叠加原理和戴维南定理的验证
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。
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。
电工学第七版上册实验电工学第七版上册答案
电工学第七版上册实验电工学第七版上册答案实验一叠加定理及戴维南定理的验证一、实验目的1.验证线性电路叠加原理的正确性，加深对其使用范围的理解；2.通过实验加深对线性电路的叠加性和齐次性的认识和理解；3.验证戴维南定理的正确性；二、实验原理叠加定理指出：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。
如果网络是非线性的，叠加原理将不适用。
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（或称为含源单口网络）。
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UOC，其等效内阻RO等于该网络中所有独立源均置于零（理想电压源视为短路，理想电流源视为开路）时的等效电阻。
UOC和RO称为有源二端网络的等效参数。
三、实验组件多功能实验网络；直流电压表；直流电流表；可调直流稳压源；可调直流电流源；可调电阻。
四、实验步骤1、验证线性电路的叠加原理：1按图1电路图连接好电路后，请教师检查电路；○2开路Is，合上E后测各支路的电压、电流；○3短接E，测量Is单独作用时，各支路的电压、电流；○4测量E、Is同时作用时各支路电压、电流；○5根据记录的数据，验证电流、电压叠加原理。
○2、验证非线性电路不适用叠加原理：将图1中DC支路的线性电阻用稳压二极管代替，重复步骤1，重复测量各支路电流和电压。
3、戴维南定理验证：（1）测量含源单口网络：1按图2电路图连接好电路后，请教师检查电路；○2设定Is=15mA、Es=10V；○S图1请在实验之前完成实验预习报告（实验表格请画在报告上，粘贴表格者实验成绩扣分）图 23调节精密可调电阻，测定AB支路从开路状态（R=∞，此时测出的UAB为A、B开路电○压UK）变化到短路状态（R=0,此时测出的电流即为A、B端短路时的短路电流Id）的UAB、IAB。
实验二 戴维南定理与叠加原理的验证(“实验”相关文档)共6张
如图5—8所示。
测量等效电路的外特性，数据记入
表5—5中，并画出其外特性曲线。
E2同时作用三种情况下，分别用万用表测量Uab、Ubc、Ubo,以验证叠加原理的正确性，并将所测数据记人表5—4中。 E2同时作用三种情况下，分别用万用表测量Uab、Ubc、Ubo,以验证叠加原理的正确性，并将所测数据记人表5—4中。 (2)在等效电路中，每改变一次负载电阻值RL时，均应注意电源电压，以保持Uabo为一固定值。 实(((用实 ((参（用((所毫实所在(23223331))))))))验稳验数2稳用安验用E在 注 在 在 注 注 注 验）1二 压 二： 压 有 表 二 有等意等等意意意证单学电E电源源效万效效万万万叠独戴戴 戴会1源源二二电用电电用用用加=作维维 维测一1及及端端路表路路表表表原用南南 南5量块V线线网网中档中中档档档理，定定 定有，性性络络，位，，位位位时E万理理 理源E2电电如如每及每每及及及，用2与与 与单二=阻阻图图改量改改量量量注表叠叠 叠5独端V器器55变程变变程程程意加加 加作网——，构构一。一一。。。所原原 原用络77R成成所所次次次测一理理 理1及的=等等示示负负负电块的的 的。1等效效8载载载压验验 验效0电电，电电电的证证 证电源源R阻阻阻方动2，，值值值向=势R如如RRR及3LLL图图=时时时内1550， ， ，阻——0均均均。的88所所应应应方示示注注注法。。意意意。电电电源源源电电电压压压，，，以以以保保保持持持UUUaaabbbooo为为为一一一固固固定定定值值值。。。 实验二 戴维南定理与叠加原理的验证 （2）学会测量有源二端网络的等效电动势及内阻的方法。 用稳压电源及线性电阻器构成等效电源，如图5—8所压的方 向
(2)在等效电路中，每改变一次负载电阻值 RL时，均应注意电源电压，以保持Uabo为 一固定值。
电工实验 叠加原理与戴维宁定理的研究
14
2. 电流表（毫安表）
+
注意：
直流电流表正偏说明 被测电流的实际方向 和参考方向一致，测 得值为正值； 直流电流表反偏说明被 测电流的实际方向和参 考方向相反，此时应将 电流表的正负极性倒向， 测得值为负值。
15
3. 直流稳压电源
三个键都 弹起
仪表开关
16
调整输出电 调整输出电 右旋到底 压 压 输出两路 调整输出电 直流电压 压
怎样测开路电压？
短路电流？ 负载电流？
+
16V
U1 E1 K1
电阻箱提供
RL=100Ω
K2
-
U3
300Ω
哪个电流？
* R0
稳压电源提供
+ UOC -
RL=100Ω
21
七、扩展实验内容
10V + E R0 200Ω
*
