验证叠加原理及戴维南定理
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。
实验一 叠加原理和戴维南定理的验证
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。
叠加原理和戴维南定理实验体会
叠加原理和戴维南定理实验体会叠加原理是电磁学和物理中的重要理论，它表明多种波的幅值相加时，可以得到比每个单独波的幅值大的总体波，这种现象被称为叠加现象。
而戴维南定理是建立在叠加原理的基础之上的，它表明某个具有指定频率的电磁波的传播方向角和分析电阻的变化有关。
我通过实验来验证了这两个理论，通过此次实验，我深刻地理解了叠加原理和戴维南定理的重要性和应用价值，下面介绍我在实验中的体会。
首先，我验证了叠加原理。
我在实验平台上准备了两个指定频率的电磁波源，其中一个的幅值是1A，另一个的幅值是2A。
接着，我观察了它们之间的叠加现象：当它们叠加在一起时，振幅将会等于3A，这就是叠加原理。
从实验结果来看，叠加原理的预测是正确的，这也证实了叠加原理的正确性。
接下来，我验证了戴维南定理。
我在实验平台上接入了一个灵敏度较高的可调分析电阻，并将它调节到某个特定的阻值上。
然后，我以恒定的频率调节电磁波源的传播方向，其中一个调整为可调的角度，另一个保持不变。
实验结果表明，当传播方向角改变时，分析电阻的阻值也会发生变化，这也证实了戴维南定理。
本次实验使我深刻地理解了叠加原理和戴维南定理的重要性和应用价值。
叠加原理表明各种波的叠加对总体波的影响，它明确了电磁波的传播特性，特别是功率的传播，这对研究电磁辐射有着重要意义，也为应用电磁波提供了参考。
而戴维南定理则提出了分析电阻的变化是怎样与传播方向角有关的，这种定理可以用来分析和控制电磁波的功率传播，极大地方便了对电磁波的研究。
实际上，叠加原理和戴维南定理所提出的各种理论都在实际应用中发挥着重大作用，在电磁波发射、接收、检测等方面均有着广泛的应用。
本次实验使我深刻理解了叠加原理和戴维南定理的重要性和应用价值，从而更好地掌握物理知识，提高对实验的理解能力。
电工电子学(二)实验.
实验一直流电路一、实验目的1．验证叠加原理和戴维南定理的内容,加深理解其内涵。
2．学习使用稳压电源。
3．掌握用数字万用表测量直流电量的方法。
二、相关知识叠加原理是线性电路中的普遍性原理,它是指当有几个电源同时作用于线性电路时,电路中所产生的电压和电流等于这些电源分别单独作用时在该处所产生的电压和电流的代数和。
在分析一个复杂的线性网络时,可以利用叠加原理分别考虑各个电源的影响,从而使问题简化,本实验通过测量各电源的作用来验证该原理。
戴维南定理是指在线性电路中,任何一个有源二端网络总可以看做一个等效电源,等效电源的电动势就等于该网络的开路电压U O，等效电源的内阻R O等于该网络中所有电源置零(电压源短路,电流源开路)后所得无源网络的等效电阻。
如图1—1所示有源二端网络图（a）可以由图（b）等效代替。
利用戴维南定理可以把复杂电路化简为简单电路,从而使计算简化。
（a）（b）图1—1 有源二端网络及其等效电路有源二端网络等效内阻R O的三种测量方法：1．开路短路法。
若图（a）的AB端允许短路，可以测量其短路电流I S，再测AB端的开路电压U O，则等效电阻R O=U O／I S。
2．外特性法。
在AB之间接一负载电阻R L如图（a）所示，测绘有源二端网络的外特性曲线U= f（I），该曲线与坐标轴的交点为U O和I S，则R O=U O／I S。
3．直接测量法。
使有源二端网络中的电源置零（电压源短路，电流源开路），用万用表电阻挡直接测量AB端的阻值R O。
三、预习要求1．复习教材中有关叠加定理和戴维南定理的内容,掌握其基本要点,注意其使用条件。
2．阅读实验指导中有关仪器的使用方法：3．预习本次实验内容，作好准备工作。
（1）熟悉实验线路和实验步骤。
（2）对数据表格进行简单的计算。
（3）确定仪表量程。
四、实验线路原理图图1—2 叠加定理实验线路图图1—3 戴维南定理实验原理图图1—4 戴维南等效电路五、实验设备1．THHE—1型高性能电工电子技术实验台（双路稳压电源、数字电压表、数字电流表）。
课10 叠加原理、戴维南定理
求等效电阻Ro，电压源用短路线代替，如图（c）所示。
48 4 2 Ro Rab 4 48 4 2
图（b）所示的有源二端网络的戴维南等效电路如图（d） 所示，接上电阻R即可求出电流 I。
R = 2Ω时
U oc 12 I 2A Ro R 4 2
R = 20Ω时
4、应用举例
求下图（a）所示有源二端网络的戴维南等效电 【例】 路。
解：首先求有源二端网络的开路电压Uoc。
将2A电流源和4Ω电阻的并联等效变换为8 V电压源 和4Ω电阻的串联，如图（b）所示。由于a、b两点间开 路，所以左边回路是一个单回路（串联回路），因此回 路电流为
36 I 4A 63
( 2)
9 8 17V
u (2） ＋ ＋ 12V － － 1 2A 3
i (2) ＋ （ 1） － u 1
＋
说明：叠加方式是任意的，可以一次一个独立源单独作用，也可以ห้องสมุดไป่ตู้次几 个独立源同时作用，取决于使分析计算简便。
课堂练习4 封装好的电路如图，已
知下列实验数据：
＋
uS
－
当us=1V，is=1A时，i=2A
+
i
R
N’
N为无源网络时: u=Ri，等效为
_
u
i
R
+ N为有源网络时:u=Ri＋uoc，等效为 u _
说明：
uoc+
N’
