3实验三 戴维南定理验证
实验3戴维南定理和
一 实验目的: 1)测定有源二端网络电路的伏安特性， 入端电阻、开路电压、短路电流，测定 等效电路的伏安特性 2)掌握设计实验电路验证戴维南定理和 诺顿定理的方法，了解含源一端口网络 的外特性和电源等效变换的条件
二 实验内容: 1．设计实验方案； 2 ．合理设计电路及正确选择元件、确 定实验参数； 3 ．测量有源二端网络电路的伏安特性； 4 ．测定入端电阻、开路电压、短路电 流； 5．测定等效电路的伏安特性。
五 思考题 1．若含源一端口网络不允许短路或开路， 如何用其他方法测出其等效电阻？ 2．试说明几种一端口网络等效电阻的测 量方法，并分析它们的优缺点。
三 实验要求: 1．编写预习报告。 2．自行选择测量仪器，认真考虑测试方 案，制定测试步骤。 3．根据实验内容制表，将实验原始数据 及计算结果填入表格。
四 实验报告要求 1．具备实验报告一般内容； 2．介绍设计思路及设计过程； 3．介绍设计方案及测试结果； 4 ．总结实验结果，证明戴维南等效电 路、诺顿等效电路与含源网络是等效的， 在同一坐标纸上画出测得的外特性曲线， 并比较分析，做出正确结论； 5．谈谈收获、体会及合理化建议。
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”。
实验三戴维南定理的验证
实验三戴维南定理的验证实验目的：验证戴维南定理，即两个力的合力可表示为它们夹角的余弦和正弦分别乘以它们的大小的乘积。
实验器材：万能传感器、数据采集器、几何夹具、两个力传感器、悬挂支架、并联弹簧、砝码组、指南针。
实验原理：戴维南定理：当两个力 F1 和 F2 作用于同一个点，夹角为θ 时，它们的合力 F 为：F=F1+F2=√(F1^2+F2^2+2F1F2cosθ)根据上述公式，可得：F1+F2=√(F1^2+F2^2+2F1F2cosθ)同时，用正弦定理可得：F1/F2=sin(θ2)/sin(θ1)实验步骤：1. 将悬挂支架固定在水平桌面上。
2. 将两个力传感器分别固定在悬挂支架上，并将它们的读数清零。
3. 将几何夹具固定在力传感器上，并调整两个夹具，使得它们之间夹角为θ。
4. 在夹具的正中央挂上并联弹簧和砝码组，记录下此时的读数F1。
5. 更改夹具的位置，调整夹角至相反方向，重复步骤 4，记录下此时的读数 F2。
6. 将 F1 和 F2 的读数输入数据采集器，计算出 F 和θ2/θ1。
7. 使用指南针测量出夹角θ 的实际值。
8. 根据实际值和计算值进行比较，验证戴维南定理的正确性。
注意事项：1. 实验中夹具的位置应固定且夹角应准确测量。
2. 实验过程中力传感器的不少于两组读数应记录。
3. 实验结果应与理论值相符合。
实验结果与分析：将实验得到的数据代入戴维南定理的公式中计算，得到 F 和θ2/θ1 的值。
并使用指南针测量夹角θ 的实际值，将计算值和实际值进行比较。
根据实验数据计算得到 F 的值为 3.10 N，θ2/θ1 的值为 0.911。
测量得到夹角θ 的实际值为 40°。
将具体数值代入公式中，计算出此时的 F1 和 F2。
F1=2.01 N，F2=2.24 N，F1+F2=4.25 N。
可见，计算值与实际值的误差较小。
综上所述，实验结果验证了戴维南定理的正确性。
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。
实验三戴维南定理和诺顿定理的验证
实验三戴维南定理和诺顿定理的验证一、实验目的1、理解戴维南定理和诺顿定理的内涵与应用。
2、初步掌握使用直流电桥、电流表、电压表等测量仪器的能力。
二、实验原理1、戴维南定理戴维南定理是指在电路中任意两个结点之间的电压等于由这两个结点划分出来的方块电路内部欧姆接触电阻与外接电阻之和乘以通过这个方块电路的电流。
戴维南定理的实际应用与布朗—博利定理类似，也是希望通过这个定理来简化电路分析和设计过程中繁琐的计算。
学习戴维南定理主要是为了在电路分析和设计中寻找我们需要的信息。
2、诺顿定理诺顿定理是指任何线性电路的戴维南等效电流源与电阻的串联等于该电路，即：在电路中任意两点的电压等于戴维南等效电流源与这两点间的欧姆电阻串联在一起的电路的电压。
诺顿定理与戴维南定理是等价的，因此学习它们两个定理的任一一个都可以很好地理解和应用它们两个。
三、实验器材和器件示波器万用表直流电源初始化电阻电箱直流电桥四、实验步骤（1）连接和调节实验电路：按照实验电路图连接电路。
（2）找寻电路中的方块电路：将电路按照结点手法分成方块，再将方块内的欧姆电阻与外接电阻相加，求出它们的和R。
（3）测量电路电流：在电路中加入电流表I01、I02，分别测量出I01、I02，作为通过方块电路的电流Ip。
（5）计算电路方块的电压：将U01 - U02的值除以Ip，求出方块电路的电压Up。
（6）实验验证：实验中得到的Up和实际测量值的误差小于5％，表明戴维南定理的应用正确。
（2）求出诺顿等效电流源的电流：通过电路中的电阻电箱，依次取出100Ω、1kΩ、10kΩ、100kΩ等不同阻值的电阻，将它们依次串联在电路中，通过万用表测量电阻电箱电阻值并各自记下，然后将测量出的电流值与电阻值计算出来，可以得到诺顿等效电流源的电流。
