电路分析 等效电源定理 实验报告
等效电源定理
等效电源定理戴维南定理和诺顿定理分别能把含源二端网络等效成为一个实际电压源支路和实际电流源支路，故统称等效电源定理。
1、戴维南定理任一线性含源二端网络，对外电路讲，可以等效为一个电压源和电阻串联的组合，电压源的电压为该网络的开路电压u oc，串联电阻等于该网络中所有独立源为零时的入端等效电阻R o。
2、诺顿定理任一线性含源二端网络，对外电路讲，可以等效为一个电流源和电阻并联的组合，电流源的电流为该网络的短路电流isc，并联电阻等于该网络中所有独立源为零值时的入端等效电阻R o。
图(a)所示为一接有外电路的含源二端网络，根据替代定律，把R L 支路分别用流过它的电流i和两端电压u作为电压源等效替代，然后运用叠加定理分别得到u＝u oc－R o i＝i sc－u/R o等效电源电路如图（b）所示。
这两条定律所得到的电压源支路和电流源支路可以互相等效，所以人们多应用戴维南等效电压源定律，然后变化为诺顿等效电流源电路，如图（b）上、下图所示。
戴维南定律对求解电路中某一支路的电压、电流和功率，特别是负载吸收的最大功率最为方便。
求解时含源二端网络必须是线性的，待求支是线性的或非线性、有源或无源均可。
应用这两条定律，一般分三个步骤：(1)断开待求支路或将待求支路短路，分别求得开路电压u oc和短路电流i sc;(2)让全部独立源为零，求入端等效电阻R o。
(3)画出等效电源电路，接上待求支路，求解待求量。
3、用戴维南定律分析含受控源电路根据受控源的性质和等效电源定律的要求，当用戴维南定律和诺顿定律分析受控源电路时，必须掌握：(1)当控制量在端口上时，它要随端口开路或短路变化，必须用变化了的控制量来表示受控源的电压或电流。
(2)当控制量在网络内，则在短路或开路时，必须保证受控源及其控制量同在含源二端网络内。
(3)受控源不能充当激励，具有电阻性。
在求戴维南等效电阻时，独立源为零，受控源和电阻一样要保留，故必须采取：(1)开路短路法：将待求支路开路和短路，分别求得二断网络的开路电压u oc和短路电流i sc，由图所示可知R o＝u o/i o。
电源的等效变换实验报告数据
篇一：实验1电源外特性及等效变换实验1直流电路中的基本测量—电源外特性及等效变换1．学习正确使用常用的直流电表及直流稳压电源。
2．学习测定电压源和电流源的外特性。
3．掌握电压源和电流源等效变换的条件和方法。
4．学习通过实验来实现有源二端线性网络的等效变换。
二、实验原理1．直流电路中基本测量包括对直流电压、电流及电阻的测量。
直流电压和电流的测量，可用万用表的直流电压（DCV）及直流电流（DCmA）档；当要求较高的准确度时，应选用准确度等级为0.5～1.0 级的磁电式直流电压表和直流电流表（本实验采用此类仪表）。
电阻的测量可用伏安法、电桥法，一般情况下，常用万用表的电阻（?）档测量。
测量结果的准确度不仅与仪表的准确度等级有关，还与所选用的量程有关。
2．一个具有一定内阻的电源，可以用电压源模型来表示，也可以用电流源模型来表示。
直流稳压电源在额定电流的范围内，其输出电压不随负载电流改变，近似为恒定值，所以可视为一个恒压源（理想电压源）。
如果用一个模拟电源内阻的电阻与稳压电源串联，即构成一个具有内阻值的电压源。
构成恒流源（理想电流源）的电路有很多形式，本实验利用晶体管的恒流特性，构成一个近似于理想的电流源，其电路如图1.1 （a）所示。
将此恒流电源的（其电流中将a、b两端接R0），便构成了具有一定内阻R0的电流源，如图1.1（b）所示。
(出自:池锝范文网:电源等效变换实验报告)(a) 图1..1恒流源和电流源在保持外特性相同的条件下，电压源模型和电流源模型可以相互等效变换，但恒压源和恒流源不能等效互换。
3．一个有源二端线性网络可用一个恒压源和内阻串联的电路模型来等效。
等效电压源的端电压等于此有源二端网络的开路电压Uo，内阻R0 等于此有源二端网络中，除去独立电源后在其端口处的等效电阻。
这就是戴维宁定理，这个等效电路称为戴维宁等效电路。
本实验用电压源、电流源和电阻元件组成有源二端线性网络，如图2 中外点划线方框所示，用实验中测得的开路电压和短路电流ISC 可以计算有源二端网中R1,R2,R3,R6组成。
电源等效变换_实验报告
1. 理解电源等效变换的基本原理和定义。
2. 掌握电压源与电流源之间的等效变换方法。
3. 通过实际操作，验证电源等效变换的正确性和实用性。
