实验四 戴维南定理的验证实验
戴维南定理的验证实验报告
戴维南定理的验证实验报告戴维南定理是一个由英国科学家戴维南提出的数学定理，该定理在数学领域有着广泛的应用。
为了验证戴维南定理的准确性，我们进行了一系列的实验，并得出了以下的实验报告。
首先，我们梳理了戴维南定理的相关理论知识，明确了定理的内容和应用范围。
戴维南定理是关于三角形内角和的一个重要定理，它指出三角形内角和等于180度。
这一定理在几何学和三角学中有着重要的地位，因此我们希望通过实验来验证这一定理的准确性。
接下来，我们设计了一系列的实验方案，以不同的方法来验证戴维南定理。
首先，我们利用了传统的几何工具，如直尺、圆规等，通过绘制三角形和测量角度的方法来验证定理。
其次，我们利用了现代的数学软件，如几何画板和三角函数计算工具，通过计算和模拟的方法来验证定理。
最后，我们还进行了一些实地观测和测量，通过实际测量三角形内角和的方法来验证定理。
在实验过程中，我们严格按照实验方案进行操作，并记录了详细的实验数据和结果。
通过对实验数据的分析和比对，我们得出了以下的结论，戴维南定理的验证实验结果与理论预期相符，三角形内角和等于180度的定理得到了有效的验证。
综合以上实验结果，我们可以得出结论，戴维南定理是一个准确的数学定理，在不同的验证方法下都得到了有效的验证。
这一定理的准确性为我们在几何学和三角学的学习和应用提供了重要的理论支持。
通过本次实验，我们不仅加深了对戴维南定理的理解，还掌握了一系列实验方法和技巧。
同时，我们也对数学定理的验证和应用有了更深入的认识。
希望本实验报告能为相关领域的研究和教学提供一些参考和借鉴。
总之，戴维南定理的验证实验报告得出了积极的结论，验证了定理的准确性，为相关领域的研究和应用提供了重要的理论支持。
希望本次实验能对数学领域的发展和教学工作有所帮助。
戴维南定理实验报告doc
戴维南定理实验报告篇一：验证戴维南定理实验报告一、实验目的1. 验证戴维南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。
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（或称为含源一端口网络）。
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ISC，其等效内阻R0定义同戴维南定理。
Uoc（Us）和R0或者ISC（IS）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、短路电流法测R0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，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。
(2) 伏安法测R0用电压表、电流表测出有源二端网络的外特性曲线，如图3-1所示。
根据外特性曲线求出斜率tgφ，则内阻图3-1也可以先测量开路电压Uoc，再测量电流为额定值IN时的输出端电压值UN，则内阻为(3) 半电压法测R0 如图3-2所示，当负载电压为被测网络开路电压的一半时，负载电阻（由电阻箱的读数确定）即为被测有源二端网络的等效内阻值。
图3-2 (4) 零示法测UOC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3-3所示。
零示法测量原理是用一低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”。
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4 戴维宁定理
A
＋
V
R
L
-
－ห้องสมุดไป่ตู้
图2
确定原网络的戴维宁等效电路参数UOC和 Req，然后组建等效网络如图2所示；测试原网络 与等效网络的外特性，记录仪表读数于表二。
表二 原网络及其等效网络的外特性实验数据 负载电阻RL(Ω)
U (V)
∞ 900 700 500 300 100 0
UOC
（12）
原网络 外特性
I (mA)
图1
确定原网络的戴维宁等效电路参数UOC和Req （1） 按图1接入稳压电源Us＝12V，不接入RL。 （2）利用开关测出Uoc和Isc，并计算出Rs，填入表一。
表一
Uoc （V） Isc （mA） Rs＝ Uoc / Isc（Ω）
四、实验任务与方法
2、线性有源一端口的等效网络端口特性的测定
I + UOC Req +
ISC
(23)
等效网 U (V) 络外特 I (mA) 性
五、实验报告要求
完成指导书P31实验报告要求。
提醒：
