戴维南定理验证实验(精)
《电路基础》戴维南定理验证和有源二端口网络的研究实验
《电路基础》戴维南定理验证和有源二端口网络的研究实验一． 实验目的1． 用实验方法验证戴维南定理2． 掌握有源二端口网络的开路电压和入端等效电阻的测定方法，并了解各种测量方法的特点3． 证实有源二端口网络输出最大功率的条件二． 实验原理与说明 1． 戴维南定理一个含独立电源，受控源和线性电阻的二端口网络，其对外作用可以用一个电压源串联电阻的等效电源代替，其等效源电压等于此二端口网络的开路电压，其等效内阻是二端口网络内部各独立电源置零后所对应的不含独立源的二端口网络的输入电阻（或称等效电阻）如图6-1所示。
图6-1 戴维南等效电路OC图6-2 有源二端口网络的开路电压OC U 和入端等效电阻i RU OC图6-3 直接测量OC U2． 开路电压的测定方法（1） 直接测量法当有源二端口网络的入端等效电阻i R 与万用表电压档的内阻V R 相比可以忽略不计时，可以用电压表直接测量该网络的开路电压OC U 。
如图6-3所示。
（2） 补偿法当有源二端口网络的入端电阻i R 较大时，用电压表直接测量开路电压的误差较大，这时采用补偿法测量开路电压则较为准确。
图6-4中虚线框内为补偿电路，'S U 为另一个直流电压源，可变电阻器P R 接成分压器使用，G 为检流计。
当需要测量网络A 、B 两端的开路电压时，将补偿电路'A 、'B 端分别与A 、B 两端短接，调节分压器的输出电压，使检流计的指示为零，被测网络即相当于开路，此时电压表所测得的电压就是该网络的开路电压OC U 。
由于这时被测网络不输出电流，网络内部无电压降测得的开路电压数值较前一种方法准确。
图6-4 补偿法测量开路电压3． 入端等效电阻i R 的测定方法（1） 外加电源法将有源二端口网络内部的独立电压源Us 处短接，独立电流源Is 处开路，被测网络成为无独立源的二端口网络，然后在端口上加一给定的电源电压"S U ，测量流入网络的电流I ，如图6-5所示。
戴维南定理实验报告doc
戴维南定理实验报告篇一：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”。
实验报告戴维南定理(3篇)
第1篇一、实验目的1. 深入理解并掌握戴维南定理的基本原理。
2. 通过实验验证戴维南定理的正确性。
3. 学习并掌握测量线性有源一端口网络等效电路参数的方法。
4. 提高使用Multisim软件进行电路仿真和分析的能力。
二、实验原理戴维南定理指出：任何一个线性有源一端口网络，对于外电路而言，都可以用一个理想电压源和电阻的串联形式来等效代替。
理想电压源的电压等于原一端口网络的开路电压Uoc，其电阻（又称等效内阻）等于网络中所有独立源置零时的入端等效电阻Req。
三、实验仪器与材料1. Multisim软件2. 电路仿真实验板3. 直流稳压电源4. 电压表5. 电流表6. 可调电阻7. 连接线四、实验步骤1. 搭建实验电路根据实验原理，搭建如图1所示的实验电路。
电路包括一个线性有源一端口网络、电压表、电流表和可调电阻。
图1 实验电路图2. 测量开路电压Uoc断开可调电阻，用电压表测量一端口网络的开路电压Uoc。
3. 测量等效内阻Req将可调电阻接入电路，调节其阻值，记录不同阻值下的电压和电流值。
根据公式Req = Uoc / I，计算等效内阻Req。
4. 搭建等效电路根据戴维南定理，搭建等效电路，如图2所示。
其中，理想电压源的电压等于Uoc，等效内阻为Req。
图2 等效电路图5. 测量等效电路的外特性在等效电路中，接入电压表和电流表，调节可调电阻的阻值，记录不同阻值下的电压和电流值。
6. 比较实验结果比较原电路和等效电路的实验结果，验证戴维南定理的正确性。
五、实验结果与分析1. 测量数据表1 实验数据| 阻值RΩ | 电压V | 电流A | ReqΩ || ------ | ----- | ----- | ---- || 10 | 2.5 | 0.25 | 10 || 20 | 1.25 | 0.125 | 10 || 30 | 0.833 | 0.083 | 10 |2. 分析从实验数据可以看出，随着负载电阻的增大，原电路和等效电路的电压和电流值逐渐接近。
戴维南定理和诺顿定理的验证实验+数据
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。
戴维南定理和诺顿定理的验证实验+数据
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，它们为复杂电路的分析和简化提供了有力的工具。
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，并记录了相关的数据。
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，并掌握运用这两个定理分析电路的方法。
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。
其中电流源的电流等于该一端口网络的短路电流 Isc，电阻等于该一端口网络内部所有独立源置零后的等效电阻 Ro。
三、实验仪器和设备1、直流稳压电源2、直流电流表3、直流电压表4、电阻箱5、导线若干四、实验步骤1、按照电路图连接实验电路，如图 1 所示。
（插入图 1）2、测量含源一端口网络的开路电压 Uoc将负载电阻 RL 开路，用电压表测量端口的开路电压 Uoc，记录测量值。