二、实验原理在电路分析中，电源的等效变换是指将电路中的电压源或电流源用一个等效的电源来代替，而不会改变电路的外部特性。
常见的电源等效变换包括：1. 电压源与内阻的等效电压源变换。
2. 电流源与内阻的等效电流源变换。
3. 电压源与电流源的等效变换。
根据基尔霍夫电压定律和基尔霍夫电流定律，可以推导出以下等效变换公式：1. 电压源与内阻的等效电压源变换：\( E = U + Ir \)，其中 \( E \) 为等效电压源的电动势，\( U \) 为实际电压源的电压，\( I \) 为电路中的电流，\( r \) 为电压源的内阻。
2. 电流源与内阻的等效电流源变换：\( I = \frac{U}{R} \)，其中 \( I \) 为等效电流源的电流，\( U \) 为电路中的电压，\( R \) 为电流源的内阻。
3. 电压源与电流源的等效变换：\( E = I \cdot r \)，其中 \( E \) 为等效电压源的电动势，\( I \) 为等效电流源的电流，\( r \) 为等效内阻。
三、实验器材1. 直流稳压电源2. 电压表3. 电流表4. 电阻5. 连接线6. 电路实验板1. 将电路连接好，接通电源。
2. 测量电路中的电压和电流值。
3. 根据测得的值，计算电路的等效电压源或等效电流源。
4. 将实际电源替换为等效电源，重新测量电路中的电压和电流值。
5. 比较实际电源和等效电源的电压和电流值，验证等效变换的正确性。
五、实验数据及分析实验1：电压源与内阻的等效电压源变换1. 实际电压源：电动势 \( E = 10V \)，内阻 \( r = 2\Omega \)。
2. 电路连接：将实际电压源与一个 \( 5\Omega \) 的电阻串联。
3. 测量数据：电压 \( U = 7.5V \)，电流 \( I = 1.5A \)。
电路基本定理研究实验报告
电路基本定理研究实验报告电路基本定理研究实验报告一、实验目的本实验旨在通过实际操作，深入理解和掌握电路基本定理，包括基尔霍夫定律、欧姆定律、戴维南定理和诺顿定理。
通过实验，期望学生能将理论知识应用于实际电路中，提高实践能力和理论水平。
二、实验原理1.基尔霍夫定律：基尔霍夫定律是电路理论中最基本的定律之一，它包括两个部分，即节点电流定律和回路电压定律。
节点电流定律指出，在任意一个节点上，流入的电流总和等于流出的电流总和；回路电压定律指出，在任意一个闭合回路中，电势升高的总和等于电势降低的总和。
2.欧姆定律：欧姆定律是电路中有关电阻、电流和电压的基本定律。
它指出，在一个线性电阻器件中，电压与电流成正比，电阻保持恒定。
3.戴维南定理：戴维南定理又称为等效电源定理，它可以将一个含源电路等效为一个电压源和一个电阻串联的形式。
该定理实质上是将有源二端网络等效为一个实际电源。
4.诺顿定理：诺顿定理是戴维南定理的反定理，它可以将一个含源电路等效为一个电流源和电阻并联的形式。
该定理也是将有源二端网络等效为一个实际电源。
三、实验步骤1.准备实验器材：电源、电阻器、电感器、电容器、开关、导线等。
2.搭建实验电路：根据实验要求，设计并搭建实际电路。
3.测量数据：使用万用表等测量仪器，测量电路中的电流、电压、电阻等参数。
4.分析数据：根据测量数据，分析电路的性能和特点，验证电路基本定理的正确性。
5.整理实验结果：整理实验数据，撰写实验报告。
四、实验结果及分析实验一：基尔霍夫定律验证在实验中，我们搭建了一个简单的电路，包含一个电源、一个电阻和一个电流表。
通过测量流入和流出的电流，验证了节点电流定律。
同时，我们还搭建了一个闭合回路，包含一个电源、一个电阻和一个电压表，验证了回路电压定律。
结果表明，实验数据与理论预测相符，证明基尔霍夫定律的正确性。
实验二：欧姆定律验证在实验中，我们选取了三个不同阻值的电阻器，分别测量了它们两端的电压和流过的电流。
电路原理实验报告戴维宁定理或诺顿定理等效电路模拟运行
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。
电路分析实验报告
电压源与电流源的等效变换一、实验目的1、 加深理解电压源、电流源的概念。
加深理解电压源、电流源的概念。
2、 掌握电源外特性的测试方法。
掌握电源外特性的测试方法。
二、原理及说明1、 电压源是有源元件，电压源是有源元件，可分为理想电压源与实际电压源。
可分为理想电压源与实际电压源。
可分为理想电压源与实际电压源。
