实验三戴维南定理的验证
电路实验戴维南定理实验报告
电路实验戴维南定理实验报告一、实验目的本次电路实验的主要目的是掌握戴维南定理的基本原理和应用方法，并通过实验验证戴维南定理的正确性。
二、实验原理戴维南定理是电路分析中常用的一种方法，它可以将复杂的电路简化为一个等效电路，从而方便我们进行计算和分析。
其基本原理可以概括为：在任意一个电路中，任意两个节点之间可以看作是一个内阻为Ri，电压为Vi的电源与一个等效电阻为Re的负载相连。
其中，Ri称为内部电阻，Vi称为内部电压，Re称为等效电阻。
根据戴维南定理，我们可以将一个复杂的电路简化成一个等效电路，在计算和分析时更加方便。
具体来说，在使用戴维南定理求解某个节点处的电流或者电压时，我们可以先将该节点与其他节点分离开来，并将其看作是一个独立的子回路。
然后，在该子回路中找到两个节点，并计算它们之间的等效内部阻抗和等效内部电压。
最后，在整个原始回路中用等效内部阻抗和等效内部电压代替该子回路。
三、实验器材1.数字万用表2.直流稳压电源3.电阻箱4.导线等。
四、实验步骤1.搭建电路：按照实验要求，搭建好所需的电路。
2.测试内部电阻：将数字万用表设置为电阻档位，分别测量各个元件的内部电阻，并记录下来。
3.测量内部电压：将数字万用表设置为电压档位，分别测量各个元件的内部电压，并记录下来。
4.计算等效内部阻抗和等效内部电压：根据测量结果，计算出该子回路中的等效内部阻抗和等效内部电压。
5.应用戴维南定理：在整个原始回路中用等效内部阻抗和等效内部电压代替该子回路，并应用戴维南定理进行计算和分析。
6.验证戴维南定理：通过比较实验结果和计算结果，验证戴维南定理的正确性。
五、实验结果与分析在本次实验中，我们搭建了一个简单的电路，并使用戴维南定理进行了计算和分析。
通过测量各个元件的内部电阻和内部电压，并根据戴维南定理计算出等效内部阻抗和等效内部电压，我们成功地将该电路简化为一个等效电路。
最终，通过比较实验结果和计算结果，我们验证了戴维南定理的正确性。
戴维南定理和诺顿定理的验证实验报告
戴维南定理和诺顿定理的验证实验报告戴维南定理和诺顿定理是电路分析中最为重要的定理之一，可用于简化电路分析并找出电路中各元件的电流和电压。
本文将介绍验实验过程和实验结果。
实验材料和器材1.直流电源2.多用万用表3.电流表4.电压表5.R1=2ohm的电阻6.R2=3ohm的电阻7.R3=4ohm的电阻8.R4=3ohm的电阻9.R5=2ohm的电阻10.基板11.导线实验方法：1.按照电路图连接电路2.将电压表和电流表依次连接到电路中的各个位置，记录下各个元件的电流和电压大小。
3.分别用戴维南定理和诺顿定理计算电路中各电阻负载的电流和电压大小，并与实验结果进行比对，验证定理的正确性。
实验结果:1.使用万用表分别测量R1，R2，R3，R4，R5电阻每个电阻的电阻值。
2.将R1，R2和R3按照电路图所示连接到基板上，并将电路接到电源。
3.使用电压表和电流表测量电路中各个电阻的电压和电流值，记录下来。
记录表格如下:元件名称测量电压（V）测量电流（A）R1R2R34.根据测量结果和欧姆定律，可以得到R1，R2和R3的电阻值分别为2ohms，3ohms和4ohms。
戴维南定理验证：按照戴维南定理的步骤，将电路图中的电源和R1电阻两端截开，得到下图所示的电路。
[图片]按照戴维南定理的公式计算，可得到R1电阻负载的电流为1.5A，电压为3V。
比对实验结果，可得到实验测量结果和戴维南定理计算结果一致。
通过本次实验，我们验证了戴维南定理和诺顿定理的正确性，证明了这两个定理在电路分析中的作用和重要性。
在实际应用中，可以结合这些定理来简化电路分析，减少计算量和提高分析效率。
戴维南定理和诺顿定理的验证实验+数据
戴维南定理和诺顿定理的验证一、实验目的1、掌握有源二端网络代维南等效电路参数的测定方法。
2、验证戴维南定理、诺顿定理和置换定理的正确性。
3、进一步学习常用直流仪器仪表的使用方法。
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（或称为含源二端网络）。
2、戴维南定理：任何一个线性有源网络，总可以用一个理想电压源与一个电阻的串联支路来等效代替，此电压源的电压等于该有源二端网络的开路电压U0C，其等效内阻R0等于该网络中所有独立源均置零（理想电压源视为短路，理想电流源视为开路）时的等效电阻。
这一串联电路称为该网络的代维南等效电路。
3、诺顿定理：任何一个线性有源网络，总可以用一个理想电流源与一个电阻的并联组合来等效代替，此电流源的电流等于该有源二端网络的短路电流I SC，其等效内阻R0定义与戴维南定理的相同。
4、有源二端网络等效参数的测量方法U0C、I SC和R0称为有源二端网络的等效电路参数，可由实验测得。
（一）开路电压U OC的测量方法（1）可直接用电压表测量。
（2）零示法测U OC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3-1所示。
零示法测量原理是用一低内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”。
然后将电路断开，测量此时稳压电源的输出电压，即为被测有源二端网络的开路电压。
图3-1 图3-2（二）等效电阻R0的测量方法（1）开路电压、短路电流法测R0该方法只实用于内阻较大的二端网络。
因当内阻很小时，若将其输出端口短路则易损坏其内部元件，不宜用此法。
该测量方法是：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 0C ，然后将其输出端短路，用电流表测其短路电流I SC ，则等效内阻为 SCOCO I U R = （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如图3-2所示。
