电路实验3.戴维宁定理
戴维宁定理实验报告
戴维宁定理实验报告一、实验名称戴维宁定理验证二、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、掌握测量有源二端网络等效的一般方法三、实验原理任何一个有源二端网络都可以用一个电动势为E 的理想电压源和内阻R 0串联的电源来等效代替。
等效电源的电动势E 就是有源二端网络的开路电压U OC ，等效电源的内阻R 0等于有源二端网络中所有独立源均置零后所得到的无源网络的等效电阻。
在有源二端网络输出端开路时吗，用电压表直接输出端的开路电压U OC ，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R 0=U OC /I SC 。
四、实验设备可调直流稳定电源（0——30V ）、可调直流恒流源（0——500mV ）、直流数字电压表（0——200V ）、直流数字毫安表（0——200mV ）、万用表、可调电阻箱、电位器、戴维宁定理实验电路表五、实验内容1、按图接入稳定电源U S =12V 和恒流源I S =10mV ，不接入RL ，测出U OC 和I SC ，并计算出R 0，数据计入表1.2.1；2、负载实验：按图接入RL，改变RL阻值，测量有源二端网络的外特性曲线，实验数据计入表1.2.2；3、验证戴维宁定理：从电阻箱取得按照步骤1所得的有效电阻R0之值，然后令其与直流稳定电压电源相串联，计入表1.2.3。
六、实验数据处理表1.2.1U OC/V I SC/mV R0=U OC/I SC17.09 32 534.06表1.2.2U/V 1 2 3 4 5 6 7 8 I/mV 30.4 28.5 26.6 24.7 22.8 20.9 19.0 17.1表1.2.3U/V 1 2 3 4 5 6 7 8 I/mV 30.1 28.2 26.4 24.4 22.6 20.8 18.8 17.0由图可知，在误差允许的范围内，表1.2.2和表1.2.3的数据基本吻合，由此可知，戴维宁定理成立。
电路实验指导书 戴维宁定理的研究
电路实验 戴维宁定理的研究一、实验目的1. 通过实验加深对等效概念的理解，验证戴维宁定理。
2. 学习有源线性二端网络的等效电路参数的测试方法。
3. 初步掌握实验电路的设计思路和方法。
二、实验原理1. 戴维宁定理戴维宁定理指出：任何一个有源线性二端网络N ，对外电路而言，都可以用一个理想电压源和一个电阻串联的支路等效，如图2-1所示。
（a ）原电路 （b ）戴维宁等效电路图2-1 有源线性二端网络的等效等效的理想电压源电压等于原有源二端网络的开路电压，如图2-2（a ）所示；等效的串联电阻等于原有源二端网络N 中所有独立电源置零时的无源二端网络N 0的输入电阻，如图2-2（b ）所示。
（a ）求开路电压（b ）求等效内阻图2-2 有源线性二端网络的等效参数的求取2. 有源线性二端网络的等效电阻的测量方法 （1）直接测量法测量时将有源二端网络N 中所有的独立电源置零，用数字式万用表的电阻挡直接测量a 、b 间的电阻值即可。
+-IU +-I OCU 0ROC U 0R 0R（2）开路短路法在如图2-1（a ）所示的电路中，当时，测量有源二端网络的开路电压，当时，测量有源二端网络的短路电流，则等效内阻。
（3）加压求流法将有源二端网络N 中的所有独立电源置零，在a 、b 端施加一已知直流电压U ，测量流入二端网络的电流I ，如图2-3所示，则等效内阻。
（4）半电压法电路如图2-4所示，改变值，当负载电压时，负载电阻即为被测有源二端网络的等效电阻值。
图2-3 加压求流法 图2-4 半电压法（5）直线延长法当有源二端网络不允许短路时，先测开路电压，然后按图2-5（a ）所示的电路连线，读出电压表读数和电流表读数。
在电压和电流的直角坐标系中标出（，0）（，）两点，如图2-5（b ）所示，过这两点作直线，与纵轴的交点为（0，），则，所以，。
（a ）电路图 （b ）U -I 曲线图2-5 直线延长法L R =∞OC U 0L R =SC I 0OCSCU R I =0U R I=L R 0.5OC U U =ab-OC U 1U 1I OC U 1U 1I SC I 11OC SC OC U I I U U =-101OC U U R I -=（6）两次求压法测量时先测一次开路电压，然后在a 、b 端接入一个已知负载电阻，再测负载电阻两端的电压，则等效内阻。
