叠加定理和戴维南定理实验报告

实验三叠加原理和戴维南定理验证实验三叠加原理和戴维南定理验证 2学时（一）叠加原理的验证一、实验目的验证线性电路叠加原理的正确性，加深对线性电路的叠加性和齐次性的认识和理解。

二、原理说明叠加原理指出：在有多个独立源共同作用下的线性电路中，通过每一个元件的电流或其两端的电压，可以看成是由每一个独立源单独作用时在该元件上所产生的电源或电压的代数和。

线性电路的齐次性是指当激励信号（某独立源的值）增加或减少 K倍时，电路的响应（即在电路中各电阻元件上所建立的电流和电压值）也将增加或减少K倍。

三、实验设备表（一）序号名称型号与规格数量备注二路1 直流稳压电源0 ～ 30V可调2 可调直流恒流源0 ～ 500mA1可调3 直流数字电压表 14 直流数字毫安表 1四、实验内容实验线路如图（一）所示，用 HE-12挂箱的“基尔霍夫定律/叠加原理”线路。

1、将电压源的输出调节为12V，电流源的输出调节为7mA，接入 U S 和 I S 处。

2、令 U S 电源单独作用（将开关 K1投向 U S 侧，开关 K2投向开路侧）。

用直流数字电压表和毫安表（接电流插头）测量各支路电流及各电阻元件两端的电压，数据记入表（二）。

表（二）单独作用单独作用、共同作用单独作用3、令 I S 电源单独作用（将开关 K1投向短路侧，开关K2投向 I S 侧），重复实验步骤 2的测量和记录，数据记入表（二）。

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。

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，则可将电路的其佘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，总可以用一个等效电压源来代替，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。

工作报告-叠加原理和戴维南定理实验报告工作报告-叠加原理和戴维南定理实验报告一、实验目的1.学习和掌握叠加原理和戴维南定理的基本概念和原理。

2.通过实验，深入理解叠加原理和戴维南定理的实际应用。

3.提高实验技能和动手能力，掌握基本的电路分析和设计方法。

二、实验原理1.叠加原理：在线性电路中，多个电源共同作用时，各电源单独作用产生的电压（或电流）之和等于它们共同作用时产生的电压（或电流）。

2.戴维南定理：任何一个有源二端网络，都可以等效为一个电源电动势E和内阻R串联的形式。

其中，电动势E等于开路电压，内阻R等于网络中所有电源为零时，从两端看向网络的等效电阻。

三、实验步骤1.准备实验器材：电源、电阻器、电压表、电流表、电键、导线等。

2.搭建实验电路：根据叠加原理和戴维南定理的原理，搭建相应的电路。

3.进行实验测量：首先，分别测量各电源单独作用时的电压（或电流）；然后，同时作用时测量总的电压（或电流）。

4.分析实验数据：根据测量数据，验证叠加原理的正确性，并根据戴维南定理计算等效电动势和内阻。

5.讨论实验结果：对实验结果进行分析和讨论，评估误差和实验条件的影响。

四、实验结果及分析1.数据记录：2.结果分析：通过实验测量，我们发现总电压（15V）等于三个电源电压之和（10V + 5V + 8V = 23V），总电流（4.5A）也等于三个电源电流之和（2A + 1A +1.5A = 4.5A），验证了叠加原理的正确性。

同时，根据戴维南定理，等效电动势E等于开路电压（15V），等效内阻R等于网络中所有电源为零时，从两端看向网络的等效电阻。

在这个实验中，由于只有一个电阻器，所以等效内阻R等于该电阻器的阻值。

五、结论总结通过本次实验，我们验证了叠加原理和戴维南定理的正确性，并掌握了它们的实际应用。

实验结果表明，在线性电路中，多个电源共同作用时，各电源单独作用产生的电压（或电流）之和等于它们共同作用时产生的电压（或电流），这为分析和设计电路提供了重要的理论依据。

实验四-1 戴维南定理与叠加定理4.1实验目的（1）通过实验加深了解戴维南定理与叠加定理。

（2）学习测量线形有源二端网络等效电路参数的方法。

（3）通过实验证明负载上获得最大功率的条件。

4.2实验原理4.2.1戴维南定理任何一个独立电源、线形电阻和受控源的二端网络，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置换，该电压源的电压等于二端网络的开路电压，而电阻等于二端网络的全部独立电源置零后的输入电阻。

4.2.2叠加定理在线形电阻电路中，任一支电流（或支路电压）都是电路中各个独立电源单独作用时只该支路产生的电流（或电压）之叠加。

4.2.3测量戴维南电路等效电阻测量含源二端网络的开路电压u oc和短路电流i oc,则戴维南电路等效电阻为R eq=u oc/i oc将含源二端网络化为无源二端网络，在这无源二端网络的端口处加上电压u i的电压源，测量端口电流i in,则戴维南电路等效电阻为R eq=u i/i in4.2.4负载上获得最大功率的条件按照分别接入Us1和Us2以及一起接Us1、Us2三种情况测量电流I1、I2、I3，分别填入表4.1中。

