叠加原理与戴维南定理
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。
电路分析实验课件：叠加与戴维宁定理验证
二、实验原理
叠加定理
+
US–
IS
R1 I1
+
+ U–2
R2
U
=
S–
R1
I1
+
U
–2
R2+
R1
I1 IS
+
U
2–
R2
(a)原电路
(b)US单独作用 (c)IS 单独作用
I1
I1
I1
U 2
U
2
U
2
验证定理就是等式成立
二、实验原理
戴维南定理
一个含源二端网络（内部含独立电源），其对外作用可以用一 个电压源串联电阻的等效电源代替，其等效电源电压等于此二端网 络的开路电压，其等效内阻是二端网络内部各独立电源置零后所对 应的无源二端网络的输入电阻。
二、实验原理
戴维南定理
有源 二端 网络
i a
+
u
-
bHale Waihona Puke (a)原电路Ri+
U OC
-
ia
+
u
-
b
(b)戴维南等效电路
二、实验原理
戴维南定理
有源
+
二端
U OC
网络
-
无源 二端 Ri 网络
(a)戴维南等效电源电压 (b)戴维南等效电阻
二、实验原理
戴维南定理
i
线性
有源
负
二端
载
网络
(a)原电路
i
Ri +
实验：叠加定理与戴维南 定理验证
一、实验目的
1. 熟悉直流电工仪器与仪表的使用方法。 2. 验证叠加定理和戴维南定理，提高定理的理解和应用能力。 3. 加深对电流和电压参考方向的理解。
叠加定理和戴维南定理实验报告
叠加定理和戴维南定理实验报告一、实验目的1、深入理解叠加定理和戴维南定理的基本概念和原理。
2、通过实验操作，掌握运用叠加定理和戴维南定理分析电路的方法。
3、培养实验操作技能和数据处理能力，提高对电路理论的实际应用能力。
二、实验原理1、叠加定理叠加定理指出：在线性电路中，多个电源共同作用时，在任一支路中产生的电流（或电压）等于各个电源单独作用时在该支路产生的电流（或电压）的代数和。
在使用叠加定理时，需要分别考虑每个电源单独作用的情况。
当一个电源单独作用时，其他电源应视为零值，即电压源短路，电流源开路。
然后将各个电源单独作用时在该支路产生的电流（或电压）进行代数相加，得到最终的结果。
2、戴维南定理戴维南定理表明：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，电压源的电压等于有源二端网络的开路电压，电阻等于有源二端网络内所有独立电源置零后所得到的无源二端网络的等效电阻。
三、实验设备1、直流稳压电源（多组输出）2、直流电流表3、直流电压表4、电阻箱5、实验电路板6、连接导线若干四、实验内容与步骤1、叠加定理实验（1）按照图 1 所示连接电路，其中 E1 ＝ 10V，E2 ＝ 5V，R1 ＝10Ω，R2 ＝20Ω，R3 ＝30Ω。
（2）测量 E1 单独作用时，各支路的电流和电压。
将 E2 短路，接通 E1，记录电流表和电压表的读数。
（3）测量 E2 单独作用时，各支路的电流和电压。
将 E1 短路，接通 E2，记录电流表和电压表的读数。
（4）测量 E1 和 E2 共同作用时，各支路的电流和电压。
同时接通E1 和 E2，记录电流表和电压表的读数。
（5）将测量结果填入表 1，验证叠加定理。
表 1 叠加定理实验数据｜电源作用情况｜ I1（mA）｜ I2（mA）｜ I3（mA）｜ Uab （V）｜｜｜｜｜｜｜｜ E1 单独作用｜＿___ ｜＿___ ｜＿___ ｜＿___ ｜｜ E2 单独作用｜＿___ ｜＿___ ｜＿___ ｜＿___ ｜｜ E1、E2 共同作用｜＿___ ｜＿___ ｜＿___ ｜＿___ ｜｜叠加结果｜＿___ ｜＿___ ｜＿___ ｜＿___ ｜2、戴维南定理实验（1）按照图 2 所示连接电路，其中有源二端网络由电阻 R1 ＝50Ω，R2 ＝100Ω，电压源 E ＝ 20V 组成。
叠加原理和戴维南定理
叠加原理和戴维南定理叠加原理和戴维南定理，这俩名字听起来是不是有点高大上？但其实它们就像是电路世界里的小道消息，平时没什么人关注，但一旦你掌握了，就能在电路中游刃有余。
想象一下，咱们在电路中就像是在参加一场热闹的派对，每个电流、每个电压都是派对上的嘉宾。
叠加原理就像是邀请你，把不同的嘉宾分开，单独来看看每个人的表现。
你可以先把电路里的各个电源一个个拿出来，看看每个电源带来的电流和电压。
再把这些结果“叠加”在一起，就能看到整个电路的精彩面貌。
说白了，就是把复杂的事简单化，像是把一桌子的菜分成几个小盘子，先尝一口再说。
咱们再聊聊戴维南定理。
这个定理就像是电路的“简化大师”。
想象你在厨房里做菜，原本材料多得不得了，让人眼花缭乱。
可是戴维南定理就好比是一个神奇的调料，让你把这些复杂的材料简化成一个单一的“美味”。
它告诉你，不管电路多复杂，最终你都可以把它变成一个电压源加上一个电阻的组合。
就像是把一场复杂的宴会，变成一个简单的聚餐，只需几道经典菜就能满足大家。
这样你就能轻松计算出电流和电压，不再被复杂的电路搞得头晕脑胀。
说到这里，可能有人会问，这些定理到底有什么用？别着急，咱们慢慢来。
叠加原理就像是让你能分开来看每个电源的“功劳”。
比如，想象一下你的手机充电器，里面可能有好几个电源同时工作。
用叠加原理，你可以把每个电源的贡献都算出来，知道哪一个最给力，哪一个稍微逊色。