N与N’互为等效网络，N、N’内部可能不一样，但对外的 作用一样，所以等效是对外电路而言，网络内部不等效。
3、定理内容
任何一个线性有源二端网络，就端口特性而言，可以等效为 一个电压源和一个电阻相串联的结构 如图（a）。其中电压源的
叠加原理与戴维南定理
=
+
1.6.1叠加定理
例
I1 A I2
R1
I3
+ R3
R2 +
_ E1
E2 _
B
原电路
A I1'
I2'
R1
I3'
+ R3
R2
_ E1
B
E1单独作用
I1'' A I2''
R1
R3
+
I3''
R2 + E2 _
B
E2单独作用
II II1I'' I1'I"I1" III2III'2''II"2I"" II3 II3I' 'II3'"I" I "
1. 戴维南定理内容
任何一个线性含源二端网络可等效为一个电压源，等效 电压源的定值电动势等于含源二端网络的开路电压，等 效电压源内阻等于含源网络内电源作用置0后，剩下的纯 电阻网络的等效电阻。
1.6.2 戴维南定理
2. 有源二端网络用电压源模型等效的概念
I
有源
二端网络 U R
r
+
Us0 _
I
´ U´ R
1
1
1
2
2
2
3
3
3
1
1
1
2
2
2
3
3
3
提示 （1）解题时要标明各支路电流、电压的参考方向。
（2）各电源作用分量电流、电压与总电流、
电压参考方向一致取正，相反取负。
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4叠加原理与戴维南定理的验证
实验4叠加原理与戴维南定理的验证实验四叠加原理与戴维南定理的验证⼀、实验⽬的1、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。
2、验证戴维南定理的正确性3、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、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，可以看成是由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（即在电路其它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。
2、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E S等于这个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，理想电流视为开路）时的等效电阻。
U0C和R0称为有源⼆端⽹络的等效参数。
3、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U0C，然后将其输出端短路，⽤电流表测其短路电流I SC，则内阻为R0=U OC/I SC（2）伏安法⽤电压表、电流表测出有源⼆端⽹络的外特性如图A所⽰。
根据外特性曲线求出斜率tgΦ，则内阻R O=tgΦ=△U/△I=U OC/I SC图A 图B⽤伏安法，主要是测量开路电压及电流为额定值I N时的输出端电压值U N，则内阻为R O=U OC-U N/I N若⼆端⽹络的内阻值很低短路电流很⼤时，则不宜测短路电流。
（3）半电压法如图B所⽰，当负载电压为被测⽹络开路电压⼀半时，负载电阻（负载电阻由万⽤表测量），即为被测有源⼆端⽹络的等效内阻值。
（4）零⽰法在测量具有⾼内阻有源⼆端⽹络的开路电压时，⽤电压表进⾏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C所⽰。
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图2-48 二端网络
2.戴维南定理
戴维南定理是说明如何将一个线性有源二端电路等效成一个 电压源的重要定理。戴维南定理可以表述如下：对外电路来 说，线性有源二端网络可以用一个理想电压源和一个电阻的 串联组合来代替。理想电压源的电压等于该有源二端网络两 端点间的开路电压，用U0表示；电阻则等于该网络中所有电 源都不起作用时(电压源短接，电流源切断)两端点间的等效 电阻，用R0表示。
叠加原理是线性电路分析的基本方法，它的内容是： 在线性电路中，任一支路中的电流(或电压)等于各个电 源单独作用时，在此支路中所产生的电流(或电压)的代 数和。
应用叠加原理求复杂电路，可将电路等效变换成几 个简单电路，然后将计算结果叠加，求得原来电路的电 流、电压。在等效变换过程中，要保持电路中所有电阻 不变(包括电源内阻)，假定电路中只有一个电源起作用， 而将其他电源作多余电源处理，多余电压源作短路处理， 多余电流源作开路处理。
三、二端网络与戴维南定理
1.二端网络
在电路分析中，任何具有两个引出端的部分电路 都可称为二端网络。二端网络中，如果含有电源就称为 有源二端网络，如图2-48(a)所示；如果没有电源则称 为无源二端网络，如图2-48(b)所示。电阻的串联、并 联、混联电路都属于无源二端网络，它总可以用一个等 效电阻来替代，而一个有源二端网络则可以用一个等效 电压源来代替。
一、支路电流法
支路电流法是分析复杂电路的基本方法，对 于一个复杂电路，在已知电路中各电阻和电动势 的前提下，以各条支路电流为未知量，根据基尔 霍夫第一定律和基尔霍夫第二定律分别列出电路 中的节点电流方程及回路电压方程，然后联立求 解，计算出各支路电流，这种分析电路的方法称 为支路电流法。
二、叠加原理