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I SC，其等效内阻R0定义同戴维南定理。
Uoc（Us）和R0或者I SC（I S）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I N时的输出端电压值U N，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U OC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”。
电路实验 验证戴维南定理
实验三 戴维南定理一、实验目的1．通过实验来验证戴维南定理，并加深对等效电路的理解； 2．学习用实验方法求含源一端口网络的等效电路； 3．灵活运用等效电源定理来简化复杂线性电路的分析； 4．进一步学习使用常用直流仪器仪表的方法。
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的二端网络（或称为含源一端口网络）。
根据戴维南定理：对任一线性含源一端口电阻网络（见图 3.1(a)），就其端口而言总可以用一个电压源串联电阻来等效，如图3.1(b)所示，其电压源的电压为原网络端口a 、b 两端的开路电压U oc , 电阻为原网络将内部电源化零以后从端口看进去的等效电阻R i 。
这里所谓的等效是指含源一端口网络被等效电路替代后，对原一端口网络的外电路没有影响，也就是外电路的电流和电压保持替代前后不变。
(a)(b)图 3.1 一端口网络及其等效电路2．含源一端口网络输入电阻R i 的实验测定法（1）测量含源一端口网络的开路电压U oc 和短路电流I sc ，则输入电阻为scoci I U R =（2）将含源一端口网络内所有电压源的电压和电流源的电流变成零，即含源一端口网络化为无源一端口网络。
然后在这无源一端口网络的端口处，外加一个电压U s ，测量端口的电流I ，则入端电阻为IU R Si =三、实验内容将原网络改接一根线的等效法。
(1) 用数字万用表测量R1 ~R3 电阻元件的参数取100~300Ω之间，将直流稳压电源接入电路，令u=20V，实验中调好后保持不变。
(2) 按图3.2（a）接线，调节R从0~∞，测量出U AB 和I R 的数值，特别要注意测出R=0及R=∞时的电压、电流值，将电压表和电流表的读数填入表4-1中。
(3) 将图3.2 (b) 的CD连线断开，连接CE，此时由R3与R1并联再与R2串联的电阻值（即AE间的电阻），由实验原理可知即为等效电阻，再将原先20V的电源改为由实验内容（2）测得的等效电压源U OC，也就是内容（2）将电流表断开时的电压表指示值，然后重复内容（2）的测量，并将测得结果填入表3.1中。
戴维南定理和诺顿定理的验证实验+数据
戴维南定理和诺顿定理的验证一、实验目的1、掌握有源二端网络代维南等效电路参数的测定方法。
2、验证戴维南定理、诺顿定理和置换定理的正确性。
3、进一步学习常用直流仪器仪表的使用方法。
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（或称为含源二端网络）。
2、戴维南定理：任何一个线性有源网络，总可以用一个理想电压源与一个电阻的串联支路来等效代替，此电压源的电压等于该有源二端网络的开路电压U0C，其等效内阻R0等于该网络中所有独立源均置零（理想电压源视为短路，理想电流源视为开路）时的等效电阻。
这一串联电路称为该网络的代维南等效电路。
3、诺顿定理：任何一个线性有源网络，总可以用一个理想电流源与一个电阻的并联组合来等效代替，此电流源的电流等于该有源二端网络的短路电流 I SC，其等效内阻R0定义与戴维南定理的相同。
4、有源二端网络等效参数的测量方法U0C、I SC和R0称为有源二端网络的等效电路参数，可由实验测得。
（一）开路电压U OC的测量方法（1）可直接用电压表测量。
（2）零示法测U OC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 3-1所示。
零示法测量原理是用一低内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”。
然后将电路断开，测量此时稳压电源的输出电压，即为被测有源二端网络的开路电压。
图3-1 图3-2 （二）等效电阻R0的测量方法（1）开路电压、短路电流法测R0该方法只实用于内阻较大的二端网络。
因当内阻很小时，若将其输出端口短路则易损坏其内部元件，不宜用此法。
该测量方法是：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 0C ，然后将其输出端短路，用电流表测其短路电流I SC ，则等效内阻为 SCOCO I U R = （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如图3-2所示。
戴维南定理和诺顿定理的验证实验+数据
戴维南定理和诺顿定理的验证、实验目的1、 掌握有源二端网络代维南等效电路参数的测定方法。
2、 验证戴维南定理、诺顿定理和置换定理的正确性。
3、 进一步学习常用直流仪器仪表的使用方法。
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（或称为含源二端网络）。
