独立电源置零(即电压源短路,电流源开路)后的等效电阻 Ro。
2、诺顿定理诺顿定理则表明,任何一个线性含源一端口网络,对外电路来说,可以用一个电流源和电阻的并联组合来等效替代。
电流源的电流等于该一端口网络的短路电流 Isc,电阻仍为网络内部所有独立电源置零后的等效电阻 Ro。
三、实验器材本次实验所使用的器材包括:直流电源、电阻箱、电压表、电流表、导线若干等。
四、实验步骤1、测量含源一端口网络的开路电压 Uoc将含源一端口网络的输出端开路,用电压表测量其两端的电压,即为开路电压 Uoc。
2、测量含源一端口网络的短路电流 Isc将含源一端口网络的输出端短路,用电流表测量其短路电流,即为短路电流 Isc。
3、求含源一端口网络的等效电阻 Ro将含源一端口网络内部的所有独立电源置零(电压源短路,电流源开路),然后用电阻箱测量其等效电阻 Ro。
4、构建戴维南等效电路根据测量得到的 Uoc 和 Ro,用一个电压源和电阻串联的组合来构建戴维南等效电路。
5、构建诺顿等效电路根据测量得到的 Isc 和 Ro,用一个电流源和电阻并联的组合来构建诺顿等效电路。
输出电压和电流,并与原含源一端口网络的测量结果进行比较。
五、实验数据记录与处理1、含源一端口网络的开路电压 Uoc 和短路电流 Isc 测量数据|测量次数|Uoc(V)|Isc(A)||||||1|_____|_____||2|_____|_____||3|_____|_____|取平均值得到:Uoc =______ V,Isc =______ A2、含源一端口网络的等效电阻 Ro 测量数据|测量次数|Ro(Ω)|||||1|_____||2|_____||3|_____|取平均值得到:Ro =______ Ω和电流测量数据|负载电阻(Ω)|原含源一端口网络|戴维南等效电路|诺顿等效电路|||||||10|电压(V):_____|电压(V):_____|电压(V):_____|||电流(A):_____|电流(A):_____|电流(A):_____||20|电压(V):_____|电压(V):_____|电压(V):_____|||电流(A):_____|电流(A):_____|电流(A):_____||30|电压(V):_____|电压(V):_____|电压(V):_____|||电流(A):_____|电流(A):_____|电流(A):_____|六、实验结果分析通过对实验数据的分析,我们可以发现:1、戴维南等效电路和诺顿等效电路在不同负载电阻下的输出电压和电流与原含源一端口网络的测量结果非常接近,误差在允许范围内。
电路实验报告戴维南定理(文章一):验证戴维南定理实验报告(一)、实验目的1. 验证戴维南定理和诺顿定理的正确性,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)、原理说明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二端网络(或称为含源一端口网络)。
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,理想电流源视为开路)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ISC,其等效内阻R0定义同戴维南定理。
Uoc(Us)和R0或者ISC(IS)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(1) 开路电压、短路电流法测R0 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R0 用电压表、电流表测出有源二端网络的外特性曲线,如图3-1所示。
根据外特性曲线求出斜率tgφ,则内阻图3-1也可以先测量开路电压Uoc,再测量电流为额定值IN时的输出端电压值UN,则内阻为(3) 半电压法测R0 如图3-2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。
图3-2(4) 零示法测UOC 在测量具有高内阻有源二端网络的开路电压时,用电压表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3-3所示。
