叠加戴维南定理分层实验设计
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。
叠加定理和戴维南定理实验报告
叠加定理和戴维南定理实验报告实验报告：叠加定理和戴维南定理
引言：
在本次实验中, 我们将介绍和应用叠加定理和戴维南定理两个电路原理的实验过程、结果和分析。
材料和方法:
我们使用了电流计，电压计和万用表等电学实验工具，以及运用不同的电路仿真软件如Multisim、Simetrix等，并采取多种电路组合，对系统进行测试。
结果和分析：
通过本次实验，我们可以看出叠加定理是一种简单但有效的方法，在测量复杂电路时能够快速轻松地计算出每个单独的电流和电压。
另一方面，戴维南定理可以使我们更有效地使用材料和设备，以及识别更重要的电路部分。
结论：
总的来说，本次实验是成功的。
通过应用叠加定理和戴维南定理，我们得出了精确的电路参数，测试结果符合预期，证明了这两个电路原理在电路设计中的重要性和实用性。
未来展望：
本次实验对我们进一步深入研究电路设计和电路优化提供了很好的基础。
我们还可以在此基础上，尝试更复杂的电路设计和实验，进一步加强我们的实践能力。
叠加定理和戴维南定理实验报告
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1.2 叠加原理和戴维南定理.
实验1.2 叠加原理和戴维南定理一、实验目的1. 掌握简单的利用实验手段验证线性电路中的叠加原理和戴维南定理方法2. 学会用实验方法测定含源二端网络的开路电压U OC和电阻R0。
二、实验原理1. 叠加原理：由全部独立电源在线性电路中产生的任一电压或电流，等于每个独立电源单独作用时产生的电压或电流的代数和。
某一个独立电源单独作用时，应将其它独立理想电压源用短路替代（u S=0）,独立理想电流源用开路替代（i S=0）。
2. 戴维南定理：线性含源二端网络可以用一个理想电压源U OC与一个等效电阻R0相串联的等效电路来代替。
其中理想电压源的电压等于该网络的开路电压U OC，电阻R0等于该网络中所有独立源为零时所得网络的等效电阻（即电压源用短路代替，电流源用开路代替），亦可用开路短路法R0=U OC/I SC的关系计算等效电阻，其中U OC为该网络的开路电压，I SC为该网络的短路电流。
三、实验仪器1. 电工综合台：直流数显稳压电源直流数显恒流源直流电流表电流插座、插头XD06电阻挂箱中R3可调电阻和十进制电阻箱XD03电路挂箱2. 数字万用表四、实验任务及步骤1.完成叠加原理的测量与验证(1) 只有电压源U S作用将直流稳压电源调至万用表示数为6V、恒流源短路后调至10mA，关闭电源。
拆线后按图1.2.1接入XD03挂箱中电路，将十进制电阻连接成220Ω接入电路负载AB端作为R，将电流插头插入电流插座内并按极性连接至直流电流表，并联数字万用表。
开启稳压电源，(即电流源不作用)，测出电阻220Ω两端的电压U AB和流过它的电流I AB，记入表1.2.1中。
(2) 只有电流源I S作用将稳压源关闭后短路，(即电压源不作用)，开启恒流源电源，测出电阻220Ω两端的电压U AB和流过它的电流I AB，记入表1.2.1中。
(3) 电压源U S和电流源I S共同作用拆除稳压源短路线开启稳压电源和恒流源，测出电阻220Ω两端的电压U AB 和流过它的电流I AB，记入表1.2.1中。
实验二 戴维南定理与叠加原理的验证
触发器
实验内容
实验目的 实验要求 知识点 难点指导
4、D触发器和JK触发器间的相互转换 （1）将JK触发器转换成D触发器，并验证其逻辑功能。 （2）将D触发器转换成JK触发器，并验证其逻辑功能。
触发器
实验目的 实验要求 知识点 难点指导
报告要求
1．阐述输出状态“不变”和“不定”的含 义。
2．总结Sd和Rd及各输入端的作用。 3．总结各触发器的特点。 4．整理实验数据用。
3、JK 触发器
（1）将J、K端和Sd、Rd端分别接逻辑电平，CP端接单脉冲， 看Q、Qf 端电平壮态，按表4要求，测试并记录Sd、Rd对输 出端状态的控制作用。方法同前。
（2）测试JK触发器的逻辑功能
改变J、K状态，并用Sd和Rd端对触发器进行异步置位 或复位，按表5要求。测试其逻辑功能，并在表中记结果。 （3）测试传输延迟时间TPHL和TPLH
实验目的 实验要求 知识点 难点指导
触发器
实验目的
1. 了解时钟脉冲的触发作用。 2. 掌握常用触发器的逻辑功能。 3. 熟悉各类触发器间的相互转换。
触发器
实验目的 实验要求 知识点 难点指导
实验仪器及器件
1．双踪示波器SS-5702A 2．万用表 3．SK5、SK6模块
触发器
实验内容
实验目的 实验要求 知识点 难点指导
用二踪示波器同时显示CP端和Q端的波形，调节示波器，使波形与屏幕水平 中心线对称，测试并记录D触发器的TPHL和TPLH
触发器
实验内容
D
CP
