戴维宁定理实验
实验二 设计实验 戴维宁定理的研究

实验二 设计实验 戴维宁定理的研究一、实验目的1. 验证戴维宁定理,加深对等效概念的理解。
2. 学习线性有源二端网络等效电路参数的测试方法。
3. 学习减小仪表内阻对测量结果影响的实验方法。
二、实验原理与说明(1)戴维宁定理指出:任何一个线性有源二端电阻网络,对外电路来说,可以用电压源和电阻的串联组合支路等效。
电压源的电压等于原来有源二端网络的开路电压U OC;而电阻等于原来有源二端网络中所有独立电源置零时的输入电阻R(2)戴维宁定理的使用条件是被等效的有源二端网络必须是线性的。
通过测量有源二端网络的端口福安特性曲线)(I f U =,如图2-2-15所示,可以判别有源二端网络是否为线性。
(3)开路电压的测量方法:①用高内阻直流电压表直接测量。
一般工程测量中认为若电压表内阻是被测电阻的一百倍以上,则电压表为高内阻表。
②补偿电压法。
先用直流电压表粗侧有源二端网络的开路电压UOC,然后用一直流电压源US和分压器RP组合得到可调电压,接线如图2-2-16所示。
将可调电压U 调制稍大于二端网络的粗侧开路电压值,利用试测法不断改变可调电压U ,直至毫安表(或检流计)读书为零,此时电压表读数基本消除了电压表内阻对网络开路电压的影响。
③负载电阻两值法。
按图2-2-17接线,改变负载电阻RP值两次,分别测得两组电压电流值)(11I U 、和)(22I U 、,则开路电压为I II U I U UOC121221--= (2-2-3)(4)有源二端网络等效电阻的测量方法:①开路短路法。
测量有源二端网络的开路电压U OC 和短路电流ISC;为减少电流表内阻等效电阻R对测量结果的影响,可采用补偿法测短路电流ISC,如图2-2-18所示电路。
不断改变电阻RP,即可调补偿电流大小,直至毫伏表读数为零,此时电流表读数基本消除了电流表内阻对网络短路电流的影响。
应当注意如果因短路电流过大可能损坏网络内部器件时,不能用此方法。
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。
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。
实验四 戴维宁定理 - 电气工程学院

实验四 戴维宁定理一、实验目的1. 验证戴维宁定理2. 测定线性有源二端网络的外特性和戴维宁等效电路的外特性。
二、实验原理 戴维宁定理指出:任何一个线性有源二端网络,对于外电路而言,总可以用一个理想电压源和电阻的串联形式来代替,理想电压源的电压等于有源二端网络的开路电压U oc ,其电阻(又称等效内阻)等于网络中所有独立源置零(将理想电压源短路, 理想电流源开路)时的等效电阻R eq ,见图4—1。
E图4—21、 开路电压的测量方法方法一:直接测量法。
当有源二端网络的等效内阻Req 与电压表的内阻R V 相比可以忽略不计时,可以直接用电压表测量开路电压。
方法二:补偿法。
其测量电路如图4—2所示,E 为高精度的标准电压源,R 为标准分压电阻箱,G 为高灵敏度的检流计。
调节电阻箱的分压比,c,d 两端的电压随之改变,当U =U cd ab 时,流过检流计G 的电流为零,因此KE E R R R U U cd ab =+==212212R R R K +=为电阻箱的分压比。
根据标准电压E 和分压比K 就可求得开路电压U 式中ab ,因为电路平衡时I G =0,不消耗电能,所以此法测量精度较高。
2、 等效电阻R eq 的测量方法 对于已知的线性有源二端网络,其等效电阻R eq 可以从原网络计算得出,也可以通过实验测出,下面介绍几种测量方法:方法一:将有源二端网络中的独立源都去掉,在ab 端外加一已知电压U ,测量总电流I 总,则等效电阻总I U R eq =。
实际的电压源和电流源都具有一定的内阻,它并不能与电源本身分开,因此在去掉电源的同时,也把电源的内阻去掉了,无法将电源内阻保留下来,这将影响测量精度,因而这种方法只适用于电压源内阻小和电流源内阻大的情况。
方法二:测量ab 端的开路电压U oc 及短路电流I sc 则等效电阻scoceq I U R =这个方法适用于ab 端等效电阻R eq 较大,而短路电流不超过额定值的情形,否则有损坏电源的危险。
戴维宁定理实验的原理与方法

