仿真验证KCL、KVL定律和叠加定理、戴维南定理培训讲学
戴维南定理及其仿真验证说课稿
戴维南定理及其仿真验证说课稿戴维南定理及其仿真验证说课稿在教学工作者实际的教学活动中，常常需要准备说课稿，是说课取得成功的前提。
说课稿要怎么写呢？以下是小编帮大家整理的戴维南定理及其仿真验证说课稿，希望能够帮助到大家。
一、教材分析1、教材的地位和作用。
本次课是中等职业教育应用电子技术专业项目教学系列教材《电工技术项目教程》项目一认识电路中任务三分析电路中的《戴维南定理》。
戴维南定理是简化复杂电路的重要方法，特别适用于求复杂电路中某一支路中电流或压的情况，而且也是电路分析中的一个普遍实用的重要定理。
但是学生不能很好的理解其精髓，反而会觉得应用起来十分困难，感到无从下手。
如何克服学生的畏难情绪，深刻的理解该定理，并学会灵活地运用它，这是教学中应当突破的难点。
2、根据本次课的教学内容以及教学大纲的要求，结合学生现有的知识水平和理解能力，确定本次课的教学目标。
1）知识目标：a.掌握戴维南定理的内容；b.掌握用戴维南定理求解某一条支路电流或电压的步骤，并能熟练应用到实际电路中。
2）能力目标：a.通过戴维南定理的教学，培养学生观察、猜想、归纳问题的能力，分析电路的能力.b.会用EWB仿真软件对戴维宁定理进行验证。
3）情感目标：a.培养学生良好的道德和个性品质。
b.调动学生探求新知的积极性，从而激发学生对该课程的学习的热情。
二、重点和难点1、重点：灵活运用戴维南定理来解决实际问题。
2、难点：戴维南定理等效电路参数（开路电压和输入等效电阻）的确定。
三、教学方法和手段教学方法：本次课采用“设疑——讲授——仿真验证——例题——归纳——练习“六段式教学方法。
教学手段：多媒体教学、课件、仿真四、学情分析：1、有利：学生在前面己经系统的学习了解决复杂直流电路的其它方法：支路电流法、叠加定理等。
对于本次课的内容《戴维南定理》的学习奠定了一定的基础。
并且在课堂教学中应用EWB仿真软件对《戴维南定理》内容进行验证，能让学生更加直观，更易理解。
课9 实验二 叠加原理、戴维南定理验证(2011-10-24)
和支路电流的参考方向和参考极性，设定好后在测量
过程中不再改变。 3. 测量各支路电压和电流时，应注意仪表的表棒极性
应按设定的参考方向接入电路，数据记录时应带正负
符号。
六、预习思考题
1. 实验1的电路中，若有一个电阻器是半导体二极管，
线路电路的叠加性与齐次性是否还成立？基尔霍夫定 律呢？说明理由。 2. 实验过程中，均未考虑E1、E2电源内阻，这样做 是否可以？说明理由。
七、实验总结题
1. 选择一个节点，用实验数据验证基尔霍夫电流定律的
正确性。
2. 选择一个回路，用实验数据验证基尔霍夫电压定律的 正确性。 3. 任选一条支路，用实验数据说明线性电路的叠加性、 齐次性的正确性。 4. 整理实验数据，根据实验记录数值，进行简要的误差 计算与分析。 5. 电阻器所消耗的功率能否用叠加原理计算？试根据实 验数据进行计算并得出结论。 6. 比较表2和表3中的数据，说明戴维南定理的正确性。
作业： 1、完成实验内容 2、撰写实验报告
完毕！
E1
图3 戴维南电路外特性测试连线图
图4 等效后的连线图
表3
RL
戴维南定理实验数据（等效前）
RL=250Ω RL=500Ω RL=750Ω RL=1kΩ
Uab（V）
五、注意事项
1. 由模拟数字实验箱提供的直流电压源E1及E2在使
用时需注意不可短接，否则将易使电源烧坏。 2. 在测量各电压和电流前，应预先设定好各支路电压
序号 1 2 3 仪器名称 模拟数字实验箱 数字万用表 指针式万用表 UT58E MF64 型号或规格 主要功能
三、实验原理及说明（略）
R4