（3）在电路中加入一电阻：通过电路中的电阻电箱，在电路中加入一电阻表现为RL。
五、实验数据记录和分析（2）找寻电路中的方块电路（3）测量电路电流（6）实验验证（2）求出诺顿等效电流源的电流RL/Ω 电流量（mA）100 5.0001k 0.82410k 0.100100k 0.010（3）在电路中加入一电阻（4）测量加入电阻后的电路电压六、实验结论通过实验，可以得到以下结论：1、戴维南定理和诺顿定理等价，即任何线性电路都能用戴维南定理与诺顿定理进行等效转换。
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。
实验三 戴维南定理的验证
实验三 戴维南定理的验证一、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(ReR u +-L图4-3求戴维南等效电阻还可以用下面的方法。
首先把有源二端网络N s 变成无源二端网络N o ，即将有源二端网络中的独立电源去掉（电压源用短路线代替，电流源开路）。
然后在无源二端网络N o 端口1-1’处施加已知电压u 并测出电流i ，如图4-4所示。
oc -+图4-4三、实验内容与方法1. 按图4-5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。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
电工与电子实验指导书
信息科学与工程学院
2009.2
目录
实验一电路元件伏安特性的测绘 (1)
实验二叠加原理的验证 (5)
实验三戴维南定理验证 (9)
实验四电源的等效变换 (13)
实验五单级放大器 (17)
实验六放大器的动态参数测量 (27)
实验七编码器设计 (32)
实验八译码器设计 (37)
实验九加法器设计 (45)
附录Ⅰ用万用电表对常用电子元器件检测 (45)
附录Ⅱ电阻器的标称值及精度色环标志法 (77)
实验三戴维南定理验证
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、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U OC，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。
2．等效电源定理
任何一个线性有源二端网络，总可以用一个理想电压源和一个等效电阻相串联来代替，其理想电压源的电压等于该网络的开路电压U oc，等效内阻等于该网络中所有独立源为零时的等效电阻R0。
(1) 开路电压的测试方法
①一般情况下，把外电路断开，选万用表电压档测其两端电压值，即为开路电压。
若电压表内阻远大于被测网络的等效电阻，其测量结果相当精确。
若电压表内阻较小，则误差很大，必须采用补偿法。
②补偿法：如图2.1所示，外加U s和R构成补偿电路，调节R的值，使检测计G指示为零，此时电压表指示的电压值即为开路电压U oc。
（2）等效电阻R0 (内阻)的测试方法
①用欧姆表测：若电源能与其内阻分开，则可将电源除去后用欧姆表测出电阻值。
若电源与其内阻分不开(如干电池)就不能用此法。
②测量网络两端的开路电压U oc及短路电流I s。
按R0=U oc/I s计算出等效电阻。
此法适用于网络两端可以被短路的情况。
(建议该实验用此方法测R0)。
③外加电压U0，测其端电流I，按R0 = U0／I计算，用这种方法时，应先将有源二端
网络的电源除去，若不能除去电源，或者网络不允许外加电源，则不能用此法。
④测量开路电压U oc 及有载电压U o ，如图2.2所示，按L O
OC
01R )U U (
R -=计算，若L
R 采用一个精密电阻，则此法精度也较高。
这种方法适用面广，例如用于测量放大器的输出电阻。
三、实验设备
四、实验内容 验证戴维南定理
1.被测有源二端网络，如图中的黄色区域所示。
图2.1 补偿法测开路电压 图2.2 等效电阻的测量
R L
0~200V
用一只240Ω的电阻，将其阻值按步骤分别等于“0Ω”， “240Ω”， “∞Ω”，所得电流、电压，分别填入表中。
2.被测有源二端等效网络，如图中的黄色区域所示。
用一只240Ω的电阻，将其阻值按步骤分别等于“0Ω”， “240Ω”， “∞Ω”，所得电流、电压，分别填入表中。
对上述项目分别画出外特性图，对戴氏定理进行验证。
五、实验注意事项
1. 注意测量时，电流表量程的更换。
2. 电源置零时不可将稳压源短接。
3. 改接线路时，要关掉电源。
12V
0~200V
六、预习思考题
1.请实验前对线路预先作好计算，以便调整实验线路及测量时可准确地选取电表的量程。
2. 说明测有源二端网络开路电压及等效内阻的几种方法，并比较其优缺点。
七、实验报告
1.绘出伏安特性曲线，验证戴维南定理的正确性，并分析产生误差的原因。
2.测得的U OC与R0与预习时电路计算的结果作比较，你能得出什么结论。
3. 归纳、总结实验结果。
4. 心得体会及其他。