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。
直流电路测量(戴维宁定理)
应用需要进一步考虑。
03
总结词
戴维宁定理的应用范围有限，主要适用于线性含源一端口网络的单频稳
态电路，对于其他类型的电路可能需要其他方法进行分析。
戴维宁定理的重要性
简化电路分析
通过应用戴维宁定理，可以将复杂电 路简化为简单的一端口网络，大大简 化了电路分析的难度。
确定元件参数
总结词
戴维宁定理在电路分析中具有重要意 义，它不仅简化了电路分析的过程， 而且为确定元件参数提供了方便的方 法。
03
戴维宁定理的验证
验证实验的设计
实验目标
验证戴维宁定理在直流电路中的正确性。
实验原理
戴维宁定理指出，一个线性含源一端口网络，对其外部电路而言，可以用一个电 压源和电阻的串联组合等效，其中电压源的电压等于该一端口网络的开路电压， 电阻等于该一端口网络所有独立源置零后的等效电阻。
验证实验的设计
实验步骤
总结词
戴维宁定理是电路分析中的一个重要定理，它可以将复杂电路简化为一端口网 络，方便进行电路分析和计算。
戴维宁定理的应用范围
01
适用于线性含源一端口网络
戴维宁定理只适用于线性含源一端口网络，对于非线性或复杂多端口网
络，该定理不适用。
02
适用于单频稳态电路
戴维宁定理主要适用于单频稳态电路，对于瞬态或交流电路，该定理的
作性。
结合现代计算机技术和数值分 析方法，开发高效、精确的算 法和软件工具，用于求解戴维
宁定理相关问题。
戴维宁定理在其他领域的应用
01
将戴维宁定理应用于交流电路 分析，研究其在处理正弦波、 非正弦波等复杂信号方面的作 用。
02
探讨戴维宁定理在电子工程、 电力工程、通信工程等领域的 应用，提高相关系统的性能和 稳定性。
【精品】电路实验3.戴维宁定理
【精品】电路实验3.戴维宁定理实验原理：戴维宁定理（Kirchhoff's Voltage Law, KVL）：在任意封闭回路中，电动势的代数和等于电势降的代数和。
戴维宁定理是电路分析的基本原理之一。
该定理指出，在一条任意封闭回路中，电路中电源电势与电路中各元件的电势降之和必定相等。
具体而言，对于任意一条回路，我们可以从一个任意点开始绕回路走完它，如果绕路方向与电源电势方向相同，则经过电源时为正，经过电阻等元件时为负，如果绕路方向与电源电势方向相反，则经过电源时为负，经过电阻等元件时为正，最终经过回路的各个元件和电源时的电势降的代数和等于电源电势的代数和。
实验仪器：万用表、电路连接线、直流电源、电阻器、开关等。
实验过程：本实验选用基本的串联电路和并联电路搭建电路。
串联电路是把两个或更多的电阻器按顺序相连，电流通过电阻器1之后，到达电阻器2，再经过电源返回原点，组成一条回路。
并联电路是把两个或更多的电阻器按并联相连，电流从电源中依次进入各个电阻器，再重新汇入一个节点，也组成一条回路，如图所示。
图1 串并联电路1.串联电路：按照图1，将电阻R1和电阻R2串联连接，接入直流电源，测量电阻器两端的电压和电源的电压，记录数据。
实验结果：实验得到的数据如下表所示。
根据戴维宁定理，串联电路中电源电势与电阻器两端的电势降之和相等，即：U1 + U2 = E则有：U1 = IR1 = E * R1 / (R1 + R2)根据实验结果，我们可以使用戴维宁定理得到电路的电流和电压，进一步分析、设计和改造电路。
通过这次实验，我们成功地测量了串联电路和并联电路中电阻器两端的电势降和电源的电势，并使用戴维宁定理求解了电路的电流和电压。
我们得出了以下结论：1.在任意封闭回路中，电动势的代数和等于电势降的代数和。
2.串联电路中电源电势和电阻器两端的电势降之和相等，而并联电路中电源电势和电阻器两端的电势降之和也相等。
3.通过测量电路的电流和电压，可以设计和改造电路，实现我们想要的功能和效果。
实验三戴维宁定理验证实验
豆丁设计院培训计划一、培训理念豆丁设计院一直以来都非常重视员工的培训和发展，因为我们深知员工是公司最重要的资产。
在一个不断变化和竞争激烈的市场环境中，持续的学习和成长对于员工和公司都至关重要。
因此，豆丁设计院制定了全面的培训计划，旨在帮助员工提升专业技能，提高综合素质，激发创新潜能，实现个人和公司的共同发展。