Sd××0 Nhomakorabea××
1
D
CP
0
1
实验目的 实验要求 知识点 难点指导
叠加原理、戴维南定理
实验一叠加原理一、实验目的验证线性电路叠加原理的正确性，从而加深对线性电路的叠加性和齐次性的认识和理解。
二、实验原理叠加原理：在有几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，可以看成是每一个独立源单独作用时在该元件上所产生的电流或电压的代数和。
线性电路的齐次性是指当激励信号（某独立源的值）增加或减小K倍时，电路的响应（即在电路其他各电阻元件上所建立的电流和电压值）也将增加或减小K倍。
三、实验仪器1．电路分析实验箱2．数字电流表3．数字万用表四、实验内容实验电路如图2-1所示1．按图2-1电路接线，取E1=+12V，E2=+6V。
2．令E1电源单独作用时，用数字电流表和数字万用表分别测量各支路电流及各电阻元件两端电压，数据记入表格中。
图2-13．令E2电源单独作用时，重复实验步骤2的测量和记录。
4．令E1、E2共同作用时，重复上述的测量和记录。
5．将E2的数值调到+12V，重复上述的测量和记录。
五、实验注意事项1．测量各支路电流时，应注意仪表的极性，及数据表格中“+、-”号的记录。
2．注意仪表量程的及时更换。
六、预习思考题1．叠加原理中E1、E2分别单独作用，在实验中应如何操作？可否直接将不用的电源（E1或E2）置零（短接）？2．实验电路中，若有一个电阻器改为二极管，试问叠加原理的叠加性与齐次性还成立吗？为什么？七、实验报告1．根据实验数据验证线性电路的叠加性与齐次性。
2．各电阻器所消耗的功率能否用叠加原理计算得出？试用上述实验数据，进行计算并作结论。
3．心得体会及其他。
实验二戴维南定理一、实验目的1．验证戴维南定理的正确性。
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．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：任何一个线性有源二端网络，总可以用一个等效电压源来代替，此电压源的电动势ES等于这个有源二端网络的开路电压UOC，其等效内阻RO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。
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。
实验二 叠加定理和戴维宁定理的验证
实验二 叠加定理和戴维宁定理的验证
一、实验目的
1．通过实验加深对基尔霍夫定律、叠加原理和戴维南定理的理解。 2．学会用伏安法、短路电流法、二次电压法测一端口网络等效内阻。 3．正确使用直流电压表、电流表及直流稳压电源。
二、预习要求
1．阅读本次实验各项内容及附录，熟悉实验电路图，了解各仪器仪表的使用方法。 2．复习基尔霍夫定律、叠加原理和戴维南定理。分析电路时注意标明电流、电压的正 方向。 3．了解测试有源一端口网络开路电压和等效电阻的方法。
测量项目 实验内容 U1 单独作用 U2 单独作用 U1、 U2共 同 作 用
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
U1 (V)
U2 (V)
I1 (mA)
I2 (mA)
I3 (mA)
UAB (V)
UCD (V)
UAD (V)
UDE (V)
UFA (V)
3. 令 U2 电源单独作用（将开关 S1 投向短路侧，开关 S2 投向 U2 侧） ，重复实验步骤 2 的测量，记录之。 4. 令 U1 和 U2 共同作用（开关 S1 和 S2 分别投向 U1 和 U2 侧） ， 重复上述的测量，并 记录之。 5. 将 R5（330Ω）换成二极管 1N4007（即将开关 S3 投向二极管 IN4007 侧） ，重复 1～ 5 的测量过程，记录之。
3
Ω
I
(a) 电路的 Uoc、R0 和诺顿等效电路的 ISC、R0。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
叠加原理和戴维南定理
实验任务：
一、叠加原理和戴维南定理（C 类）
（1）完成叠加原理的测量与验证
按下图所示电路连线，分别测量各电源单独作用及所有电源共同作用时的U AB 和I AB ,记入表1。
表1 叠加定理的测量
（2 ）完成戴维南等效电路的测量
按下图所示电路连线，测出U OC 和I SC ，记入表2
表2 戴维南等效电路的测量
二、验证戴维南定理（B 类）
分别测量原电路与戴维南等效电路的外特性，将数据填入自行设计的表格中，作出外特性曲线，并比较两条曲线，从而验证戴维南定理是否正确。
三、最大功率传输定理的验证（A 类）
测量负载R L 取不同值时负载所获得的功率，并与R L =R O 时的功率值做比较。
将数据填入自行设计的表格中，并验证最大功率传输定理。
Ω220L。