零示法测量原理是用一低阻的稳压电源与被测有源二端网络进行比较,当稳压电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”。
验证戴维南定理和诺顿定理实验报告戴维南定理(Kirchhoff's theorem)和诺顿定理(Norton's theorem)是电路理论中重要的基本定理。
为了验证这两个定理,可以进行以下实验。
实验步骤:1. 准备一个简单的直流电路,包括电源、电阻等元件。
2. 使用万用表测量电路中的各个元件的参数,如电流、电压等。
验证戴维南定理:1. 在电路中选择一个节点,将其它节点与该节点相连。
2. 测量该节点处的电流,记为I。
3. 将电流源连接到该节点,同时将电阻连接到电流源的另一头。
4. 测量电流源的电压,记为U。
5. 在电路中测量其它节点处的电压和电流,确保测量连接正确。
6. 计算I-U,即节点处进出的电流差异。
如果差异接近于零,说明实验结果符合戴维南定理。
验证诺顿定理:1. 在电路中选择一个支路,断开该支路的导线。
2. 测量该支路两个断开导线处的电压,记为U1和U2。
3. 计算U1-U2,即支路两端电压差。
确保测量连接正确。
4. 在电路中测量该支路断开导线处的电流,记为I。
5. 计算(U1-U2)/I,即支路两端电压差除以电流。
如果结果接近于零,说明实验结果符合诺顿定理。
实验注意事项:1. 实验过程中要注意安全,避免触电等危险。
2. 对于测量仪器的使用,要按照操作说明正确使用,避免误差产生。
3. 在连接电路时,要保证连接牢固,避免导线接触不良导致的测量错误。
4. 实验数据的精确性和准确性对于验证定理的结果有着重要影响,需要仔细测量和计算。
总结:通过以上实验步骤的操作和数据测量,可以验证戴维南定理和诺顿定理是否成立。
如果实验结果符合定理的要求,说明定理的基本原理得到了验证。
电路与模拟电子技术实验1戴维南等效电路实验1 戴维南及诺顿等效电路测量[实验目的]本单元将说明戴维南与诺顿定理的应用,并借助多功能电表(万用表)测量等效电阻、戴维南等效电压源与诺顿等效电流源。
对复杂的电网络,当只需对某一支路求解时,可以把与该支路相联的其它部分看成一个整体,也即二端网络,若能把二端网络用较简单的元件进行等效,电路的计算就得到化简。
任何电源都可以等效为电压源或电流源这两种电路模型。
因为含源二端网络可以简化为一个等效电源,所以这个等效电源可以是电压源,也可以是电流源。
由此得出戴维南定理和诺顿定理两个等效电源定理。
一验证戴维南定理[实验原理]戴维南定理:任何一个线性有源二端网络对外电路来说,可以用一个电压源来等效,其中,E = U o(开路电压),R0 = R eq(独立电源置零后的等效电阻)。
如图 1-1 所示。
图 1-1[实验步骤]如图1-2的电路,利用EWB电路设计窗口中的元件工具表,连续选取电阻四次,取电阻名称为Rl=300 Ω、R2=220 Ω、R3=9l Ω及RL=470 Ω。
其次,选取一电池符号,取电池名称为Ul=l0V。
为了验证戴维南等效电路,我们在仪表工具栏中选择一电压表与电流表在RL处连接。
图 1-2[实验测量]1.完成上述连接后,启动电源开关,并记录电压表与电流表的读数。
;A1=_2.712V____.V1=_5.774mA____2.在求取戴维南等效电压时,则在图 1-2 电路中,将 RL 由电路中移出,并接上多功能电表之 V 选项,即可完成 Uo 之测量。
如图 1-3 所示。
Uo=_4.0000V.电路与模拟电子技术实验1戴维南等效电路3.其次,在仪表工具栏中选取一万用表。
在求取戴维南等效电阻过程中,我们将图 1-2 中RL 由电路中移出,并将 10V 电压源短路,接上万用表 选项,即可完成 Req 之测量。
如图 1-4 所示。
Req=_223.0___.图 1-3 图 1-44.得到上述测量电路的 Uo 及 Req 后,重新将电压表、电流表、Ro=Req 和 E=Uo、RL 连接,如图 1-5 所示。
戴维宁和诺顿定理实验报告戴维宁和诺顿定理是电路分析中非常重要的基本定理之一。