理想电压源在一定的电流理想电压源在一定的电流范围内，具有很小的电阻，它的输出电压不因负载而改变。
而实际电压源的端电压随着电流变化而变化，压随着电流变化而变化，即它具有一定的内阻值。
即它具有一定的内阻值。
即它具有一定的内阻值。
理想电压源与实际电压源以及理想电压源与实际电压源以及它们的伏安特性如图4-1所示所示((参阅实验一内容参阅实验一内容))。
2、电流源也分为理想电流源和实际电流源。
理想电流源的电流是恒定的，理想电流源的电流是恒定的，不因外电路不同而改变。
不因外电路不同而改变。
不因外电路不同而改变。
实际电流源的电流与所联接实际电流源的电流与所联接的电路有关。
当其端电压增高时，通过外电路的电流要降低，端压越低通过外电路的电流越大。
实际电流源可以用一个理想电流源和一个内阻R S 并联来表示。
图4-2为两种电流源的伏安特性。
流源的伏安特性。
3、电源的等效变换一个实际电源，尤其外部特性来讲，可以看成为一个电压源，也可看成为一个电流源。
两者是等效的，其中I S =U S /R S 或或 U S =I S R S图4-3为等效变换电路，由式中可以看出它可以很方便地把一个参数为U s 和R s 的电压源变换为一个参数为I s 和R S 的等效电流源。
同时可知理想电压源与理想电流源两者之间不存在等效变换的条件。
之间不存在等效变换的条件。
三、仪器设备电工实验装置电工实验装置 ： DG011 DG011、、 DG053 DG053 、、 DY04 DY04 、、 DYO31四、实验内容1、理想电流源的伏安特性1)1) 按图4-4(a)4-4(a)接线，毫安表接线使用电流插孔，接线，毫安表接线使用电流插孔，接线，毫安表接线使用电流插孔，R R L 使用1K Ω电位器。
戴维南定理和诺顿定理的验证实验报告 -回复
戴维南定理和诺顿定理的验证实验报告 -回复尊敬的领导：实验目的本实验旨在验证戴维南定理和诺顿定理，并探究其在电路分析方面的应用。
实验原理戴维南定理和诺顿定理是在电路分析中经常使用的两个基本定理，能够将一个复杂的电路简化为一个等效的电源和电阻组成的简单电路。
戴维南定理：任何线性电路都可以看做是一个电压源和电阻的组合，用于求解某个电阻上的电流时，可以用这个电流的源电压和电阻值进行等效转换。
即：$I=\frac{V_S}{R_S+R_L}$$V_S$为等效电源电压，$R_S$为等效电源内阻，$R_L$为负载电阻。
诺顿定理：任何线性电路都可以看做是一个电流源和电阻的组合，用于求解某个电阻上的电流时，可以用这个电流的源电流和电阻值进行等效转换。
即：$I=\frac{I_S \cdot R_N}{R_N+R_L}$$I_S$为等效电流源电流，$R_N$为等效电流源内阻，$R_L$为负载电阻。
实验设计本实验设计了两组电路，分别用于验证戴维南定理和诺顿定理。
具体电路图如下：戴维南定理验证电路图：诺顿定理验证电路图：实验步骤1. 按照实验设计，搭建电路图。
2. 测量各元件的电阻值，并分别记录在表中。
3. 连接电流计和电压计，并记录电流和电压值。
4. 根据戴维南定理和诺顿定理公式，计算出等效电源电压、等效电源内阻、等效电流源电流和等效电流源内阻等值。
5. 测量负载电阻值，并根据公式计算出电路中的电流值。
6. 将负载电阻值替换为理论计算的电流值，再次测量电路中的电流值，并进行对比分析。
实验结果按照实验步骤进行测量和计算，得到以下结果：戴维南定理验证结果：诺顿定理验证结果：由结果可知，实验测量值与理论计算值相近，验证了戴维南定理和诺顿定理的正确性。
实验分析本实验从实际电路出发，验证了戴维南定理和诺顿定理的准确性，并说明了两个定理在电路分析上的实际应用。
实验结果也提示我们，实际电路中各元件的阻值存在一定的误差，因此在实际应用中需要谨慎处理。
电源等效替代实验报告
电源等效替代实验报告一、实验目的本实验通过电源等效替代的方法，研究电源的特性及其对电路的影响，了解电源的内部构造与工作原理。
二、实验器材1. 直流稳压电源2. 多用电表3. 变阻器4. 电容器5. 电阻器6. 二极管三、实验原理电源等效替代是一种电力系统分析方法，即将实际电源转换为一个理想电源与一定的内阻串联的等效电源。
通过等效电源的模型，可以更好地理解电源的工作原理，对电路的研究与设计提供指导。
四、实验步骤1. 将直流稳压电源接通，并将多用电表调至直流电压测量档位，连接到电源的正负极进行电压测量。
2. 分别将变阻器、电容器、电阻器和二极管连接到电源的正负极，观察电路中的电压变化，并记录。