1. 波形曲线一律画在坐标纸上。比例要适当， 坐标轴上应注明物理量的单位和符号，表 明波形、曲线的名称。 2. 上交报告时必须附上实验原始记录纸。
实验四
一、实验目的
戴维南定理的验证
1. 掌握直流稳压电源和数字直流电压表、电流表 的使用；
2. 巩固和加深对戴维宁定理的理解；
3. 学习线性有源一端口网络等效电路参数的测量 方法。
二、实验原理
戴维宁定理
i
a
i
a
+ 线性有源 一端口网络
u
b 图1－（a）原电路
任 意 负 载
戴维南定理的验证实验
戴维南定理的验证实验一、 实验目的 1. 验证戴维南定理。
2. 加深对等效电路概念的理解。
3. 掌握测量有源二端网络等效电路参数的方法。
二、 实验设备1. 电工实验台 1台2. 万用表 UT61A 1块3. 电阻元件 330、510、750、1K 、1.5K 、2K 、2.4K 、3K 、4.7K 各1只 4. 联接导线 若干 三、 实验原理与说明由戴维南定理可知：任何一个线性含源二端网络N s ，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，此电压源的电压等于该网络N s 的开路电压u oc ，而电阻等于该网络中所有的独立电源置零后的输入电阻R eq 。
如图4-1所示。
Ru +- （a ） (b)图4-1上述的有源二端网络与含源支路完全等效是指它们的外部特性完全相同，即有源二端网络N s 在端口1-1’处与含源支路在1-1’处，都接入同样大小负载，则流过负载的电流完全相等。
由含源支路的外部特性不难得出有源二端网络的外部特性：u=u oc －R eq ×i,其伏安特性曲线如图4-2所示。
由此可见，只要测出有源二端网络N s 在端口1-1’处的开路电压u oc 和短路电流i sc ，即可得出戴维南等效电阻：R eq =ocscu i 。
但是一些有源二端网络是不充许短路的，测量短路电流会损坏电路内部元件，因此可以间接地进行测定。
u ocu ii sc图4-2首先测出有源二端网络N s 在端口1-1’处的开路电路电压u oc ，然后接上一个已知负载电阻R L ，测出u L 及i ，如图4-3所示，则L L oc LL L oc L oc R u uR u u u i u u q ⨯-=-=-=)1(Re （4.1）R u +-L图4-3四、 实验内容与方法1. 按图4-4联接电路，u s 接直流稳压电源。
经实验指导教师检查后，接通电源。
调节电源电压粗、细调旋钮，使u s 的电源电压为5V 。
验证戴维南定理实验报告(总6页)
验证戴维南定理实验报告(总6页)
（一）戴维南定理
戴维南定理是拉普拉斯变换的其中一个重要的定理，是现代电学的重要理论基础。
它
指出：若一个函数在定义域內正则，负则在其反函数上正则，零则在其反函数上零，那么
在拉普拉斯变换上，这个函数一定有复数和零常数相乘的形式，这称为戴维南定理。
（二）实验背景
本实验主要目的是希望验证戴维南定理，在理论上给出一个公式，在实验室中实际动
手让人们更好地理解，更好地深入戴维南定理。
实验所使用仪器包括数字处理仪器、函数
发生器、示波器和电路板等。
（三）实验步骤
1. 将函数发生器通过示波器调节出三波形：方波、三角波、抛物线波，并调节出一
定的频率。
2. 使用数字处理仪器（比如MATLAB）将函数发生器中调节出来的三种波形信号，分
别进行傅立叶变换和拉普拉斯变换，计算出三个信号的傅立叶变换结果后的图形，得出拉
普拉斯变换结果后的图形。
3. 根据拉普拉斯变换结果，计算三种信号的谐波丰度，当三种信号的拉普拉斯变换
都出现零时，就会得出戴维南定理的结果。
（五）总结
戴维南定理实验验证了戴维南定理的正确性，在实验室中实际动手证明了其真实可信，使我们对定理有更加深刻的理解。
本次实验在设备和实验程序等方面都有所改进，给我们
和以后的学习者带来了更大的启发，也为我们在今后的学习工作中提供了更有力的理论支持。
实验三、四 戴维南定理的验证及最大功率传输定理的验证
实验三、四 戴维南定理的验证及最大功率传输定理的验证一、实验目的1. 验证戴维南定理的正确性，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. 掌握测量开路电压与等效内阻的方法。
4. 掌握最大功率传输定理。
二、实验原理1. 戴维南定理任何一个线性有源网络，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（或称为有源一端口网络）。
戴维南定理指出：任何一个线性有源网络，总可以用一个电压源与一个电阻的串联来等效代替，此电压源的电动势U S 等于这个有源二端网络的开路电压U OC ，其等效内阻R 0等于该网络中所有独立源均置零（理想电压源视为短接，理想电流源视为开路）时的等效电阻。
