戴维南等效电路实验
实验2戴维南
图2—3 二次电压测量法
戴维南定理
二、实验原理： （3）外加电压测量法 测量电路如图2—4所示。 把有源一端口网络中的所有独 立电源置零，然后在端口a、b 处外加一个给定电压u，测得 流入端口的电流i，则R=u/I 图2—4 外加电压测量法
戴维南定理
二、实验原理： （4）半电压测量法 在这里我们运用了这样 的原理，当负载的阻值等于 电源内阻的阻值时，电源电 压是平均分配的。 测量电路如图2—5所 示。调节负载电阻RL，当电 压表的读数为开路电压UCD0 的一半时，此时负载电阻RL 即为所求的入端电阻Ri。
2、所谓等效，是指它们的外部特性，就是说在有源一端口的两个
端口a和b，如果接相同的负载，则流过负载的电流相同。
戴维南定理
二、实验原理：
（a）有源一端口网络
(b)等效电路
图2—1 戴维南定理等效电路
戴维南定理
二、实验原理： 4、可以用实验的方法测定该有源一端口网络的开路电压UOC和等效 内阻RS。正确测量UOC和RS的数值是获得等效电路的关键，但电 压表和电流表都有一定的内阻，在测量时，由于改变了被测电 路的工作状态，因而会给测量结果带来一定的误差。 5、开路电压的测量方法 （1）当含源一端口网络的入端电阻Ri与电压表内阻Rv相比可以 忽略不计时，可直接用电压表测量其开路电压。 （2）介绍一种测量开路电压UOC的方法——补偿法。它在测量电 压时，可以排除仪表内阻对测量结果的影响。补偿电路实 际上是一个分压器电路，如图2—2所示。在测量电压Uab 时，先将a’、b’端口与a、b端口对应相接，调节分压器电 压，使微安表的指示为0。这时，补偿电路的接入不影响被 测电路的工作状态。在电路中，a端口和a’端口的电位相 等，所以，电压表的读数等与被测电压。
验证戴维南定理实验报告
实验1 戴维南定理一、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、V oltmeter、等仪表的使用以及DC Operating Point、Parameter Sweep等SPICE仿真分析法。
5.掌握电路板的焊接技术及直流电源、万用表等仪器仪表的使用。
6.掌握origin绘图软件的使用。
二、实验原理戴维南定理：任何线性有源（独立源、受控源）一端口网络对外电路来说，都可以用一个电压源Us与电阻R0 串联的等效电路替换。
其中电压源US大小就是有源二端电路的开路电压UOC；电阻RO大小是有源二端电路除去电源的等效电阻RO 。
三、实验器材与仪器计算机一台；通用电路板一块；万用表两只；直流稳压电源两只；电阻若干四、实验方法1.比较测量法首先测量原电路的外特性，再测量等效电路的外特性。
最后比较两者是否一致。
2.等效参数的获取等效电压Uoc:直接测量被测电路的开路电压。
等效电阻Ro：将电路中所有独立电压源短路，所有电流源开路，用万用表电阻档测量。
3.测量点个数及间距的选取（测量点个数及间距的选取，与测量特性和形状有关。
对于直线特性，应使测量间距尽量平均，对于非线性的特性应在变化陡峭处多测一些。
且一般选取10个点以上）本实验均匀选取。
且应该先选取最大最小值然后均匀选取。
4.电路的外特性测量方法在输出端口上改变R7的大小，测量端口电压和电流。
实验电路图五、实验内容与数据记录1.测量电阻的实际值。
填入下表。
器件R1 R2 R3 R11 R22 R33阻值（Ω） 1.8K 220.5K 270K 2.23K 270K 330K2.Multisim仿真<1>创建电路：从元件库中选取所需电压源、电阻，创建仿真电路，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。
戴维南等效电路实验报告
实验一：戴维南定理学号：0 姓名： 成绩：一、实验原理及思路一个含独立源、线性电阻和受控源的二端口网络，其对外作用可以用一个电压源串联电阻的等效电源代替，其等效电压源的电压等于该二端口网络的开路电压，其等效内阻是将该二端口网络中所有的独立源都置零后从外接端口看进去的等效电阻。
1、原理图：2、等效电压的测试方法：将外电路断开，用电压表正极连在节点6处，负极连在节点0处，测出等效电压。
3、等效电阻的测试方法：将外电路断开，用导线替换掉电源连在原处，将万用表拨到欧姆档，连在开路两端，测出等效电阻值。
4、验证的思路、方法：分别测试原电路与等效电路的外端口电压、电流随外接负载阻值变化的特性曲线，观察两条曲线是否重合或近似重合（存在实验误差），若成立，则原电路可以由等效电路代替，戴维南等效等效定理成立。