戴维宁定理实验的原理与方法实验背景戴维宁定理,又称作杨-贝尔诺耳斯定理,是流体力学中的重要定理之一。
该定理提供了流体力学中气体流动速度与压力分布之间的关系,为解决复杂的流体力学问题提供了一个重要的参考。
实验目的本实验旨在通过戴维宁定理实验来验证流体运动的基本规律,进一步加深对流体力学中的重要定理的理解,并掌握实验过程中的操作方法和数据分析技巧。
实验器材与药品1. 定量注射器:用于向实验装置注入气体。
2. 气缸:充装压缩空气,用于推动流体流动。
3. 压力传感器:用于测量压力变化。
4. 压力控制装置:用于控制气体流动的压力。
5. 流速计:用于测量流体的流速。
6. 流体管道:连接各个装置,使气体顺利流动。
实验步骤1. 准备工作:a. 确保实验器材完好无损,并清洁干净。
b. 检查实验装置的连接是否紧密,无漏气现象。
c. 将压力传感器与流速计正确连接到流体管道上。
d. 将定量注射器连接到流体管道末端,确保气体能够从注射器正常注入流体管道。
2. 实验操作:a. 将气缸内的压缩空气注入流体管道,并根据需要的实验条件调节压力控制装置,保持恒定的压力。
b. 开始记录压力传感器与流速计的数据,注意保持记录的准确性与一致性。
c. 改变压力控制装置的设定值,记录不同压力下的压力和流速数据。
3. 数据分析:a. 在实验过程中,根据压力传感器和流速计的数据可以绘制出不同压力下的压力与流速关系曲线。
b. 根据戴维宁定理,可以得到流体流动的气体密度、流速、压力和截面面积之间的关系。
c. 通过拟合实验数据,可以得到流体的黏滞系数等参数。
d. 收集不同实验条件下的数据,并进行对比分析,得出结论。
实验注意事项1. 进行实验操作前,必须仔细阅读实验操作指导书,确保操作方法的正确性。
2. 在实验过程中,应保持实验环境的干净与整洁,防止外界因素对实验结果的干扰。
3. 记录数据时,应注意时间的准确性,并保证记录数据的连续性。
4. 在进行不同压力下的实验时,应待压力稳定后再记录数据,避免因压力波动导致数据的不准确。
实验五___戴维宁定理的验证

实验五戴维宁定理的验证一、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。
二、实验原理1. 戴维宁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:SCOC 0I 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j tan ,则内阻:SCOC 0I U ΔI ΔUtan R ===j AB U OCU OII SCΔUΔIjU SU电阻箱R LIV R 0被测有源网络U OC /2图5-1 外特性曲线图5-2 半电压法测内阻的方法(3)半电压法测R 0如图5-2所示,当负载电压为被测网络开路电压的一半时,负载电阻(即电阻箱)的阻值就是被测有源二端网络的等效内阻值。
三、实验设备序号名称型号与规格数量1 直流稳压电源0~30V 1 2 直流恒流源0~500mA 1 3 直流数字电压表0~200V 1 4 直流数字毫安表0~200mA 1 5 十进制可变电阻箱0~99999.9Ω1 6 戴维宁定理实验电路板戴维宁定理实验电路板 1 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I S =10mA 。
实验一 戴维南定理

实验一戴维南定理——有源二端网络等效参数的测定一、实验目的1.验证戴维南定理的正确性, 加深对戴维南定理的理解。
2.掌握测量有源二端网络等效参数的一般方法。
二、实验仪器三、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(或称为含源二端口网络)。
戴维南定理指出:任何一个线性有源网络, 对外电路而言, 总可以用一个电压源和内阻串联来等效, 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(理想电压源视为短接, 理想电流源视为开路)时的等效电阻。
U OC和 RO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、短路电流法测等效电压与等效电阻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, 则内阻为:R O= UOC/ ISC测试电路如图2—1所示, 开关S打开时测得开路电压UOC, 闭合时测得短路电流ISC。
这种方法仅适用于等效电阻较大而短路电流不大(不超过电源电流的额定值)的情况。
图2—1 开路电压、短路电流法测等效电压与等效电阻②伏安法测等效电阻将被测有源网络内的所有独立源置零(将电流源IS断开;去掉电压源, 并在原电压端所接的两点用一根短路导线连接), 在两端钮上外加一已知电源E (+6V), 如图2—2所示, 测得电压UE和电流IE, 则:R O= UE/IE图2—2 伏安法测等效电阻③半电压法测等效电阻如图2—3所示, 当负载电压为被测网络开路电压一半时, 负载电阻即为被测有源二端网络的等效内阻值。
图2—3 半电压法测等效电阻④直接测量法测等效电阻将有源二端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), 然后用数字万用表的欧姆档直接测量二端网络的电阻值即为RO。
戴维宁定理和诺顿定理实验报告

