实验一、叠加原理和戴维南定理
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。
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实验体会
叠加原理和戴维南定理实验体会叠加原理是电磁学和物理中的重要理论，它表明多种波的幅值相加时，可以得到比每个单独波的幅值大的总体波，这种现象被称为叠加现象。
而戴维南定理是建立在叠加原理的基础之上的，它表明某个具有指定频率的电磁波的传播方向角和分析电阻的变化有关。
我通过实验来验证了这两个理论，通过此次实验，我深刻地理解了叠加原理和戴维南定理的重要性和应用价值，下面介绍我在实验中的体会。
首先，我验证了叠加原理。
我在实验平台上准备了两个指定频率的电磁波源，其中一个的幅值是1A，另一个的幅值是2A。
接着，我观察了它们之间的叠加现象：当它们叠加在一起时，振幅将会等于3A，这就是叠加原理。
从实验结果来看，叠加原理的预测是正确的，这也证实了叠加原理的正确性。
接下来，我验证了戴维南定理。
我在实验平台上接入了一个灵敏度较高的可调分析电阻，并将它调节到某个特定的阻值上。
然后，我以恒定的频率调节电磁波源的传播方向，其中一个调整为可调的角度，另一个保持不变。
实验结果表明，当传播方向角改变时，分析电阻的阻值也会发生变化，这也证实了戴维南定理。
本次实验使我深刻地理解了叠加原理和戴维南定理的重要性和应用价值。
叠加原理表明各种波的叠加对总体波的影响，它明确了电磁波的传播特性，特别是功率的传播，这对研究电磁辐射有着重要意义，也为应用电磁波提供了参考。
而戴维南定理则提出了分析电阻的变化是怎样与传播方向角有关的，这种定理可以用来分析和控制电磁波的功率传播，极大地方便了对电磁波的研究。
实际上，叠加原理和戴维南定理所提出的各种理论都在实际应用中发挥着重大作用，在电磁波发射、接收、检测等方面均有着广泛的应用。
本次实验使我深刻理解了叠加原理和戴维南定理的重要性和应用价值，从而更好地掌握物理知识，提高对实验的理解能力。
直流电路实验1
实验一 直流电路一、实验目的1．加深理解叠加原理和戴维南定理 2．学习测定有源二端网络等效内阻的方法3．加深对等效电路概念的理解 二、实验原理1．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，可以看成是由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。
图1（a ）为叠加原理实验电路，图中E 1、E 2为直流稳压电源，其内阻可近似看作零。
R 1、R 2、R 3、R 4、R 5均为线性电阻。
该电路在E 1、E 2的共同作用下，所产生的各支路电流I 1、I 2、I 3及各电阻上的电压U AB 、U CD 、U AD 、U D E 、U FA 应该等于电路中仅有E 1作用时，所产生的各支路电流1I '、2I '、3I '及各电阻上的电压AB U '、CD U '、AD U '、DE U '、FA U '与仅有E 2作用时，所产生的各支路电流1I ''、2I ''、3I ''及各电阻上的电压AB U ''、CD U ''、AD U ''、 DE U ''、FAU ''的代数和。
图1（b ）为Multisim 仿真原理图。
（a ）原理电路图Ω===510R R R 541 Ω=K 1R 2 Ω=330R 3（b）Multisim仿真电路原理图图1叠加原理实验电路2.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，如图2（a）所示。
戴维南定理指出：任何一个线性有源二端网络，就外部特性来说，可以用一个电压为U O的电压源和阻值为R0的电阻的串联组合等效置换。
等效电压源的电压U O等于原有源二端网络的开路电压U OC，如图2（b）所示。
电路与模拟电子技术实验
2、R-L 串联电路并电容 C 实验
闭合开关 S，逐步选择并入的电容 C 的数值，并再次测量 U，UR，US，I，I1，IC 及 P 等 数据，将不同的电容 C 值（分别为 4、6、8μF）时对应的上述数据值记入表 1-5-1 中。
表 2 数据和波形记录
测量值
U2/V
10
14
17
UI/V
Uo/V