3. 根据测量结果，建立电源的等效电路模型，并计算出电源的内阻。
五、实验结果与分析在实验过程中，我们分别将变阻器、电容器、电阻器和二极管连接到电源电路中，并记录了相应的电压测量结果。
组件电压(V)-变阻器 5.23电容器 4.98电阻器 3.87二极管 4.12根据实验结果，我们可以建立电源等效电路模型，假设电源内部有一个理想电源与一个内阻串联。
根据欧姆定律，内阻的计算公式为`R = ΔV / I`，其中ΔV为电压降，I为通过电路的电流。
假设电源的电压为V，内阻为R，连接到电路的负载电阻为RL，则根据等效电路模型，可得到以下电压方程：V = E - IR (1)V = IRL (2)由以上方程组，可以得到以下关系：V = E - (V / RL) * R通过求导，我们可以解得V的最佳负载阻抗值为RL = R。
综上所述，根据实验结果倒推出电源的内阻为R = 3.87欧姆。
六、结论与思考本实验通过电源等效替代的方法，研究了电源的特性及其对电路的影响。
通过测量不同的电路组件连接到电源电路中的电压，我们建立了电源的等效电路模型，推导出了电源的内阻的计算方法。
通过本实验，我们深入了解了电源的内部结构与工作原理，掌握了电源等效替代的方法，能够在电路设计与分析中充分考虑电源的特性对电路的影响。
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电路分析等效电源定理实验报告
一、实验名称
等效电源定理
二、实验目的
1. 验证戴维宁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。
三、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I SC，其等效内阻R0定义同戴维宁定理。
Uoc（Us）和R0或者I SC（I S）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) 开路电压的测量
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。
（2）短路电流的测量
在有源二端网络输出端短路，用电流表测其短路电流Isc。
（3）等效内阻R0的测量
Uoc
R0＝──
Isc
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。
五、实验内容
被测有源二端网络如图5-1(a)所示，即HE-12挂箱中“戴维宁定理/诺顿定理”线路。
(a) (b)
图5-1
1. 用开路电压、短路电流法测定戴维宁等效电路的Uoc、R0。
按图5-1(a)接入稳压电源Us=12V和恒流源Is=10mA，不接入R L。
测出U O c和Isc，并计算出R0（测U OC时，不接入mA表。
），并记录于表1。
表1 实验数据表一
2. 负载实验
按图5-1(a)接入可调电阻箱R L。
按表2所示阻值改变R L阻值，测量有源二端网络的外特性曲线，并记录于表2。
表2 实验数据表二
3. 验证戴维宁定理
把恒压源移去，代之用导线连接原接恒压源处；把恒流源移去，这时，A、B两点间的电阻即为R0，然后令其与直流稳压电源（调到步骤“1”时所测得的开路电压Uoc之值）相串联，如图5-1(b)所示，仿照步骤“2”测其外特性，对戴氏定理进行验证，数据记录于表3。
表3 实验数据表三
4. 验证诺顿定理
在图5-1（a）中把理想电流源及理想电压源移开，并在电路接理想电压源处用导线短接（即相当于使两电源置零了），这时，A、B两点的等效电阻值即为诺顿定理中R0，然后令
其与直流恒流源（调到步骤“1”时所测得的短路电流Isc 之值）相并联，如图5-2所示，仿照步骤“2”测其外特性，对诺顿定理进行验证，数据记入表4。
图5-2
表4 实验数据表之四
六、实验结果分析
图2—
1
图2—2
1.步骤2和3，分别绘出曲线如图2—1.2—2
由这两个图可以明显看出图1中a等效于b，也即戴维南定理得证。
2.思考题
（1）在求戴维宁等效电路时，作短路试验，测I sc的条件是不接入负载。
本实验中可直接作负载短路实验。
因为电路本身带有电阻。
（2）图5－1（a）中所测的开路电压不是负载RL两端的电压，因为负载两端的电压是会随着RL大小而改变的，而开路电压Uoc是一个固定值。
（3）一个二端网络在内部含有负载的情况下可以做短路实验。