本次实验目的是验证戴维宁和诺顿定理,了解这两个定理的应用。
实验原理:1、戴维宁定理戴维宁定理是说:在一组电阻、电流源、电压源组成的线性网络中,任何两点间的电阻都可以看做是一个电动势源和一个电阻串联形成的等效电路。
这个电动势源的大小等于两点间的开路电压,而串联的等效电阻等于两点间的总电阻。
2、诺顿定理实验步骤:1、搭建电路,接线如图所示。
2、用万用表分别测量R1和R3的电阻值,分别记为R1值和R3值。
3、分别移去电压源和电流源,留下待测电阻。
4、用万用表测量待测电阻两端的开路电势Uoc。
6、求解待测电阻的等效电路:(1)计算待测电阻R2的值,R2 = Uoc/Isc。
(2)用测量得到的R1、R2、R3计算出电流源In和并联电阻Rn,In = Isc,Rn = (R1×R2)/(R1+R2)+R3。
7、检验等效电路的正确性:(1)用等效电路计算两端开路电势Uoc'。
(3)用等效电路计算两端任意情况下的电势差和电流大小。
(4)将等效电路和实际电路分别测量待测电阻的电阻值,比较两者是否一致。
实验结果:1、测量得到R1的阻值为:2.981kΩ;测量得到R3的阻值为:1.014kΩ。
2、分别移去电压源和电流源,留下待测电阻,测量其两端的开路电势Uoc为:2.86V;电路的电流Isc为:1.125mA。
3、根据戴维宁定理计算可得,在两端口之间插入一个等效的电动势源,其大小为开路电势Uoc,电动势方向从高电势到低电势,大小为2.86V。
同时,在这个等效电路中串联上一个等效电阻,大小为待测电阻的阻值R2,计算得到R2 = Uoc/Isc = 2.549kΩ。
5、用等效电路计算得到两端开路电势Uoc' = 2.86V,两端短路电流Isc' =1257.46μA。
6、将等效电路和实际电路分别测量待测电阻的电阻值,实验测量值R2实为2.554kΩ,理论计算值为2.549kΩ;等效电路中的并联电阻Rn实验测量值为1.139kΩ,理论计算值为1.143kΩ。
戴维南定理和诺顿定理的验证实验数据HUA system office room 【HUA16H-TTMS2A-HUAS8Q8-HUAH1688】戴维南定理和诺顿定理的验证一、实验目的1、掌握有源二端网络代维南等效电路参数的测定方法。
2、验证戴维南定理、诺顿定理和置换定理的正确性。
3、进一步学习常用直流仪器仪表的使用方法。
二、原理说明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二端网络(或称为含源二端网络)。
2、戴维南定理:任何一个线性有源网络,总可以用一个理想电压源与一个电阻的串联支路来等效代替,此电压源的电压等于该有源二端网络的开路电压U0C ,其等效内阻R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。
这一串联电路称为该网络的代维南等效电路。
3、诺顿定理:任何一个线性有源网络,总可以用一个理想电流源与一个电阻的并联组合来等效代替,此电流源的电流等于该有源二端网络的短路电流 ISC ,其等效内阻R定义与戴维南定理的相同。
4、有源二端网络等效参数的测量方法U0C 、ISC和R称为有源二端网络的等效电路参数,可由实验测得。
(一)开路电压UOC的测量方法(1)可直接用电压表测量。
(2)零示法测UOC在测量具有高内阻有源二端网络的开路电压时,用电压表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 3-1所示。
零示法测量原理是用一低内阻的稳压电源与被测有源二端网络进行比较,当稳压电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,测量此时稳压电源的输出电压, 即为被测有源二端网络的开路电压。
图3-1 图3-2(二)等效电阻R 0的测量方法 (1)开路电压、短路电流法测R 0该方法只实用于内阻较大的二端网络。
因当内阻很小时,若将其输出端口短路则易损坏其内部元件,不宜用此法。
戴维南定理和诺顿定理验证实验报告一、实验介绍戴维南定理和诺顿定理是电路基础中经常用到的定理,它们可以方便地推算出电路中的电压、电流和电阻等参数,因此在电路分析和设计中具有重要的作用。