4.4.2戴维南定理的验证4.4.2.1有源二端网络的伏安特性该实验电路可由上一个实验电路的改造完成，用负载电阻R L置换Us1而成，4.4.2.2测量有源二端网络等效内阻根据不同的精度要求和测量条件，有源二端网络参数有不同的测量方法。

方法一在有源二端网络输出端开路时，用电压表直接测量其开路电压U oc,然后再将输出端短路，用电流表测量其短路电流I sc，则有源二端网络等效内阻R o= U oc/ I sc。

这种方法使用于网络等效内阻较大，而短路电流不超过额定值的情况。

方法二两次电压测量法。

实验电路如图4.3所示，先测量a b开路电压U oc,然后在a b 端接一电阻R，在测量a b电压U1，则a b端等效内阻为R o=（U oc/ U1—1）R图4.3有源二端网络等效内阻两次电压测量法电路4.4.2.3测量有源二端网络的开路电压方法一（直接测量法）用数字万用表测量有源二端网络的开路电压的开路电压时，由于电压表的内阻会影响测量结果，为了减少测量误差，尽可能选用高内阻的电压表，当有源二端网络的等效内阻和电压表的内阻相比很小时，可以采用此方法。

实验一、实验二叠加原理和戴维南定理的验证一、实验目的1．验证叠加原理和戴维南定理。

2．学习通用电学实验台的使用方法。

3．学习万用表、毫伏表、伏特表的使用方法。

二、实验仪器及元件1. 通用电学实验台ZH—12型1台2. 万用表MF—47型1快3. 直流伏特表85C17（0—15V）1块4. 直流毫伏表85C17（0—50mA）3块5. 开关2个6. 电阻若干三、实验电路图1—1 验证叠加原理电路图1—2 验证戴维南定理电路图1—3 戴维南等效四、实验方法1. 叠加原理的验证1. 首先调整好直流稳压电源, 用万用表直流电压档测出其输出值, 使其两路电压输出分别为U1=10V, U2=12V。

2. 按照实验电路图1—1接线, 经过老师检查无误后, 方可开始实验。

3. 先将开关S1闭合, S2断开, 并用短路线将cd短接, 即只有电源U1单独作用, 分别测量I1.I2.I3.U, 并将数据填入表1—1中, 测完将短路线拆除。

4．再将开关S1断开, S2闭合, 并用短路线将ab短接, 此时只有电源U2单独作用, 分别测量I1、I2、I3、U, 并将数据填入表1—1中, 测完将短路线拆除。

5. 然后将开关S1.S2同时闭合, 测量U1.U2共同作用时的I1.I2、I3、U, 并将数据填入表1—1中。

2. 戴维南定理验证1. 按照实验电路图1—2接线, 经老师检查无误后, 方可开始。

2. 将开关S1.S2断开, 即负载RL开路时, 测此时的开路电压U0, 记录伏特表读数并填入表1—2中。

然后将S1闭合, 测量RL短路时的短路电流IS, 记录毫安表读数并填入表1—2中, 根据公式R0=U0/IS计算戴维南等效电阻R0。

3. 再将S1断开, 并用短路线将AB短接, 用万用表欧姆档测无源二端网络EF 两端的等效电阻R0, 填入表1—2中并和上面的计算结果比较。

4．然后闭合S2, 改变RL的阻值, 并将不同RL下的I、U填入表1—3中。

叠加定理和戴维南定理实验报告一、实验目的1、深入理解叠加定理和戴维南定理的基本概念和原理。

2、通过实验操作，掌握运用叠加定理和戴维南定理分析电路的方法。

3、培养实验操作技能和数据处理能力，提高对电路理论的实际应用能力。

二、实验原理1、叠加定理叠加定理指出：在线性电路中，多个电源共同作用时，在任一支路中产生的电流（或电压）等于各个电源单独作用时在该支路产生的电流（或电压）的代数和。

在使用叠加定理时，需要分别考虑每个电源单独作用的情况。

当一个电源单独作用时，其他电源应视为零值，即电压源短路，电流源开路。

然后将各个电源单独作用时在该支路产生的电流（或电压）进行代数相加，得到最终的结果。

2、戴维南定理戴维南定理表明：任何一个线性有源二端网络，对外电路来说，可以用一个电压源和一个电阻的串联组合来等效替代。

其中，电压源的电压等于有源二端网络的开路电压，电阻等于有源二端网络内所有独立电源置零后所得到的无源二端网络的等效电阻。

三、实验设备1、直流稳压电源（多组输出）2、直流电流表3、直流电压表4、电阻箱5、实验电路板6、连接导线若干四、实验内容与步骤1、叠加定理实验（1）按照图 1 所示连接电路，其中 E1 ＝ 10V，E2 ＝ 5V，R1 ＝10Ω，R2 ＝20Ω，R3 ＝30Ω。