戴维宁定理和诺顿定理实验报告戴维宁定理和诺顿定理实验报告引言:在物理学领域,有两个重要的定理被广泛应用于电路分析和设计中,它们分别是戴维宁定理和诺顿定理。
本文将通过实验报告的形式,对这两个定理进行探讨和验证。
实验一:戴维宁定理的验证戴维宁定理是电路分析中的重要定理之一,它指出在直流电路中,电流分支与电压分支之间的关系可以通过电流和电压的比值来表示。
为了验证戴维宁定理,我们设计了以下实验。
实验装置:1. 直流电源2. 电阻器3. 电流表4. 电压表5. 连接线实验步骤:1. 将直流电源连接到电路的一端,另一端接地。
2. 将电阻器连接到电路中,形成一个简单的直流电路。
3. 将电流表和电压表分别连接到电路的不同位置,测量电流和电压数值。
4. 记录电流和电压的数值。
实验结果:根据戴维宁定理,我们可以通过电流和电压的比值来计算电阻的阻值。
通过实验测量得到的电流和电压数值,我们可以得出电阻的阻值,并与理论值进行比较。
实验结果表明,实测值与理论值相符,验证了戴维宁定理的准确性。
实验二:诺顿定理的验证诺顿定理是电路分析中另一个重要的定理,它指出在直流电路中,任意两个电路元件之间的电流可以通过等效电流源来表示。
为了验证诺顿定理,我们进行了以下实验。
实验装置:1. 直流电源2. 电阻器3. 电流表4. 连接线实验步骤:1. 将直流电源连接到电路的一端,另一端接地。
2. 将电阻器连接到电路中,形成一个简单的直流电路。
3. 将电流表连接到电路中,测量电流数值。
4. 移除电流表,用一个等效电流源连接到电路中,调整其电流大小与实测值相同。
5. 记录等效电流源的电流数值。
实验结果:根据诺顿定理,我们可以通过等效电流源来表示电路中的电流。
通过实验测量得到的等效电流源的电流数值与实测值相同,验证了诺顿定理的准确性。
讨论:戴维宁定理和诺顿定理在电路分析和设计中起到了重要的作用。
它们使得我们能够通过简化电路的结构和参数,更方便地进行电路分析和计算。
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1.实验目的:
1.1.验证有源二端电路戴维南定理。
1.2.通过实验,熟悉伏安法.半压法.零示法等典型的电路测量法。
2.戴维南定理:
戴维南定理:任何线性有源二端电路都可以用一个电压源Us与电阻R0 串联的等效电路代换。
其中电压源US大小就是有源二端电路的开路电压UOC;电阻RO大小是有源二端电路除去电源的等效电阻RO 。
3.戴维南定理的验证:有源二端网络等效参数的测量方法:
3.1开路电压,短路电流法:用电压表测出二端电路端口开路电压UOC,用电流表测出端口短路电流ISC.
则等效电阻:RO=UOC/ISC,如图
3.2 伏安法测RO:用电压表测出二端电路端口伏安特性曲线的斜率∆U/∆I 就是电路的等效电阻。
即:R O =∆U/∆I=UOC/ISC.
3.3 半压法测R O , 调节二端电路所接负载电阻值RL ’,使 UL=UOC/2时。
断开电路,测出RL ’,则有:Ro= RL ’。
4. 实验内容与实验步骤
4.1.用开路电压与半压法测量二端电路等效参数与元件参数。
表-1 二端电路等效参数及元件参数
Uoc=Us*R3/(R1+R3)、RO=(R1∥R3)+R2
络 U L =U O C /2 R L ’
= R O
4.2.测量有源二端电路的伏安特性:改变RL阻值,测量二端电路端口电压与电流记录在表-2中,根据测量数据作有源二端电路的伏安特性曲线。
表-2 有源二端电路伏安特性测量表
4.3.测量戴维南等效电路的伏安特性:
构成的用U=Uoc的电压源, R=RO的等效电阻戴维南等效电路如图-5.
改变外电阻RL的大小,测量戴维南等效电路的端口电压与电流,记录在表-3中,
根据测量数据作出戴维南等效电路的伏安特性曲线。
注意:Uoc是有源二端网络的开路电压,不是有源二端网络内的实际电源电压Us!!
比较有源二端电路的伏安特性曲线与戴维南等效电路的伏安特性曲线。
验证戴维南定理。
表- 3 戴维南等效电路的伏安特性测量表Uoc=? RO=?
5.注意事项
5.1.半压法测量有源二端网络等效电阻时,先调负载电阻RL,使U=Uoc/2,再用电阻档测出此时的电阻RL=Ro
5.2.戴维南等效电路的电压源Uoc要用有源二端电路的开路电压Uoc,不可用有源二端网络内的实际电源电压Us!!!
6.实验报告要求
6.1.根据步骤分别绘出有源二端电路与戴维南等效电路
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。
6.2.用几种方法测得的开路电压Uoc与等效电阻R0与预习
时电路计算的结果作比较,你能得出什么结论。
6.3.能否用欧姆表测量有源二端电路的等效电阻R0?
6.4. 分析、归纳、总结实验结果,分别阐述各种测量法的适用条件。