四、问题 1. 整流实验时，测量输出电压采用______ __表， 测量变压器付方电压采用___ ___ __表。
2. 观察桥式整流电路输出波形，示波器应接在__ ____点与公共点之间；观察整流、滤 波电路输出波形，示波器应接在_ _____点与公共点之间。
510
+ E1 -
A
I2
B
510
I3
1K
E2 + -
C
图 1-2-1（自制实验电路）
图 1-2-1’（天煌实验电路）
2、戴维南定理实验线路如下图所示
I1
100
+ K1 E1 -
50
I3 K2
6V
100
图 1-2-2（自制实验电路）
mA
300
510
RL
+12V 10
RL
510
200
图 1-2-2’（天煌实验电路）
5
（2）电压跟随器实验，将图 3（a）中的 R1 断开，得图 3（b）电路，重复（1）的内容。 3、 反相加法运算电路 （1）按图 3 连接实验电路，调零和消振。 （2）输入信号采用直流信号，用直流电压表测量输入电压 Ui1、Ui2 及输出电压 Uo，填入 表 2 中（实验时要注意选择合适的直流信号幅度以确保集成运算放大器工作在线性区）。 4、 减法运算电路 （1）按图 4 连接实验电路，调零和消振。 （2）采用直流输入信号，实验步骤同内容 3，填入表 2 中。
电路定理 叠加定理 戴维南定理 戴维宁定理
本章重点
4.1 4.2 4.3 4.4 叠加定理 替代定理 戴维宁定理和诺顿定理 最大功率传输定理
4.5* 4.6*
4.7*
特勒根定理 互易定理
对偶原理
熟练掌握各定理的内容、适用范围 及如何应用。
建筑电气系
4.1 叠加定理
在线性电路中，任一支路的 电流(或电压)可以看成是电路中每一个独立电源 单独作用于电路时，在该支路产生的电流(或电压) 的代数和。
解 由上例的结果知
i 1.4A
(2 1)(i 2) 2i 0
u 7.2V
i 1.2A
u 2(2 i) 1.6V
在电流源单独作用的分电路中，应用KVL，得
i i i 1.4 1.2 0.2A
u u u 7.2 1.6 5.6V
例3 计算电压u、电流i。
解 画出分电路图 1 ＋ u（1） ＋ 2i(1) － －
i
＋ 10V － 2 i (2)
2
1 ＋ 5A ＋ u 2i － －
1 ＋ 5A ＋ u(2) 2i (2) － －
建筑电气系
i（1） 2 ＋
10V －
＋
受控源始终保留
i（1） 2 ＋ 10V －
1 ＋ u（1） ＋ ＋ 2i(1) － －
12 R 6Ω 2
建筑电气系
例4 用多大电阻替代2V电压源而不影响电路的工作
4 3A ＋ 2 4V － + 2V
I －
0.5A
2 ＋ 10V －
1+
2V
I1
-
5
10 10 2
2
解 应求电流I，先化简电路。 应用结点法得：
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。
- 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)。
实验一、叠加原理和戴维南定理
实验预习：
一、实验目的
1、 牢固掌握叠加原理的基本概念，进一步验证叠加原理的正确性。
2、 验证戴维南定理。
3、 掌握测量等效电动势与等效内阻的方法。
二、实验原理 叠加原理：
在线性电路中，有多个电源同时作用时，在电路的任何部分所产生的电流或电压，等于这些电源分别单独作用时在该部分产生的电流或电压的代数和。
为了验证叠加原理，可就图1-2-1的线路来研究。
当E 1和E 2同时作用时，在某一支路中所产生的电流I ，应为E 1单独作用在该支路中所产生的电流I 和E 2单独作用在该支路中所产生的电流I 之和，即I= I + I 。
实验中可将电流表串接到所研究的支路中分别测得在E 1和E 2单独作用时，及它们共同作用时的电流和电压加以验证。
I +
–
E 1
I +
–
E 1 '+
–
E 2
+
–
E
2
I ''
图1-2-1 叠加原理图
(b)
图1-2-2 戴维南定理图
戴维南定理：
一个有源的二端网络就其外部性能来说，可以用一个等效电压源来代替，该电压源的电动势E 等于网络的开路电压U OC ；该电压源的内阻等于网络的入端电阻（内电阻）R i 。
图1-2-2的实验电路，现研究其中的一条支路（如R L 支路）。
那么可以把这条支路以外的虚线部分看作是一个有源二端网络，再把这个有源网络变换成等效电动势和内阻R i 串联的等效电路。