二、培训目标1. 提升员工专业技能，包括设计软件应用、创意思维、团队协作等方面的能力；2. 增强员工工作能力和应对复杂工作情境的能力；3. 培养员工的创新意识和创造能力，促进产品和服务的创新和提升；4. 培养员工的团队合作精神，提高团队协作和沟通能力；5. 增强员工的综合素质和职业素养，提高个人绩效和公司绩效。
三、培训内容1. 专业技能培训豆丁设计院将组织各类专业技能培训，包括设计软件的使用培训、创意思维的培养和提升、行业趋势和发展的学习等。
通过这些培训，员工将能够掌握最新的设计技能和知识，提高工作效率和质量。
2. 职业素养培训豆丁设计院将组织各类职业素养培训，包括沟通技巧、时间管理、团队合作、冲突解决等内容。
这些培训将帮助员工提高综合素质和职业素养，更好地应对复杂的工作情境。
3. 创新意识培养豆丁设计院将组织创新思维和创造力的培训，如头脑风暴、设计思维训练等。
帮助员工开阔视野，拓展思维，提升创新潜能，为公司的持续发展提供源源不断的动力。
四、培训方式1. 内部培训豆丁设计院将组织各类内部讲座、研讨会、工作坊等形式的培训活动，由公司内部专家和外部专业人士共同承办，以确保培训内容的专业性和实用性。
2. 外部培训豆丁设计院将鼓励员工参加各类外部培训课程和学术会议，公司将给予一定的资金支持和时间安排，以促进员工的个人学习和成长。
3. 在线培训豆丁设计院将结合现代科技手段，提供在线学习平台和资源，鼓励员工通过网络学习平台进行远程学习，以方便员工随时随地进行学习。
五、培训评估豆丁设计院将对每一次培训活动进行详细的评估，包括培训内容的实用性和专业性、培训效果的评价以及员工对培训活动的反馈等。
戴维宁定理实验报告
戴维宁定理实验报告一、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、掌握测量有源二端网络等效参数的一般方法。
3、学习使用电路实验仪器，如直流稳压电源、万用表等。
二、实验原理戴维宁定理指出：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，电压源的电动势等于有源二端网络的开路电压＄U_{OC}＄，电阻等于有源二端网络除源（即理想电压源短路，理想电流源开路）后的等效电阻＄R_{0}＄。
三、实验设备1、直流稳压电源 1 台2、直流数字电压表 1 台3、直流数字电流表 1 台4、万用表 1 只5、电阻箱 1 个6、实验电路板 1 块7、连接导线若干四、实验内容与步骤1、测量有源二端网络的开路电压＄U_{OC}＄按图 1 所示连接电路，将负载电阻＄R_{L}＄开路，用直流数字电压表测量有源二端网络的开路电压＄U_{OC}＄，记录测量值。
！图 1 测量开路电压(此处应插入图 1)2、测量有源二端网络的短路电流＄I_{SC}＄将图 1 中的电路短路，用直流数字电流表测量有源二端网络的短路电流＄I_{SC}＄，记录测量值。
3、计算有源二端网络的等效内阻＄R_{0}＄根据公式＄R_{0} ＝＼frac{U_{OC}｝｛I_{SC}｝＄，计算有源二端网络的等效内阻＄R_{0}＄。
4、测量有源二端网络的外特性按图 2 所示连接电路，改变负载电阻＄R_{L}＄的值，测量不同负载电阻下的电流＄I$ 和电压＄U$ ，记录测量数据。
！图 2 测量外特性(此处应插入图 2)5、构建戴维宁等效电路根据测量得到的开路电压＄U_{OC}＄和等效内阻＄R_{0}＄，构建戴维宁等效电路，如图 3 所示。
！图 3 戴维宁等效电路(此处应插入图 3)6、测量戴维宁等效电路的外特性改变负载电阻＄R_{L}＄的值，测量戴维宁等效电路的电流＄I'＄和电压＄U'＄，记录测量数据。
实验三 戴维宁定理
E0的测定方法：用高内阻电压表直接测量线性有源二端 网络的开路电压U0，则E0=U0。 R0的测定方法： ① 短路电流法
R0=U0/IS
② 两次电压法 在线性有源二端网络的端口上，接上一已知阻值电阻， 如图2—3（b）所示，测量RL上的电压URL ， 则
③ 外施电压法 ④ 直接测量法
三、实验设备
实验三 戴维宁定理
一、实验目的:
1、通过实验来验证叠加原理和戴维南定理，巩固所学理 论知识。 2、学习线性有源二端网络等效参数的测定方法。 3、通过实验提高设计电路的能力。
2二、实验原理验证戴维南定理