二、实验内容及结果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；计算等效电压：电桥平衡。
∴=,331131R R R R Uoc=311R R R +=2.6087V 。
计算等效电阻：R=⎪⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛+++⎪⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛++33111112213111121R R R R R R =250.355Ω用Multisim 软件测量等效电压:W用Multisim 软件测量等效电阻:原电路与等效电路端口电压—负载电阻曲线：1.41.61.82.02.22.4负载电阻原电路端口电压U 0原电路与等效电路端口电压—负载电阻曲线500100015002000250030000246负载电阻原电路负载电流在实验板上测试等效电压和等效电阻：Uo=2.613V , Req=250.0三、结论及分析1、实验结论：任何一个线性网络，如果只研究其中的一个支路的电压和电流，则可将电路的其余部分看做一个有源一端口网络。
戴维南定理─有源二端网络等效参数的测定(实验报告)
戴维南定理─有源二端网络等效参数的测定(实验报告)的其它方法：将被测有源网络内的所有独立源置零(将电流源IS断开；去掉电压源，并在原电压端所接的两点用一根短路导线相连)，然后用伏安法或者直接用万用电表的欧姆档去测定负载RL开路后输出端两点间的电阻，此即为被测网络的等效内阻R0或称网络的入端电阻Ri。
【数据表格】（画出数据表格，写明物理量和单位）表3-2UOC (v) ISC(mA) R=UOC/ISC(Ω)4.03 12.06 334.16表3-3（负载试验）RL(Ω) 0 ∞U(v) 0.27 1.26 1.36 1.44 1.56 1.67 1.74 1.86I(mA) 11.51 8.33 8.03 7.81 7.45 7.12 6.91 6.53表3-3（验证戴维南定理）RL(Ω) 0 ∞U(v) 2.61 2.68 2.74 2.81 2.85 2.90 2.95 3.01I(mA) 4.10 3.90 3.72 3.52 3.41 3.29 3.13 2.95 【数据处理及结果】【讨论】1. 注意测量时，电流表量程的更换。
时，网络内的独立源必2. 用万用电表直接测R须先置零，以免损坏万用电表，其次，欧姆档必须经调零后再进行测量，改接线路时，要关掉电源。
指导教师评语及成绩【评语】实验报告格式规范（是（），否（））；数据处理正确（是（），否（））;实验方案设计合理（是（），否（））。
很好。
成绩：指导教师签名：批阅日期：2017年月日预习报告张贴处。
电路实验 验证戴维南定理
实验三 戴维南定理一、实验目的1．通过实验来验证戴维南定理，并加深对等效电路的理解； 2．学习用实验方法求含源一端口网络的等效电路； 3．灵活运用等效电源定理来简化复杂线性电路的分析； 4．进一步学习使用常用直流仪器仪表的方法。
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的二端网络（或称为含源一端口网络）。
根据戴维南定理：对任一线性含源一端口电阻网络（见图 3.1(a)），就其端口而言总可以用一个电压源串联电阻来等效，如图3.1(b)所示，其电压源的电压为原网络端口a 、b 两端的开路电压U oc , 电阻为原网络将内部电源化零以后从端口看进去的等效电阻R i 。
这里所谓的等效是指含源一端口网络被等效电路替代后，对原一端口网络的外电路没有影响，也就是外电路的电流和电压保持替代前后不变。
(a)(b)图 3.1 一端口网络及其等效电路2．含源一端口网络输入电阻R i 的实验测定法（1）测量含源一端口网络的开路电压U oc 和短路电流I sc ，则输入电阻为scoci I U R =（2）将含源一端口网络内所有电压源的电压和电流源的电流变成零，即含源一端口网络化为无源一端口网络。
然后在这无源一端口网络的端口处，外加一个电压U s ，测量端口的电流I ，则入端电阻为IU R Si =三、实验内容将原网络改接一根线的等效法。
(1) 用数字万用表测量R1 ~R3 电阻元件的参数取100~300Ω之间，将直流稳压电源接入电路，令u=20V，实验中调好后保持不变。
(2) 按图3.2（a）接线，调节R从0~∞，测量出U AB 和I R 的数值，特别要注意测出R=0及R=∞时的电压、电流值，将电压表和电流表的读数填入表4-1中。