3、测量含源一端口网络的短路电流 Isc将负载电阻 RL 短路，用电流表测量端口的短路电流 Isc，记录测量值。
4、测量含源一端口网络的等效电阻 Ro将含源一端口网络内部的独立源置零（电压源短路，电流源开路），用欧姆表或电阻箱测量端口的等效电阻 Ro，记录测量值。
5、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组成戴维南等效电路，如图 2 所示。
（插入图 2）6、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组成诺顿等效电路，如图 3 所示。
（插入图 3）7、分别测量戴维南等效电路和诺顿等效电路在不同负载电阻 RL 下的端口电压和电流，并记录数据。
戴维南定理的验证
实验二 戴维南定理的验证一．实验目的1．验证戴维南定理、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．实验原理1．戴维南定理和诺顿定理戴维南定理指出：任何一个有源二端网络如图6－1（a ），总可以用一个电压源U S 和一个电阻R S 串联组成的实际电压源来代替如图6－1（b ），其中：电压源U S 等于这个有源二端网络的开路电压U OC , 内阻R S 等于该网络中所有独立电源均置零(电压源短接，电流源开路)后的等效电阻R O 。
诺顿定理指出：任何一个有源二端网络如图6－1（a ），总可以用一个电流源I S 和一个电阻R S 并联组成的实际电流源来代替如图6－1（c ），其中：电流源I S 等于这个有源二端网络的短路电源I SC , 内阻R S 等于该网络中所有独立电源均置零(电压源短接，电流源开路)后的等效电阻R O 。
U S 、R S 和I S 、R S 称为有源二端网络的等效参数。
LR 有源网络︒︒1212U ＋－图 6-1SU SR LR ︒︒12＋－（ａ〕（ｂ〕SI SR LR ︒︒12－mAmAmA (c)＋3412U 12U 33442．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U OC , 然后再将其输出端短路，测其短路电流I S Ｃ，且内阻为：SCOCS I U R =。
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6－2所示。
开路电压为U OC ，根据外特性曲线求出斜率tg φ，则内阻为：IU R ∆∆==φtg S。
另一种方法是测量有源二端网络的开路电压U OC ，以及额定电流I N 和对应的输出端额定电压U N ，如图6U SC IUU ∆ I ∆ ONI N U 图 6-2－1所示，则内阻为：N NOC S I UU R -=。
戴维南定理和诺顿定理的验证实验+数据
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。
戴维南定理实验
戴维宁定理的验证
一、实验目的：
1．验证戴维宁定理的正确性，加深对该定理的理 解。 2.加深理解电流电压的参考方向。 3. 学习线性有源二端网络等效参数的测量方法 ; 4. 熟悉直流电压表、电流表及直流稳压电源的使用 方法 。 实验一 戴维宁定理
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二．原理说明
1．戴维南定理 任何一个有源二端网络，总可以用一 个电压源US和一个电阻RS 串联组成的实际 电压源来代替，其中：电压源US等于这个 有源二端网络的开路电压UOC, 内阻RS等于 该网络中所有独立电源均置零(电压源短接， 电流源开路)后的等效电阻RO。 US、RS称为有源二端网络的等效参数。
实验一 戴维宁定理
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七．实验报告要求
1．根据步骤2和3,在同一坐标纸上作出两条输出 特性曲线U = f (I),验证戴维南定理的正确性,并分析 产生误差的原因。 2．根据实验步骤测得的Uoc与Req与预习时电路 计算的结果作比较，你能得出什么结论。
实验一 戴维宁定理
12
则RO＝UOC／Isc，填入下表
表
计 算 测 量
2 - 1（二端网络内电阻）
Uoc(V) Isc(mA) Ro=Uoc/Isc
实验一 戴维宁定理
6
.实验步骤2
2．负载实验按图改变RL阻值，测量有源二端网络 的外特性。 将测量结果填入表1-2中。
表 1 - 2（负载实验） RL() 100 200 400 600 800
表 1 - 3（验证戴维宁定理实验） RL() 测量 U(V) 100 200 400 600 800
测量
I(mA)
实验一 戴维宁定理
9
五．实验注意事项
1．测量时，注意电流表量程的更换 （取100mA档量程） 2．改接线路时，要先关掉电源。
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(a)伏安法求Ri
（b)短路电流法求Ri
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二、实验原理
实验原理说明
③两次电压法：测出有源二端网络的开路电压Uoc 以后，在 端扭处接一负载电阻Ri（已知阻值），然后再测负载电阻的端 电压URL,因： ，
则入端等效电阻为：
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二、实验原理