这样你就能更好地调整电路，提升整体性能，真是一举多得。
然后，戴维南定理的妙处就更不用说了。
想想看，生活中总是会遇到各种各样的复杂问题。
一道难题让你绞尽脑汁，结果却发现，经过简化，问题变得简单明了。
就像是在追求完美的同时，忽略了简单的快乐。
电路也是如此，很多时候，我们在追求复杂的电路设计时，反而忘记了简单的解决方案。
戴维南定理正好给了我们这个灵感，提醒我们在复杂中寻找简单。
再说说实际应用，叠加原理和戴维南定理在电力工程、电子设计等领域那是相当重要的工具。
验证叠加原理及戴维南定理
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
实验4：叠加定理和戴维宁定理
实验四 叠加定理和戴维宁定理叠加定理和戴维宁定理是分析电阻性电路的重要定理。
一、实验目的1. 通过实验证明叠加定理和戴维宁定理。
2. 学会用几种方法测量电源内阻和端电压。
3. 通过实验证明负载上获得最大功率的条件。
二、实验仪器直流稳压电源、数字万用表、导线、430/1000/630/680/830欧的电阻、可变电阻箱等。
三、实验原理1．叠加定理：在由两个或两个以上的独立电源作用的线性电路中，任何一条支路中的电流（或电压)，都可以看成是由电路中的各个电源（电压源和电流源）分别作用时，在此支路中所产生的电流（或电压）的代数和。
2．戴维宁定理：对于任意一个线性有源二端网络，可用一个电压源及其内阻RS 的串联组合来代替。
电压源的电压为该网络N 的开路电压u OC ；内阻R S 等于该网络N 中所有理想电源为零时，从网络两端看进去的电阻。
3．最大功率传输定理：在电子电路中，接在电源输出端或接在有源二端网络两端的负载RL ，获得的功率为当RL=R0时四、实验内容步骤1．叠加定理的验证根据图a 联接好电路，分别测定E 1单独作用时，E 2单独作用时和E 1、E 2共同作用时电路中的电流I 1，I 2，I 3。
同时，判定电流实际方向与参考方向。
测量数据填入表4-1中。
2. 戴维宁定理的验证根据图b 联接好电路，测定该电路即原始网络的伏安特性I R L =f （U R L ）。
依次改变可变电阻箱RL 分别为1K Ω、1.2K Ω、1.6K Ω、2.24K Ω、3K Ω、4K Ω、5K Ω，然后依次测量出对应RL 上的电流和电压大小，填入表4-2中。
并绘制其伏安曲线。
然后，计算其对应功率。
含源网络等效U0,R0的测定方法：a.含源消源直测法；b.开压短流测量法：R R R U R I P OC 202⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+==COCR U P 42max =U0,Is,R0=U0/Is。
根据上述两种方法之一测出U0，R0，从而将图b的电路可以等效成图c。
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。
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=
+
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。
提示！
1. 叠加定理只适用于线性电路（电路参数不随电压、 电流的变化而改变）。
2. 叠加时只将电源分别考虑，电路的结构和参数不变。 暂时不予考虑的恒压源应予以短路，即令E=0； 暂时不予考虑的恒流源应予以开路，即令 Is=0。
US0=Uab=8V I 8 2( A)
22
1.6 叠加定理与戴维南定理
叠加定理
知
识 分 布
叠加定理与 戴维南定理
戴维南定理
网
络
负载取得最大
电功率条件
1.6.1叠加定理
迭加定理只适用
1.叠加定理
于线性电路
在线性电路中，若有多个电源共同作用，则电路中
任何支路的电流，或任意两点的电压等于各电源单
独作用时产生电流或电压分量代数和。
提示
叠加时只将电源分别考虑，电路的结构和参数不变。 暂时不予考虑的恒压源应予以短路，即令E=0； 暂时不予考虑的恒流源应予以开路，即令 Is=0。
注意：“等效”是指对端口外等效
即： U= U´
I= I´
1.6.2 戴维南定理
3.等效电压源的定值电动势和内电阻的计算
A
A
有源
对应的
二端网络 U AB
无源 二端网络
B
BULeabharlann S0 U ABr R AB
1.6.2 戴维南定理
例 用戴维南定理求图（a）ab支路电流
4V
2
2Ω
A
图（a）
a
I 2Ω
b
a
=
+
3.解题时要标明各支路电流、电压的参考方向。
4.叠加原理只能用于电压或电流的计算，不能用来 求功率。
1.6.2 戴维南定理
二端网络：若一个电路只通过两个端点与外电路 相联，则该电路称为“二端网络”。
无源二端网络： 二端网络中没有电源
A
有源二端网络： 二端网络中含有电源
A
B
B
1.6.2 戴维南定理
+
I
US0 2Ω
_r
图（b） b
图（a）用图（b）等效代替
1.6.2 戴维南定理
第一步：求开端电压Uab
a
4V 2A 2Ω
2A Us0
第二步：求输入电阻 r
a
r
2Ω
b
Us 0 4 2 2 8(V )
b
r R ab 2
1.6.2 戴维南定理
第三步：求未知电流 I
a
+
I
US0 2Ω
_r
图（b） b