四、实验内容和步骤
1. 叠加原理的验证
实验 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1 / 4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R L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R L短路时的短路电流I S，记录毫安表读数并填入表1—2中，根据公式R0=U0/I S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R L的阻值，并将不同R L下的I、U填入表1—3中。
5．按照实验电路图1—3接线，并按照表1—4分别改变R L的阻值，并将不同R L下的I、U填入表1—4中，然后和表1—3中的数据进行比较，验证电路图1—2、图1—3是否等效。
基尔霍夫定律、叠加定理和戴维南定理
i6
i2 i4 i5 0
i2
2
i3 i5 i6 0 三式相加，可得： i1 i2 i3 0
i3
i5
3
一、基尔霍夫定律
此外，对于KCL的推广应用，还有以下两例：
I=0
I=0
一、基尔霍夫定律
3、基尔霍夫电压定律(KVL)
基尔霍夫电压定律(KVL)用来确定回路中各段电压之间的关系。
➢ 支路电流法是计算复杂电路的一种基本方法。 ➢ 支路电流法的解题原则是：以支路电流为求解对象，应用基尔霍
夫电流、电压定律对结点和回路列出所需的方程组，然后求解各 支路电流。
A
R1
I1 R2
+ E1
–
I2 I3
+
R3
E2
–
二、支路电流法
用支路电流法求解电路的步骤：
步骤一 确定支路数 b ，选择各支路电流参考方向。 步骤二 根据结点数列写独立的 KCL 方程。 （对于有 n 个结点的电路，只能列出 (n – 1)个独立的 KCL 方程式。）
I
+
E
+
R0
U –
电压源模型
U 理想电压源
U0=E 电压源
RL
O
EI
电压源的外I特S 性RO
三、 电压源与电流源及其等效变换
（1）电压源实际方向: ➢ 电流从电压源的低电位流向高电位,外力克服电场力移动正电荷作功 ➢ 电压源发出功率起电源作用； 反之,吸收功率,起负载作用.如给蓄电
池充电时,它就成为一个负载。 ➢ 常见的电压源有干电池,蓄电池,发电机等等。 （2）理想电压源（恒压源）
➢ 内阻R0 = 0； ➢ 输出电压为一定值, 恒等于电动势。对直流电压, 有 U E。
验证KCL、KVL定律和叠加原理
验证KCL、KVL定律和叠加原理一、实验目题目：验证KCL、KVL定律和叠加原理二、实验摘要：1．万用表测量电压和电流的练习2．用测得的数据验证是否符合KCL、KVL定律和叠加原理3．练习使用万用表和直流电源三、实验环境：万用表、直流电源、若干电阻和导电、面包板四、实验原理：1．KCL定律：对于任一集总电路中的任一节点，在任一时刻，流进（或流出）该节点的所有支路电流的代数和为0.2．KVL定律：对于任一集总电路中的任一回路，任一时刻，沿着该回路的所有支路电压降的代数和为0。
3．叠加原理：由线性电阻、线性受控源及独立源组成的电路中，每一元件的电流或电压等于每个独立源单独作用于电路时在该元件上产生的电流或电压的代数和。