三、预习要求与计算仿真
1、本次实验涉及到以下仪器：直流稳压电源、直流电压表、直流毫安表，电流插头、
插座。
关于这些设备的使用说明，详见附录，在正式实验前
应予以预习。
2、根据图1-2-
3、1-2-4中的电路参数，计算出待测量的电流、电压值，记入表中，以便与实验测量的数据比较，并帮助正确选定测量仪表的量程。
3、利用PSPICE仿真软件，根据图1-2-3、1-2-4设计仿真电路，并试运行。
（PSPICE仿真软件的使用方法详见附录）
四、注意事项
1、测量各支路的电流、电压时，应注意仪表的极性以及数据表格中“+、-”号的记录。
2、电源不作用时，不可将稳压源直接短接。
3、用万用表直接测内阻时，网络内的独立电源必须先置零，以免损坏万用表，其次，欧姆表必须经调零后再进行测量。
4、改接线路时，要关掉电源。
五、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？
2. 各电阻所消耗的功率能否用叠加原理计算得出？为什么？试用具体数据分析说明。
3. 在求戴维南等效电路时，作短路实验，测I SC的条件是什么？在本实验中可否直接作负载短路实验？
实验内容：
一、实验线路
实验线路如图1-2-3、1-2-4所示。
A
C
B
D
E
12
I I
L
A
B 图1-2-3叠加原理实验电路图1-2-4戴维南定理实验电路
三、实验步骤
1、叠加原理实验
实验前，先将两路直流稳压电源接入电路，令E1=12V，E2=6V。
按图1-2-3接线，并将开关S1、S2投向短路一侧。
（开关S1和S2分别控制E1、E2两电源的工作状况，当开关投向短侧时说明该电源不作用于电路。
）
1）接通E1=12V电源，S2投短路侧（E1单独作用），测量此时各支路电流，测量结果填入表1-2-1中。
2）接通E2=6V电源，S1投短路侧（E2单独作用），测量此时各支路电流，测量结果填入表1-2-1中。
3）接通E1=12V电源，E2=6V电源（E1和E2共同作用），测量此时各支路电流，测量结果填入表1-2-1中。
2、戴维南定理实验
按图1-2-4接线，将一路直流稳压电源接入电路，令U保持12V。
1）测网络的开路电压U OC 。
将R L断开，用电压表测有源二端网络开路电压U OC ，（A、B两点间电压），即得等效电压源的等效电动势E S。
记入表1-2-2中。
2）测网络的短路电流I SC 。
将R L断开，并将A、B两点间用一根短路导线相连，用电流表测有源二端网络短路电流I SC，（A-mA-B支路的电流），即得等效电流源的等效电流I S 。
记入表1-2-2中。
3）测有源二端网络入端电阻R i。
三种方法测量，结果记入表1-2-2中。
a) 先将电压源及负载R L从电路中断开，并将原电压端所接的两点用一根短路导线
相连。
用万用表测出A、B两点间的电阻R AB（R AB=R i）。
b) 测有源二端网络开路电压U OC和有源二端网络短路电流I SC ，算出入端电阻R i。
（R i= U OC / I SC）
c) 先断开R L ，测网络的开路电压U OC。
再将R L接上，用电压表测负载R L的两
端电压U AB，调节R L，使U AB=（1/2）U OC，则此时R i = R L。
（为什么？）4）A、B间接R L（任意值），测R L两端电压和流过R L上的电流，记入表1-2-3中。
四、表格与数据
I1（mA）I2（mA）I3（mA）测量计算误差测量计算误差测量计算误差U1=12V
U2=6V
U1=12V
U2=6V
表1-2-2
开路电压U OC （V）短路电流
I SC（mA）
等效内阻R i
a)b)c)
测量值计算值
表1-2-3
U RL（V）I RL（mA）
计算值测量值计算值测量值R L =
R L =
五、实验报告
1、完成数据表格中的计算，进行必要的误差分析。
2、根据实验数据验证线性电路的叠加性与齐次性，验证戴维南定理的正确性。
3、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，考虑是否有其它测量方法。
4、心得体会及其它。
注：1、如下图所示，实验时可能会出现的类似电路。
F12
图1-2-5 叠加原理实验电路
图1-2-6 戴维南定理实验电路
如有侵权请联系告知删除，感谢你们的配合！。