U OC （U S ）和R 0称为有源二端网络的等效参数。
2. 有源二端网络等效电阻的测量方法 （1）开路电压、短路电流法测R 0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 OC ，然后再将其输出端短路，用电流表测其短路电流I SC ，则等效内阻为：SCOC0I U R =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。
（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曲线，如图5-1所示。
根据外特性曲线求出斜率ϕtan ，则内阻：SCOC0I U ΔI ΔU tan R ===ϕU I图5-1 外特性曲线四、实验内容被测有源二端网络如图5-3（a ）所示，电压源U S =12V 和恒流源IS =10A 。
Ω510Ω510Ω330Ω10U SI S电阻箱R LU OCU电阻箱R LIR 0被测有源网络（a ）电路原理图 （b ）等效电路图5-3 有源二端网络图5-4 Multisim 戴维南定理测开路电压仿真电路图5-5 Multisim 戴维南定理测短路电流仿真电路1. 用开路电压、短路电流法测量戴维南等效电路的U OC、R0。
实验四 戴维南定理的multisim验证实验
R LR U +-R L 实验四 戴维宁定理的验证实验一、实验目的1、通过实验验证戴维宁定理。
2、加深对等效电路概念的理解。
二、实验原理戴维宁定理：在任何一个线性有源电路中,如果只研究其中一个支路电压、电流时，可将电路的其余部分看作是一个有源二端网络如图4-1(a) 所示。
任何有源二端网络对外的作（a ） （b ）图4 -1 有源二端网络等效电路用可用一个为U es 的理想电压源和内阻R 0串联的电源来等效代替见图4-1(b)。
等效电源的理想电压源U es 就是有源二端网络的开路电压U OC ，即将负载断开后a 、b 两端之间的电压。
等效电源的内阻R 0等于有源二端网络中所有电源均除去(将各个理想电压源短路，即其电压为零；将各个理想电流源开路，其电流为零)后所得到的无源网络的内阻。
这个定理称为戴维宁定理。
三、实验内容及步骤如图4-2所示，端子a ，b 左侧部分为一个有源二端网络，R L 是外部负载。
依据戴维宁定理，测得a ，b 两端的开路电压U OC 和等效内阻R 0以后将数据代入图4-1（b ）内，如果两个电路在负载R L 上产生的电流I 相等，即可验证戴维宁定理。
本次实验中，负载R L 以可变电阻代替，可以通过测量多组数据验证定理的正确性。
图4-2 戴维宁定理验证电路图实验步骤如下：(1) 打开multisim 软件，选中主菜单View 选项中的Show grid ，使得绘图区域中出现均匀的网格线，并将绘图尺寸调节到最佳。
(2) 在Place Sources 元器件库中调出1个Ground （接地点）和1个Battery （直流电压源）器件，从Place Basic 元器件库中调出5个Resistor （电阻）、1个Potentiometer （可变电阻）、5个Switch （开关）器件，从Indicators 元器件库中调出1个V oltmeter （电压表）、1个Ammeter （电流表）器件，最后从Instruments 元器件库中调出1个Multimeter （多用表）器件，按图4-3所示排列好。
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实验四 戴维宁定理的验证实验
一、实验目的 1、通过实验验证戴维宁定理。
2、加深对等效电路概念的理解。
二、实验原理
戴维宁定理：在任何一个线性有源电路中,如果只研究其中一个支路电压、电流时，可将电路的其余部分看作是一个有源二端网络如图4-1(a) 所示。
任何有源二端网络对外的作
（a ） （b ）
图4 -1 有源二端网络等效电路
用可用一个为U es 的理想电压源和内阻R 0串联的电源来等效代替见图4-1(b)。
等效电源的理想电压源U es 就是有源二端网络的开路电压U OC ，即将负载断开后a 、b 两端之间的电压。
等效电源的内阻R 0等于有源二端网络中所有电源均除去(将各个理想电压源短路，即其电压为零；将各个理想电流源开路，其电流为零)后所得到的无源网络的内阻。
这个定理称为戴维宁定理。
三、实验内容及步骤
如图4-2所示，端子a ，b 左侧部分为一个有源二端网络，R L 是外部负载。
依据戴维宁定理，测得a ，b 两端的开路电压U OC 和等效内阻R 0以后将数据代入图4-1（b ）内，如果两个电路在负载R L 上产生的电流I 相等，即可验证戴维宁定理。