五、实验步骤和数据记录：验证KCL、KVL定律实验电路图：b afdce1．按制定的电路图连接电路，设定好支路的电流参考方向 2．设置流入两个网孔的直流电源值：Uabcd=9V ，Uadef=4V 3．测量各电阻两端的电压和流入的电流 4．记录数据并验证 数据记录电压(V) U1 U2 U34.6343 -0.3641 4.3650 电流（mA ） I1 I2 I3 4.6160.353-5.001验证叠加原理 实验电路图：(a) (b)R1R2R3R1R21．按制定的电路图连接电路2．分别设置三种情况的直流电流值：a.Ua=10V，Ub=0Vb.Ua=5V，Ub=0Vc.Ua=10V，Ub=5V3．测量各电阻两端的电压和流入的电流4．记录数据并验证数据记录情况a Ua=10，Ub=0 电阻两端电压（V）U1=5.0065 U2=4.9934 电路电流（mA）I=4.991情况b Ua=5，Ub=0 电阻两端电压（V）U1’=2.5038 U2’=2.4974 电路电流（mA）I’=2.497情况c Ua=10，Ub=5 电阻两端电压（V）U1’’=7.5095 U2’’=7.4091 电路电流（mA）I’’=7.476六、实验结果分析：1．节点a：4.616mA+0.353mA-5.001mA≈0基本符合符合KCL定律2．网孔abcd：4.6343V+4.365V-9V≈0网孔adef：-0.3641V+4.365V-4V≈0基本符合KVL定律3.U1+U1’≈U1’’；U2+U2’≈U2’’；I+I’≈I’’基本符合叠加原理七、实验总结：1．此次实验练习了万用表和直流电源的使用2．学会了怎样使连接的电路既牢固安全又美观实验遇到的问题：1．不知道怎样测量支路电流（已解决：在支路中做一个断路将万用表连接进去）2．测量时发现所有参数都为零（已解决：上一次测量电流后没有将断开的电路连接回来）3．测量电流时没有读数并且发出警告声音（已解决：要选择适当的量程）。
电路叠加原理戴维宁定理ppt讲课文档
RE 9 90 I 10m 0
即 R＝R1＋R2＋R0＝90Ω
R1＝R－R0－R2＝90－43－30＝17Ω
PR1＝I 2R1＝（100mA）2 ×16Ω＝0.16W
查电阻手册二次选择R1为16Ω、1/4W的电阻。
设计电路通常要经过实验调试后确定
反。得EI12＝充1电65吸m收A功，率I2＝，3I－2为1负403载7m0。IA3 ， 0I3＝62mA，I2为负实际方向与参考方向相
第七页，共17页。
2.3叠加原理 在一个线性电路中，如果有多个电源同时作用时，任一支 路的电流或电压，等于这个电路中各个电源分别单独作用时 ，在该支路中产生的电流或电压的代数和。
第六页，共17页。
2700ΩΩ【。，例手试2.机求3】电各池图支E22路.＝7为电4V一流，手。内机限电R池02充＝电3Ω电，路手，机手处机于充开电通电状源态E1，＝手7.6机V等内效阻电R阻01＝R3＝
解题步骤： （1）标出各支路电流的参考方向，
列n一1个独立结点的ΣI＝0方程。
独立结点a的方程：I1＋I2－I3＝0
电路叠。
2.1.2 电阻的并联
两个或多个电阻并接，称为电阻的并联。并联电阻两端是同 一个电压。
1 1 1 R R1 R2
R R1R2 R1 R2
I＝I1＋I2
U＝RI＝
R 1 RI2 R1 R2
I1
U R1
R2 R1 R2
I
I2
U R2
R1 R1 R2
R01R3//R02
I2
R3
R3R02I1
31m 8 A
I3 I1I2 1m4A
仿真验证KCL、KVL定律和叠加定理、戴维南定理
二、实验项目名称：Multisim 仿真软件环境联系三、实验学时：四、实验原理：（包括知识点，电路图，流程图）1.基尔霍夫电流定律对电路中任意节点，流入、流出该节点的代数和为零。
即∑I=02.基尔霍夫电压定律在电路中任一闭合回路，电压降的代数和为零。
即∑U=0(3).叠加原理在线性电路中，有多个电源同时作用时，任一支路的电流或电压都是电路中每个独立电源单独作用时在该支路中所产生的电流或电压的代数和。
某独立源单独作用时，其它独立源均需置零。
（电压源用短路代替，电流源用开路代替。