+ UL -
IL
V RL
电阻箱提供
22
八、注意事项 1.测电流时，应根据选定的参考方向确定电流表的 极性（电流插口盒的极性），注意使用指针式电流 表时，若指针反偏，应将电流表的极性反接，但读 数记为负值。 2.测量不同电量时，应先估算电压和电流值，以选 择合适的仪表量程，且应注意仪表的极性不能接错。 3. 基本实验完成后，选作扩展内容。
A
RL
IL
E PL ( ) 2 RL R0 RL
最大功率的传输条件：
R0
RL R0
此时，负载上的最大功率是
PLmax
E2 4 RL
5
四、电路器件及连接 1.实验板
九孔等电 位
等电位 线
6
2.电阻器
3.短路桥
实验二 叠加定理和戴维南定理的验证
实验二 叠加定理和戴维南定理的验证一、实验目的1、通过实验加深对叠加定理与戴维南定理内容的理解。
2、学习线性有源二端网络等效参数的测量方法，加深对“等效”概念的理解。
3、进一步加深对参考方向概念的理解。
二、实验器材与设备 1、电工实验台2、电路原理实验箱或相关实验器件3、数字万用表 一块4、导线若干三、实验原理及实验步骤 1、叠加定理的实验 （1）实验电路原理图（2）实验原理：叠加定理的内容：对任一线性电路而言，任一支路的电流或电压，都可以看作是电路中各个电源单独作用下，在该支路产生的电流或电压的代数和。
叠加定理是分析线性电路的非常有用的网络定理，叠加定理反映了线性电路的一个重要规律：叠加性。
要深入理解定理的涵意，适用范围，灵活掌握叠加定理分析复杂线性电路的方法，通过实验可进一步加深对它的理解。
（3）实验步骤：①调节实验电路中的两个直流电源，分别让U S1=12V 和U S2=6V ； ②当U S1单独作用时，U S2短接，但保留其支路电阻R 2；③测量U S1单独作用下各支路电流I 1'、I 2'和I 3'，支路端电压U ab '，记录在自制的表格中； ④再让U S1短接，保留其支路电阻R 1。
测量U S2单独作用下各支路电流I 1"、I 2"和I 3"，支路端电压U ab "，记录在自制的表格中；⑤测量两个电源共同作用下的各支路电流I 1、I 2和I 3，结点电压U ab ，记录在自制的表S2I 2叠加定理验证实验电路格中；⑥验证叠加定理的正确性。
2、戴维南定理的实验 （1）实验原理电路（2）实验原理：戴维南定理的内容：对任意一个有源二端网络而言，都可以用一个理想电压源U S '和一个电阻R 0'的戴维南支路来等效代替。
等效代替的条件是：原有源二端网络的开路电压U OC 等于戴维南支路的理想电压源U S '；原有源二端网络除源后（让网络内所有的电压源短路处理，保留支路上电阻不动；所有电流源开路）成为无源二端网络后的入端电阻R 0等于戴维南支路的电阻R 0'。
叠加原理和戴维南定理实验报告
叠加原理和戴维南定理实验报告叠加原理实验报告叠加原理是指使用多个简单、可控的脉冲来叠加构成复杂的电磁波，是现代电波形成的基本原理。
戴维南定理是叠加原理的重要推广，它指出叠加的幅度和相位的变化，随着参加叠加的信号数量的增加而发生变化，有助于理解不同波形的特性。
本次实验的目的是实验戴维南定理，使用电脉冲发生器的石英晶体管组成电路，电路中石英晶体管可以发出正弦波，当多个正弦波同时存在，便会构成叠加效应，由此得出相应波形，并观察相应的结果。
实验方法：本次实验主要采用计算机仿真程序，采用Matlab软件来进行仿真，用以研究叠加原理，并进行戴维南定理实验。
具体步骤如下：(1) 打开Matlab软件，点击“新建仿真”，点击左侧的“电脉冲发生器”，在此画布中设置正弦波的数量和相位。
(2) 设置正弦波的数量和相位后，单击“计算”按钮，得到结果，此时可以观察到叠加效果，得出叠加波形。
(3) 按照上述步骤，繁殖不同数量和相位的正弦波，得出叠加波形，实现叠加原理。
实验结果：参考图1：2个正弦波叠加的结果根据实验程序的结果可以看出，在模拟叠加2个正弦波的情况下，两个正弦波的峰值都保持不变，而叠加完之后的电子运动呈现出抖动的形状，而且两个正弦波的位相也在叠加之中发生变化，表明电子运动波形出现了变化。
这些变化正好符合戴维南定理所描述的规律，表明叠加原理在此实验中发挥了作用。
结论：从本实验结果可以看出，通过Matlab仿真，当两个正弦波的数量和相位发生变化时，叠加波形会发生相应的变化，这符合戴维南定理。
另外，我们也可以用这种方法来模拟一些复杂的电磁波形，以便更深入地了解电磁波形，以及在无线电通信技术中的应用。
实验一 叠加定理和戴维南定理
实验一叠加定理和戴维南定理一、实验目的1.通过实验方法验证叠加定理和戴维南定理。
2.通过实验加深对电位、电压与参考点之间关系的理解。
3.通过实验加深对电路参考方向的掌握和运用能力。
4.学会使用直流电流表和数字万用表。
二、实验原理1. 叠加定理是线性网络的重要定理。
在一个线性网络中，当有n 个独立电源共同作用时，在电路中任一部分产生的响应(电压或电流)等于各独立源单独作用时在该部分产生响应的代数和。