实验原理说明 4．最大功率传输 在电子技术中，常常希望 负载电阻上获得最大的功率，如何选择负 载电阻的大小使之获得功率最大，就成为 一个极其重要的实际问题。图是一个简单 的串联电路，其中Rs为电源Us的内阻，R1 为可变负载电阻，负载电RL上得到的功率 P为：
电路分析与测试
戴维南定理的验证
主 要 内 容
一 二 三
一、实验目的
二、实验原理
三、内容及步骤
四
四、总结与思考
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2．学习线性有源二端网络等效参数的测量方法。 3．通过实验证明负载上获得最大功率的条件。
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二、实验原理
(c)实验电路板
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三、内容及步骤
实验内容与步骤
表（1）测定原电路的外特性U=f(I)
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三、内容及步骤
实验内容
2．验证戴维南定理 ⑴实验电路板仍为图（c)。接通电源后，测量a、b端的开路电压 Uoc，记入表(2)中。 ⑵在前面的三种求有源二端网络入端内阻的方法中，选择一种求出 Ri，记入表(2)中。 ⑶用Uoc和Ri按图(a)组成戴维南等效电路,代替图© 电路，将RL调为 表2中所列数值，记录相对应的电压、电流，与表1中所测结果进行比 较，验证戴维南定理。 表2 测定等效电路的外特性U=f(I)
二、实验原理
实验设备
１．双路直流稳压电源１台 ２．可变电阻箱２只 ３．直流毫安表１只 ４．直流电压表１只
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三、内容及步骤
实验内容与步骤
1．测定线性有源二端网络的外特性（即伏安特性）U=f(I) 。 实验电路如图（c)所示，图中RL为可变电阻箱，a、b以左为被测有 源二端网络，接通电源后调节电阻箱RL的数值分别为表中所列各值，记 录相应的电流、电压于表（1）中，计算各种负载下获得的功率。
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二、实验原理
实验原理说明
⑵有源二端网络入端内阻Ri的测量 ①伏安法：将网络内所有电压源的电压及电流源的 电流均设为零，在二端网络端钮a、b处加一个已知电 压u，测出端钮a、b处的电流i后，则入端电阻Ri=u/i， 如图所示（a)。 ②短路电流法：分别测出含源二端网络的开路电压 UOC和短路电流Isc，则Ri=Uoc/Isc ，如图(b)所示。
四、总结与思考
报告要求
1、根据实验1 和2 测量结果，在同一 张坐标纸上做它们的外特性曲线U=f(I), 并分析比较。 2、完成实验内容2的要求。
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实验原理说明
戴维南等效原理
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二、实验原理
实验原理说明
1．戴维南定理指出，任何一个线性一端口网络，对其外部 电路而言，总可以用一个理想电压源和电阻相串联的有源支 路来代替。其理想电压源的电压等于原网络端口的开路电压 Uoc，其电阻等于原网络中所有独立电源为零值时的入端等效 电阻Ri，如图1-3-1所示。 2．应用戴维南定理时，被变换的一端口网络必须是线性的， 可以包含独立电源或受控电源，但是与外部电路之间除直接 相联外，不允许存在其它任何耦合，例如通过受控电源的耦 合或者是磁的耦合（互感耦合）等。外部电路可以是线性或 非线性的。
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三、内容及步骤
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三、内容及步骤
注意事项
实验中应设法减少仪表内阻对测量结果的 影响。
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四、总结与思考
思考题
在求有源二断网络等效电路中Ri时，如 何理解“原网络中所有独立电源为零值”？ 实验中怎样使独立电源置零？
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二、实验原理
实验原理说明
3．对于已知的线性有源一端口网络，其开路 电压和入端等效电阻Ri可以从网络中计算得 出，也可以通过实验的方法测出。测量的 方法有： ⑴开路电压Uoc的测量 当入端等效内阻Ri和电压表内阻Rv相 比可以忽略不计时，可以直接用电压表测 量开路电压，本实验采用此方法。
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二、实验原理
实验原理说明
为求得P的最大值，将功率P对RL求导为零,
于是：
令上式等于零,则RL=RS, 负载上获得的功率最大：
结论：负载上获得最大功率的条件是负载电阻RL等于电源内 阻RS，满足该条件时，我们就说负载电阻与电源内阻是匹配 的，或称最大功率匹配。
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