在线性电路中任一有源二端网络，就其外部特性来 说，都可以等效为一个电动势E0 串联内阻R0的电压源。 E0等于网络二端开路时的端口电压，R0为网络中所有电 源皆为零（但保留其内阻）时的等效入端电阻。任一线 性有源二端网络及其等效电路如图2—2所示。
1、9孔方板 2、直流电源单元 3、直流电压、电流表 4、电阻箱单元
四、实验内容
1、指定二端口网络如图 2—2所示，用实验方法求得右图所示电 路的参数使之与原网络外特性一致（R0至少用三种方法求得）。
2、验证等电路与原网络外特性一致
五、注意事项
测量电压、电流要注意直流表的极性。 六、实验总结 1、对实验步骤要做详细说明。 2、理论计算有源二端网络的等效电路参数E0和R0值。 3、在同一坐标上，画出有源二端网络及其戴维南等效电 路的外特性曲线，验证戴维南定理的正确性。并分析产 生误差的原因。
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1. 开路电压、短路电流法测R0 在有源一端口网络输出端开路时，用电压表测出其端 口电压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Ro= Uoc/ Isc
因此不宜用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，
戴维南定理指出（如下图） ：
线性有源一端口网络，就端口特性而言，可以等效为一个 电压源UOC和线性电阻Ro（独立源置零时）的串联。
UOC
R0
戴维南定理的对偶形式——诺顿定理指出:（图略） 线性有源一端口网络，就端口特性而言，可以等效为一个 电流源ISC和线性电导Go （独立源置零时）的并联。
二.有源一端口网络等效参数的测量方法
I
稳压电源
+
毫安表
UOC HE-19上×100
及以下可调电 阻串联
mA
R0
+ U -
HE-19的×1K 档可调电阻
RL
戴维南定理应用
MF－47型万用表的电阻档是一个含直流电源的线性电阻
一端口网络。现测量1k档戴维南等效电路的输出电阻。
开路电压 为-1.62V
戴维南定理应用
万用表端接3.9k电阻时的电压下降为－0.30V.
U oc - U L Ro = ? RL UL 1.62 - 0.30 = ? 3 .9 0 .30 = 17.16 kW
实验注意事项
1. 测量时应注意电流表量程的更换； 2. 独立源置零时不可将稳压源短接、恒流源开路； 3. 实验时若需万用表直接测R0时，网络内的独立 源必须先置零，以免损坏万用表。其次，欧姆 档必须经调零后再进行测量； 4. 改接线路时，要关掉电源； 5.实验结束时，将MF47表旋到OFF位置。
THE END!
戴维南定理应用及思考
1.若戴维南实验电路板中电源设计为US＝25V、IS
＝20mA，分析该电路是否合理？若不合理说明 原因？
2.在求戴维南等效电路时，作短路实验，测Isc的条 件是什么？在本实验中可否直接作负载短路实验？ 3. 说明测有源一端口网络开路电压及等效内阻的几 种方法， 并比较其优缺点。
Uoc
2. 伏安法测R0(右图)
用电压表、电流表测出有源二端网络的外
特性曲线，如右图所示。根据外特性曲线
△U Uoc 求出斜率tgφ，则内阻 R0＝tgφ＝ ──＝── △I Isc
ΔI O
φ
B
I Isc
二.有源一端口网络等效参数的测量方法
3. 公式法测R0 按照图(a)所示电路，用电压表测量一端口网络的开路 电压UOC 再按照图(b)所示电路，用电压表测量一端口网 络端接负载电阻时的UL .按照下式计算输出电阻Ro .
数量
1
1 1 1 1 1 1 1
备注
HE-19 HE-11 HE-12
低频信号发生器
XD22B
四. 实验内容及任务
1.稳压电源Us=12V，恒流源Is=10mA，断开负 载RL ，分别测出UOC和ISC并计算出R0
2.验证戴维南定理: （1）HE-12戴维南电路接入负载RL,测量负载的 电压和电流。 （2）构建等效电路，带负载RL，验证电路的等 效性。
U oc U oc U L Ro RL 1 RL UL UL
三. 实验仪器和设备
名 称 可调直流稳压电源 可调直流恒流源 直流数字电压表 直流数字毫安表 万用表 可调电阻箱 电位器 戴维南定理实验电路板 型号与规格 0～30V
0～500mA 0～300V 0～500mA MF47 0～99999.9Ω 1K/2W