(3) 将图3.2 (b) 的CD连线断开，连接CE，此时由R3与R1并联再与R2串联的电阻值（即AE间的电阻），由实验原理可知即为等效电阻，再将原先20V的电源改为由实验内容（2）测得的等效电压源U OC，也就是内容（2）将电流表断开时的电压表指示值，然后重复内容（2）的测量，并将测得结果填入表3.1中。
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。
实验三：戴维宁定理
实验三：戴维宁等效电路仿真设计1、实验目的掌握用一个电压源和电阻的串联组合将一个含独立电源，线性电阻和受控源的一端口的等效变换，从而简单易行地计算各种形式的电流，电压，电阻，功率等。
验证戴维南定理的正确性。
2、仿真电路设计原理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，则可将连电路的其余部分看做是一个有源二端网络（或称为含源一端口网络）。
戴维宁定理指出：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电路电压U Th，其等效内阻R Th等于该网络中所有独立电源均置零（理想电压源视为短接，理想电流源视为开路）时的等效电阻。
3 Multisim仿真设计内容和步骤：例题：求下图的戴维宁等效电路理论分析：等效电阻为下图：R Th =Ω=+⨯=+4116124112||4 等效电压如下图：我们设定两个回路电流i 1,i 2, 则根据回路法可得：0)(12432211=-++-II IA I 22-=A I 5.01=所以戴维宁等效电压为：V I I V Th 30)0.25.0(12)(1221=+=-=V所以戴维宁等效电路为：3、建立电路仿真图电路图：等效电压测试电路图：等效电阻测试电路图为：测试结果与计算值完全一致。
4、结果与误差分析戴维南等效电路无法一下子就求的，通过电路转换如测试等效电阻时，需将电源略去等，从而有效计算测量所需数值，通过计算等效电阻和等效电压，从而得到等效电路，由此证明了一个含独立电源、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变换。
2、理论计算结果与仿真测量结果没有误差。
5．设计总结1、在本实验中我遇到的第一个问题是在连接好原件进行测量时无法测量，原因是未接地，经过接地后这个问题得以解决，它让我了解了在这个仿真系统中还是很多地方与实际连接中有很大的差异，接地原件就很好的表现了这一点。
戴维南定理实验
实验四戴维南——诺顿定理一、实验目的1、加深对戴维宁——诺顿定理的理解。
2、学习有源一端口网络等效电路参数的测量方法。
二、原理与说明1、戴维宁定理指出，任何一线性含源一端口网络对外部电路而言，总可用一个电压源和电阻的串联支路来代替（如图一），其电压源的数值等于原一端口网络的开路电压U0，其电阻等于无源一端口网络的入端电阻R。
图一2、戴维宁定理的对偶形式——上述线性含源网络也可用一个图二的电路来代替，其电位源的数值等于原网络端口的短电流I电阻等于无源一端口网络的入端电阻R。
图 二3、戴维宁——诺顿定理的等效电路是对其外部特征而言的，只要含源网络内部除独立外部是线性元件，上述等值电路都是正确的。
4、无源一端口网络的入端电阻R 0或以用多种实验方法测得。
（a ）R 0=U 0/I 0，而U 0I 0可直接测得 （b ）对无源一端口网络在端口处接一电压源U ’，测得端口电流I ，如图三（a ），R 0=U ’/I ’。
也可接一电流源I ’，测得端口电压U ’，如图三（b ）,R 0=U ’/I ’’(a) (b) 图三（c ）如图四所示电路，调节电阻器，若电流读数为R=0时的一半，则此时电阻器R 那为R 。
同样，若电压表读数为电源电压的一半，则电阻器R 即为R 。
三、实验内容及步骤。
1、测完图五所示一端口含源网络的外持性，Uab= f （1），数据读入 表1、根据测量结 果求出戴维宁等 值电路和诺顿等 值参数，组成维宁等值电路，测 量其外持性。
四、数据记录五、实验结论有源二端网络的特性曲线Uoc 20.5Ro= Ioc = 0.069 =297 Ω由上可看，各点皆均匀分布去线的两侧，误差较小而用开路电压LL，和短路Ioc算的内阻R= 298Ω，就是被测网络的等效电阻R，由此验证戴维宁定理的正确性。
六、误善分析1、由于本实验去旧的仪器上进行，该仪器使用时间较长灵敏度不高，故系误善较大。
2、原电路上接线存去电阻，产生误差。
戴维南等效电路的验证及问题分析
I UR
端的电压值，它们之间的关系满足相量形式的基尔
霍夫定律，即 ΣI＝0 和ΣU＝0 。 2. 图 6-1 所示的 RC 串联电路，在正弦稳态信