）4.戴维南定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。
五、实验目的：1.熟悉并掌握Multisim仿真软件的使用2.掌握各种常用电路元器件的逻辑符号3.设计电路并仿真验证KCL、KVL定律和叠加定理、戴维南定理六、实验内容：（介绍自己所选的实验内容）利用Multisim仿真软件，绘制用于验证KCL、KVL定律和叠加定理、戴维南定理的模拟电路模拟电路，并利用Multisim仿真软件获取验证所需的实验数据，并根据实验数据计算出理论值与Multisim仿真电路的模拟值比较，验证KCL、KVL定律和叠加定理、戴维南定理。
七、实验器材（设备、元器件）：计算机；multisim10.0仿真软件八、实验步骤：（编辑调试的过程）(1). 验证基尔霍夫电流定律1. 利用Multisim仿真软件绘制出电路图(四.1)，图中的电流I1、I2、I3的方向已设定，2.加入两直流稳压电源接入电路，令U1=6V，U2=12V。
3. 接入直流数字毫安表分别至三条支路中，测量支路电流。
用EWB仿真验证KCL和KVL定律
（一）实验用EWB仿真软件验证KCL和KVL
一、实验目的
1、熟悉EWB软件的使用。
2、学习使用EWB软件测量电路中电流和电压。
3、验证基尔霍夫定理的正确性。
二、实验原理
基尔霍夫定律概括了电路中电流和电压分别遵循的基本规律。
它包括基尔霍夫电流定律（KCL）和基尔霍夫电压定律（KVL）。
基尔霍夫电流定律（KCL）描述了电路中各支路的电流之间的关系，基尔霍夫电压定律（KVL）描述了电路中各支路电压之间的关系，它们都与电路元件的性质无关，而只取决于电路的连接方式。
基尔霍夫定律是电路的基本定律。
测量电路的各支路电流及每个元件两端的电压，应能分别满足基尔霍夫电流定律（KCL）和基尔霍夫电压定律（KVL）。
继对电路中的任一个节点而言，应有∑I＝0；对任何一个闭合回路而言，应有∑U ＝0.
三、实验内容及步骤
1.验证KCL
按下图在EWB5.0软件中连接电路与电流表。
假设上面左边电流为I1，右边电流为I2，中间电流为I3。
可得:：I1+I3=I2，符合基尔霍夫电流定律。
2.验证KVL
按下图在EWB中连接线路和电压表。
如图，假设左边回路中上边的电压为U1,中间电压为U2,下边电压为U3，电源电压为U。
可得U1+U2+U3＝U。
符合∑U＝0，即符合基尔霍夫电压定律。
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仿真验证K C L、K V L 定律和叠加定理、戴
维南定理
二、实验项目名称：Multisim 仿真软件环境联系
三、实验学时：
四、实验原理：（包括知识点，电路图，流程图）
1.基尔霍夫电流定律
对电路中任意节点，流入、流出该节点的代数和为零。
即∑I=0
2.基尔霍夫电压定律
在电路中任一闭合回路，电压降的代数和为零。
即∑U=0
(3).叠加原理
在线性电路中，有多个电源同时作用时，任一支路的电流或电压都是电路中每个独立电源单独作用时在该支路中所产生的电流或电压的代数和。
某独立源单独作用时，其它独立源均需置零。
（电压源用短路代替，电流源用开路代替。
）
4. 戴维南定理
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。
五、实验目的：
1.熟悉并掌握Multisim仿真软件的使用
2.掌握各种常用电路元器件的逻辑符号
3.设计电路并仿真验证KCL、KVL定律和叠加定理、戴维南定理
六、实验内容：（介绍自己所选的实验内容）