2. 戴维南定理是指一线性含源二端网络，对外电路来说等效为一个电压源与电阻串联，电压源的电压等于二端网络的开路电压，串联电阻为二端网络内部所有独立源为零时的输入端等效电阻。
3. 测量电路中电流的方法在电路插接板上有电流测试孔，在未接入电流测试线时，电路保持接通状态；当测量电流时，须将电流测试线与电流表相连，其红色接线夹与电流表的正极相连、黑色接线夹与电流表的负极相接，然后将插头插入待测电流电路的电流测试孔，此刻电流表即串接在该电路中，读完电流表数值后，将电流测试插头拔下，当电流测试插头被拔出之后，电流表即脱离该电路，其电流测试插座仍能保持电路处于接通状态。
三、实验内容根据提供的电阻参数，设计并选择合适的电压E1，E2 ，测量电路中的电流I1、I2、I3，与理论值比较。
四、实验装置实验装置如图1—1所示：图1―1：戴维南定理和叠加定理实验装置开关K1和K2手柄指向电压源，则相应在AB、CD端接入的电压源被接入电路；若开关K1和K2手柄指向短路线，则AB、CD 端被电路中的短路线短接。
开关K3和K4为单刀三位开关，开关手柄指向左侧ON的位置，则K3、K4处短路；开关手柄指向右侧R4或D1的位置，则K3、K4处接入R4和D1；开关手柄指向中间OFF的位置，则K3、K4处断开。
I1、I2、I3是电流测试孔，仅供电流测试用。
五、实验步骤（一）叠加定理开关K1、K2、K3、K4和K5手柄均置向左端。
接入稳压电源E1，E21. 电源E1，E2共同作用将开关K1，K2置向左端，将稳压电源E1和E2分别接在AB 端和CD端，用直流电流表（C75或C77）分别测出电流I1、I2、I3值并记录在表1中。
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SC
OC I U R =
0SC
OC
I U I U tg R =
∆∆==φ0N
N
OC I U U R -=
0实验三 叠加原理和戴维南定理的验证
一、实验目的：
1、验证线性电路叠加原理的正确性，从而对线性电路叠加性和齐次性的认识和理解；
2、掌握测量有源二端网络等效参数的方法，验证戴维南定理的正确性。
二、原理说明：
1、线性电路的齐次性是指当激励信号（某激励电源值）增加或减小K 倍时，电路的响应（电
路中电阻元件电压或某支路电流）也将增加或减小K 倍。
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
在有源二端网络输出端开路时，用电压表直接测量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 ，则内阻为：
（2）伏安法
用电压表、电流表测出有源二端网络的外特性如图3―1所示，根据外特性曲线求出斜率tg Φ，则内阻
用伏安法主要是测量开路电压及电流为额定值I N 时的输出电压U N ，则内阻为：
注：若二端网络的内阻很低时，则不宜测其短路电流。
（3）半电压法
如图3―2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。
（4）零示法
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叫大误差，为消除电压表内阻影响，往往采用零示测量法，如图3―3所示，当电压表读数为零时，稳压电源输出电压即为二端网络的开路电压。
三、实验设备：
1、直流稳压电源一台
2、直流电压表一只、直流电流表一只、万用表一只
3、电阻三只
4、电流插座板一块、电流插头一个
四、预习要求：
1、复习叠加原理和戴维南定理内容；
2、根据实验参数预选仪表量程。
五、注意事项：
1、改接线路时，必须关掉电源；
2、注意仪表量程的及时更换；
3、滑动变阻器均用固定阻值。
六、实验步骤：
1、验证叠加原理
（1）按图3―4接线，接通已调好的直流电源上，图中：E
1=20V，E
2
=15V；
（2）令E1电源单独作用，测量各支路电流与各段电压，填入表3―1中；
（3）令E2电源单独作用，再次测量各支路电流与各段电压，填入表3―1中；
（4）令E1、E2共同作用，测量各支路电流与各段电压，填入表3―1中。
2、验证戴维南定理
在图3―4的基础上去掉R3支路、电流插座板，按图3―5接线后，测出A、B间电压即为二端网络的开路电压U OC，然后关掉电源，在A、B间串联一只电流表，测A、B 间短路电流I SC，将数据记在表3―2。
七、实验报告
1、叠加原理的验证
表3―1
测量值条件
E1
（V）
E2
（V）
I1
（A）
I2
（A）
I3
（A）
U1
（V）
U2
（V）
U3
`（V）
E1单独作用
E2单独作用
E1 E2共同作用2、戴维南定理验证
—表3―2
I3（表3―1第三行数据）U OC I SC
U OC
R O= ——
I SC
U OC
I´3= ———
R0+R3
3、思考题：
（1）叠加原理E1、E2单独作用时，可否直接将不作用的电源短接置零？（2）测有源二端网络开路电压和等效内阻有几种方法？并比较其优缺点。