号 U 的激励下，UR 与 UC 保持有 90º的相位差，即当
φ
Uc
U
图 6-2 相量图
R 阻值改变时，UR 的相量轨迹是一个半园。
U、UC 与 UR 三者形成一个直角形的电压三
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。 三、实验设备
序号
名称
型号与规格
数量 备注
1 可调直流稳压电源
0～30V
1 DGJ-05
2 可调直流恒流源
0～500mA
UC 值，验证电压三角形关系。
测量 值
计
算
值
U’（与 UR，UC 组成 Rt△） △U=U’－U
U（V） UR（V） UC（V） （U’= U R 2 + U C 2 ）
（V）
△ U/U （%）
2. 日光灯线路接线与测量。
i
图 6-4 日光灯电路图
按图 6-4 接线。经指导老师检查后，接通实验台电源，将自耦调压器的输出调至 220V， 记录功率表、电压表读数。通过一只电流表和三个电流插座分别测得三条支路的电流。改变
三、实验设备
1、交流电压表 交流电流表 2、功率功率因数表 3 日光灯
四、实验内容
图
1. 按 图 6-1 接 线 。 R 为 220V 、 40W 的 白 炽 灯 泡 ， 电 容 器 为 4.7 μ F/450V 。
戴维南定理和诺顿定理实验报告
戴维南定理和诺顿定理一、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。
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U 0C ，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R 0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U 0C 、I SC 和R 0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。
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Multisim的认识及戴维南等效电路
一，Multisim的认识
1.Multisim是一款提供从电路仿真设计到版图生成全过程
的EDA平台（EDA是电子设计自动化的英文缩写）。
2.电路的基本分析方法
实验电路图如下（单级放大电路，包含电阻（2k欧，5.1k
欧，18k欧），直流电源（12伏），电压信号源，可变电
阻（200k欧））。
3．实验内容
a)运用multisim画出该电路。
b)分析单级放大器在静态时节点2,节点3的电压以及电阻
R5的电流。
c)分析单机放大器的频率响应特性。
d)分析单级放大器的节点1和节点5的电压波形。
e)分析单级放大器节点5的电压信号的频谱。
f)分析单级放大器集电极（节点3）电位随电源V1的变化。
g)分析单级放大器的基极偏置电阻R3对输出信号的影响。
二，戴维南等效电路
1.实验原理及思路
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一端口网络的开路电压，其等效内阻是将该一端口网络中所有的独立源都置为零后从从外端口看进去的等效电阻。
这一定理称为戴维南定理。
本实验采用如下所示的实验电路图a
50%等效后的电路图如下b所示
50%
测它们等效前后的外特性，然后验证等效前后对电路的影响。
2. 实验内容及结果 a) 计算等效电压和电阻 计算等效电压：电桥平衡。
∴=,331131R R R R Uoc=3
11R R R +=2.6087V 。
计算等效电阻：R=
⎪⎪⎪
⎪⎭⎫
⎝
⎛+++
⎪⎪⎪
⎪⎭⎫
⎝
⎛++33111221
31121
R R R R R R =250.355
b) 用Multisim 软件测量等效电压和等效电阻 测量等效电阻是将V1短路,开关断开如下图所示
50%
Ro=250.335
测量等效电压是将滑动变阻器短路如下图
50%
Uo=2.609V
⒊用Multisim 仿真验证戴维南定理 仿真数据
三．数据分析 1.
实验板
2.
Multisim 仿真
3.
实验板与仿真数据对比
数据分析：由于电阻值的差异与焊接电路板上导线等含有一定的内阻，所以实验板与Multisim仿真的数据有所差异。
四．结论及分析
1.电压源置零，必须先与外接电源断开，再短路.
2.电流表的使用.由于电流表内阻很小，为防止电流过大毁坏
电流表，先使用大量程（A）粗测，在使用常规量程（mA）.
3.等效电源电压和等效电阻的理论值计算应根据实际测量值，
而不是标称值.。