利用Multisim仿真软件，绘制用于验证KCL、KVL定律和叠加定理、戴维南定理的模拟电路模拟电路，并利用Multisim仿真软件获取验证所需的实验数据，并根据实验数据计算出理论值与Multisim仿真电路的模拟值比较，验证KCL、KVL定律和叠加定理、戴维南定理。
七、实验器材（设备、元器件）：
计算机；multisim10.0仿真软件
八、实验步骤：（编辑调试的过程）
(1). 验证基尔霍夫电流定律
1. 利用Multisim仿真软件绘制出电路图(四.1)，图中的电流I1、I2、I3的方向已设定，
2.加入两直流稳压电源接入电路，令U1=6V，U2=12V。
3. 接入直流数字毫安表分别至三条支路中，测量支路电流。
4.记录个电流表的数据，并根据电路计算理论电流值，填入下表。
（2）基尔霍夫电压定律
1. 利用Multisim仿真软件绘制出电路图(四.2)，形成三个闭合回路的绕行方向可设为ADEFA、BADCB和FBCEF。
2.分别将两路直流稳压电源接入电路，令U1=6V，U2=12V。
4.加入电压表分别测量两路电源及电阻元件上的电压值。
（3）叠加原理实验
1.分别将两路直流稳压电源接入电路，令U1=12V，
U2=12V。
2.电源U1单独作用， BC短接，用毫安表和电压表分别测量各支路电流。
3.令U2单独作用，此时FE短接。
用毫安表和电压表分别
测量各支路电流。
4.令U1和U2共同作用，重复上述测量。
选取 R1 =1kΩ, R2 = 1kΩ, R3 =1kΩ, U1=12V, U2=12V （4）戴维南定理的验证
1.绘制电路图
2.使用电压表测量R2两端的电压U
3.使用电流表测量R2的短路电流I
九、实验数据及结果分析：（实验运行结果介绍或者截图，对不同的结果进行分析）
(1). 验证基尔霍夫电流定律
(1)验证KCL的实验数据记录
实验内容
I1I2I3∑I 理论计算值 1.93mA 5.99 mA-7.92 mA0 mA
仿真数据1.962
mA
5.987
mA
-7.914
mA
0.35mA
由数据可得流入、流出该节点的代数和基本为零
（2）基尔霍夫电压定律
(2)验
证KVL的实验数据记录
在图中电路中任一闭合回路，电压降的代数和为零
(3).叠加原理
(3)叠加原理数据记录
在线性电路中，有多个电源同时作用时，任一支路的电流或电压都是电路中每个独立电源单独作用时在该支路中所产生的电流或电压的代数和。
（4）戴维南定理
（4)戴维南定理的验证U=35V
I=14mA
戴维南等效电压源的电动势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时的等效电阻。
十、实验结论：（联系理论知识进行说明）
（1）经实验验证基尔霍夫电流定律成立
对电路中任意节点，流入、流出该节点的代数和为零。
即∑I=0
（2）经实验验证基尔霍夫电压定律
在电路中任一闭合回路，电压降的代数和为零。
即∑U=0
（3）经实验验证叠加原理
在线性电路中，有多个电源同时作用时，任一支路的电流或电压都是电路中每个独立电源单独作用时在该支路中所产生的电流或电压的代数和。
某独立源单独作用时，其它独立源均需置零。
（电压源用短路代替，电流源用开路代替）
（4）经验证戴维南定理成立
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。
十一、总结及心得体会：
本节课学习和使用了Multisim仿真软件仿真软件的使用，通过模拟电路可以安全快速的的模拟真实的电路，设计电路并仿真验证KCL、KVL定律和叠加定理、戴维南定理，帮助理解了所学知识，达到理论与实践相结合的目的。
十二、对本实验过程及方法、手段的改进建议：更新Multisim软件提高软件质量。
实验过程中遇到不知原因的错误，使得实验遇到障碍，延长了实验时间。
报告评分：
指导教师签字：。