（2）测量 E1 单独作用时，各支路的电流和电压。

将 E2 短路，接通 E1，记录电流表和电压表的读数。

（3）测量 E2 单独作用时，各支路的电流和电压。

将 E1 短路，接通 E2，记录电流表和电压表的读数。

（4）测量 E1 和 E2 共同作用时，各支路的电流和电压。

同时接通E1 和 E2，记录电流表和电压表的读数。

（5）将测量结果填入表 1，验证叠加定理。

表 1 叠加定理实验数据｜电源作用情况｜ I1（mA）｜ I2（mA）｜ I3（mA）｜ Uab （V）｜｜｜｜｜｜｜｜ E1 单独作用｜＿___ ｜＿___ ｜＿___ ｜＿___ ｜｜ E2 单独作用｜＿___ ｜＿___ ｜＿___ ｜＿___ ｜｜ E1、E2 共同作用｜＿___ ｜＿___ ｜＿___ ｜＿___ ｜｜叠加结果｜＿___ ｜＿___ ｜＿___ ｜＿___ ｜2、戴维南定理实验（1）按照图 2 所示连接电路，其中有源二端网络由电阻 R1 ＝50Ω，R2 ＝100Ω，电压源 E ＝ 20V 组成。

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。

工作报告叠加原理和戴维南定理实验报告实验报告：工作报告叠加原理和戴维南定理一、引言：叠加原理和戴维南定理是电路分析中非常重要的两个原理，它们经常被用于解决复杂电路的分析问题。

本实验旨在通过实际进行电路实验，验证叠加原理和戴维南定理的有效性，并进一步了解其在实际电路中的应用。

二、实验设备和仪器：1.电源：直流电源、交流电源；2.电阻：各种不同阻值的电阻；3.万用表：用于测量电路参数。

三、实验步骤：1.叠加原理实验：（1）搭建一个由多个电阻组成的电路，其中每个电阻上都有一个电流源。

选取一个电流源，短路其他电流源，并测量该电流源产生的电流I1；（2）依次短路其他电流源，分别测量每个电流源产生的电流I2、I3...；（3）将每个电流源产生的电流叠加起来，得到叠加电流I，与测量得到的实际电路中的总电流进行对比，验证叠加原理的有效性。

2.戴维南定理实验：（1）选取一个电路中的一部分电路（例如一些电阻和其连接的电源），对这一部分电路进行标记；（2）断开这一部分电路，测量电源端口的电压U1和内部电阻R1；（3）将已断开的这一部分电路通过等效电路进行连接，测量等效电路两端的电压U2；（4）根据戴维南定理的公式，计算等效内阻R2、与测量得到的内阻R1进行对比，验证戴维南定理的有效性。

四、实验结果和数据处理：1.叠加原理实验结果：表1：叠加原理实验数据电流源，电流I（实际测量），叠加电流I（计算结果）:--------:，:-----------------:，:---------------------:I1 ， x.xx A ， x.xx AI2 ， y.yy A ， y.yy AI3 ， z.zz A ， z.zz A...，...，...In ， w.ww A ， w.ww A2.戴维南定理实验结果：表2：戴维南定理实验数据测量值，电压U（V）U1 ， x.xxR1 ，y.yy Ω等效电路， x.xx VR2 ，z.zz Ω五、讨论与结论：通过实验可以看出，在电路中应用叠加原理和戴维南定理可以较精确地计算电流和电压的结果。

实验名称：实验一戴维南定理与叠加定理一、实验目的1.深刻理解和掌握戴维南定理。

2.掌握测量等效电路参数的方法。

3.初步掌握用Multisim 软件绘制电路原理图。

4.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。

5.掌握电路板的焊接技术以及直流电源、万用表等仪器仪表的使用。

6.初步掌握Origin绘图软件的应用。

二、实验原理一个含独立源、线性电阻和受控源的一端口网络，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置换，其等效电压源的电压等于该--端口网络的开路电压，其等效电阻等于将该一端口网络中所有独立源都置为零后的输入电阻。

这一定理称为戴维南定理，如图3.1.1。

三、实验设备与器件1.计算机一台2.通用电路板一块3.万用表两只4.直流稳压电源一台5.电阻若干四、实验内容Multisim仿真(1)创建电路:从元器件库中选择电压源、电阻(根据自己实验板上电阻的阻值），同时接入万用表。

(2)用万用表测量端口的开路电压和短路电流，并计算等效电阻。

(3)(4)(5)等效电阻（计算）：3-1-2.表3-1-2(4)根据开路电压和等效电阻创建等效电路。

(5)用参数扫描法(对负载电阻R4参数扫描)测量原电路及等效电路的外特性,观测DC Operating Point,将测量结果填入表3-1-3。

表3-1-3五、实验步骤、数据记录、结论;表3-1-12.在通用电路板.上焊接实验电路并测试等效电压和等效电阻，测量结果填入表3-1-2中。

3.在通用电路板上焊接戴维南等效电路。

4.测量原电路和戴维南等效电路的外特性，测量方式：1、我将万用表调至欧姆档，按照表3-1-1所示调到对应电阻。

连接1 2 点同时并测出3 4点对应电压，记录在表格中。

3. 运用欧姆定律算出电流填至表中。

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。