本次实验中，负载R L 以可变电阻代替，可以通过测量多组数据验证定理的正确性。
图4-2 戴维宁定理验证电路图
实验步骤如下：
(1) 打开EWB 软件，选中主菜单Circuit/Schematic Options/Grid 选项中的Show grid ，使得
绘图区域中出现均匀的网格线，并将绘图尺寸调节到最佳。
(2) 在Sources 元器件库中调出1个Ground （接地点）和1个Battery （直流电压源）器件，
从Basic 元器件库中调出5个Resistor （电阻）、1个Potentiometer （可变电阻）、5个Switch （开关）器件，从Indicators 元器件库中调出1个V oltmeter （电压表）、1个Ammeter （电流表）器件，最后从Instruments 元器件库中调出1个Multimeter （多用表）器件，按图4-3所示排列好。
(3) 将各元器件的标号、参数值亦改变成与图4-3所示一致。
R L
R L
R U +-
5
4
R L
I
(4)将所有的元器件通过连线连接起来。
注意：电压源、电压表的正负极性。
(5)检查电路有无错误。
(6)对该绘图文件进行保存，注意文件的扩展名（.ewb）要保留。
(7)利用控制键A使得开关S1、S2将电源U S接入外电路，利用控制键B使得电流表、电
压表接入电路，利用控制键C使得开关S5将可变电阻隔离在电路外，然后按下EWB 界面右上方按纽“1”对该绘图文件进行仿真。
(8)按下EWB界面右上方按纽“0”停止仿真，读取电压表U1的读数，将该读数记录下来
即为二端网络的开路电压U OC（也即是Ues）并填到表4-1的相应表格中。
(9)利用控制键A使得开关S1、S2将电源U S隔离在电路外，利用控制键B使得电流表、
电压表也隔离在电路外，这样多用表即可接入电路，此时再按下EWB界面右上方按纽“1”对该绘图文件进行仿真。
(10)按下EWB界面右上方按纽“0”停止仿真，读取多用表的读数，将该读数记录下来即为
二端网络的无源等效内阻R0并填到表4-1的相应表格中。
(11)调节可变电阻使得其阻值为0，利用控制键A使得开关S1、S2将电源U S接入外电路，
利用控制键B使得电流表、电压表接入电路，利用控制键C使得开关S5将可变电阻也接入电路中，然后按下EWB界面右上方按纽“1”对该绘图文件进行仿真。
(12)按下EWB界面右上方按纽“0”停止仿真，读取电压表U1和电流表I1的读数，将该读
数记录到表4-1的相应表格中。
(13)改变可变电阻的阻值分别为200Ω、500Ω、1KΩ、1.5KΩ、2KΩ，重复步骤（11）、（12），
并分别记录电压表和电流表的读数到表4-1的相应位置处。
(14)在Sources元器件库中调出1个Ground（接地点）和1个Battery（直流电压源）器件，
从Basic元器件库中调出1个Resistor（电阻）、1个Potentiometer（可变电阻）器件，从Indicators元器件库中调出1个Voltmeter（电压表）、1个Ammeter（电流表）器件，按图4-1（b）排列好。
(15)将电源电压值改变成步骤（8）中所测得的Ues的值，将电阻的阻值改变成步骤（10）
中所测得的R0的值，同理将可变电阻充当的负载RL分别调节成0Ω、200Ω、500Ω、1KΩ、1.5KΩ、2KΩ、∞的阻值，通过仿真，将这些情况下电压表和电流表的读数分别记录下来填入表格4-1中。
(16)实验完成后，将保存好的绘图文件另存到教师指定的位置，并结合实验数据完成实验报
告的撰写。
图4-3 戴维宁定理验证实验电路图
表4-1 戴维宁定理验证实验测量数据表
注: ①第一次负载电流和电压记录的是含源两端网络电路的外伏安特性测量数值。
②第二次负载电流和电压记录的是戴维宁定理等效电路的外伏安特性测量数值。
③负载电阻R L值为0值，表示负载电阻R L短路。
负载电阻R L值为∞值，表示负载电阻R L开路。
五、实验拓展
验证戴维宁定理的仿真电路有很多种，同学可通过思考其他的方法来实现。
六、预习要求
1、认真复习戴维宁定理的基本理论。
2、明确实验内容及步骤。
七、思考题
1、写出戴维宁定理的内容。
2、在验证戴维宁定理的两次实验中，在两组测量数据有不符的事实时，分析所产生的主要原因是怎样造成的。
八、实验报告
1、写出实验名称、实验目的、实验内容及步骤并填写表4-1。
2、在同一张坐标纸的同一坐标上，画出含源两端网络外部伏安特性曲线与戴维宁等效电
路外部伏安特性的两条曲线。
在横坐标及纵坐标均表上数值，如图4-4所示。
3、两条外特性曲线共有10个点，在每一条曲线上要有5个点。
4、回答思考题。