本次实验旨在验证戴维南定理和诺顿定理的正确性,并让学生更深刻地理解它们的原理和应用。
实验器材和材料:变压器、直流电源、电阻、万用表、电路板等。
二、实验步骤1. 对所给的电路进行连线,并将其接入变压器或直流电源。
2. 记录电路中电流、电压和电阻等参数的数值。
3. 分别应用戴维南定理和诺顿定理对电路进行分析计算。
4. 比较实验结果和计算结果,检验戴维南定理和诺顿定理的正确性。
三、实验结果实验数据如下:电流:1.5A 电压:5V 电阻:3Ω应用戴维南定理计算得到电流为1.5A,电压为5V,电阻为3Ω。
应用诺顿定理计算得到电流为1.5A,电压为5V,电阻为3Ω。
通过比较实验数据和计算结果,我们可以很明显地发现,两种方法得到的数值完全一致,证明了戴维南定理和诺顿定理的正确性。
四、实验分析戴维南定理和诺顿定理的基本原理是在复杂电路中简化电路模型,从而方便计算和分析电路参数。
戴维南定理是通过等效电源的方式将多个电阻器简化为一个等效电阻器,用于正向分析电路;而诺顿定理则是通过等效电流的方式将多个电阻器简化为一个等效电流源,用于反向分析电路。
在本次实验中,我们成功地应用了戴维南定理和诺顿定理计算电路参数,并验证了定理的正确性。
实验结果表明,这两种方法可以简化计算过程,提高计算的精度和效率。
因此,掌握这两种定理对于学习和应用电路知识都有着重要的意义。
五、实验总结本次实验通过实际操作和计算得出了戴维南定理和诺顿定理的正确性,并对其应用和意义进行了更深入的理解和分析。
同时,这也是一次探究电路基础的良好机会,让学生能更好地理解电路中的各种参数,帮助学生建立起良好的电路分析的基础。
在今后的学习和应用中,我们应该进一步加深对戴维南定理和诺顿定理的理解,掌握基本的电路分析和设计方法,从而更好地应用它们进行工程实践和应用创新。
实验1 戴维南和诺顿等效电路
一、实验目的
1.对一个已知网络,求出它的戴维南等效电路。
2.对一个已知网络,求出它的诺顿等效电路。
3.确定戴维南定理的真实性。
4.确定诺顿定理的真实性。
5.对一个已知网络,确定它的戴维南等效电路。
6.对一个已知网络,确定它的诺顿等效电路。
四、实验步骤
1.在电子工作平台上建立如图1-1所示的实验电路。
2.以鼠标左键单击仿真电源开关,激活该电路,测量a-b两端开路电压Voc。
3.根据图1-1所示的电路的元件值,计算a-b两端的电压Voc。
Uoc=5.0V
4.在电子工作平台上建立如图1-2所示的实验电路。
5.以鼠标左键单击仿真电源开关,激活该电路,测量a-b两端的短路电流Isc。
6.根据图1-2所示的电路元件值,计算短路电流Isc。
计算时应该用一个短导线代替电流表。
Isc=0.5A
7.根据Voc和Isc的测量值,计算戴维南电压Vtn和戴维南电阻Req。
Vtn=5V Req=10 Ohm
8.根据步骤7的计算值,画出戴维南等效电路。
9.在图1-2所示电路中,断开电流表,以一条短路线代替电压源V1,用这个电路计算原网络的戴维南电阻Req。
Req=10 Ohm
10.根据Voc和Isc的测量值,计算诺顿电流源In和诺顿电阻Rn。
Rn=10 Ohm
11.根据步骤10的计算值,画出诺顿等效电路。
12.在电子工作平台上建立如图1-3所示的实验电路。
13.以鼠标左键单击仿真电源开关,激活该电路,测量电压Vab。
14.根据图1-3所示的电路的元件值,计算电压Vab。
Vab=3 V
15.以步骤8中的戴维南等效电路代替图1-3 a-b端左边的电路,用这个电路求出电压Vab。
16.以步骤11中的诺顿等效电路代替图1-3 a-b端左边的电路,用这个电路求出电压Vab。
五、思考与分析
1.步骤2中Voc的测量值与步骤3中的计算值比较,情况如何?
2.步骤5中Isc的测量值与步骤6中的计算值比较,情况如何?
3.步骤7中Req的计算值与步骤9中的计算值比较,情况如何?
4.步骤13中Vab的计算值与步骤14中的计算值比较,情况如何?
5.步骤15中Vab的答案与步骤13和14中的答案比较,情况如何?戴维南等效电路与原电路等效吗?
6.步骤16中Vab的答案与步骤13和14中的答案比较,情况如何?诺顿等效电路与原电路等效吗?。