2、 戴维南定理：任何一个线性有源网络，总可以用一个理想电压源与一个电阻的串联支路来等效代替，此电压源的电压等于该有源二端网络的开路电压 U oc ，其等效内阻 R o 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。
这一串联电路称为该网络的代维南等效电路。
3、 诺顿定理：任何一个线性有源网络，总可以用一个理想电流源与一个电阻的并联组合来等效代替，此电流源的电流等于该有源二端网络的短路电流 I sc ，其等效内阻 R o 定义与戴维南定理的相同。
4、 有源二端网络等效参数的测量方法U oc 、I sc 和R o 称为有源二端网络的等效电路参数，可由实验测得。
（一）开路电压U OC 的测量方法 （1） 可直接用电压表测量。
（2） 零示法测 U oc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3-1所示。
零示法测量原理是用一低内阻的稳压电源与被测有源二端网络进行比较, 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“（二）等效电阻R o 的测量方法（1）开路电压、短路电流法测R o测量此时稳压电源的输出电压, 即为被测有源二端网络的开路电压。
稳压电源当稳压电源的0”。
然后将电路断开,图3-1被测有源网络该方法只实用于内阻较大的二端网络。
因当内阻很小时，若将其输出端口短路则易损坏 其内部元件，不宜用此法。
该测量方法是：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R 。
戴维南定理和诺顿定理的验证实验+数据
戴维南定理和诺顿定理的验证一、实验目的1、掌握有源二端网络代维南等效电路参数的测定方法。
2、验证戴维南定理、诺顿定理和置换定理的正确性。
3、进一步学习常用直流仪器仪表的使用方法。
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（或称为含源二端网络）。
2、戴维南定理：任何一个线性有源网络，总可以用一个理想电压源与一个电阻的串联支路来等效代替，此电压源的电压等于该有源二端网络的开路电压U 0C ，其等效内阻R 0等于该网络中所有独立源均置零（理想电压源视为短路，理想电流源视为开路）时的等效电阻。
这一串联电路称为该网络的代维南等效电路。
3、诺顿定理：任何一个线性有源网络，总可以用一个理想电流源与一个电阻的并联组合来等效代替，此电流源的电流等于该有源二端网络的短路电流 I SC ，其等效内阻R 0定义与戴维南定理的相同。
4、有源二端网络等效参数的测量方法U 0C 、I SC 和R 0称为有源二端网络的等效电路参数，可由实验测得。
（一）开路电压U OC 的测量方法 （1）可直接用电压表测量。
（2）零示法测U OC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 3-1所示。
零示法测量原理是用一低内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”。
然后将电路断开，测量此时稳压电源的输出电压， 即为被测有源二端网络的开路电压。
图3-1 图3-2（二）等效电阻R 0的测量方法 （1）开路电压、短路电流法测R 0该方法只实用于内阻较大的二端网络。
因当内阻很小时，若将其输出端口短路则易损坏其内部元件，不宜用此法。
该测量方法是：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 0C ，然后将其输出端短路，用电流表测其短路电流I SC ，则等效内阻为 SCOCO I U R（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如图3-2所示。
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实验三 戴维南定理的验证
──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和R0或者ISC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
Uoc
R0＝ ──
Isc
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。
图3-1 图3-2
(2) 半电压法测R0
如图3-1所示，当负载电压为被测网络开路电压的一半时，负载电阻（由电位器的读数确定）即为被测有源二端
网络的等效内阻值。
(3) 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3-2所示.。
零示法测量原理是用一低内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”。然后将电路断开，测量此时稳压电源的输出电压， 即为被测有源二端网
络的开路电压。
2
三、实验设备
序号 名称 型号与规格 数量 备注
1 实验箱 1
2 指针式万用表 1
3 数字万用表 1
4 导线若干 若干
四、实验内容
被测有源二端网络如图3-3(a)。
(a) 图3-3 (b)
1. 用开路电压、短路电流法测定戴维南等效电路的Uoc、R0和诺顿等效电路的ISC、R0。
按图3-3(a)接入稳压电源Us=12V和恒流源Is=10mA，不接入RL。测出UOc和Isc,并计算出R0。
2. 负载实验
按图3-3(a)接入RL。改变RL阻值，测量有源二端网络的外特性曲线。
3. 验证戴维南定理：自己搭建电路，从实验箱上取得按步骤“1”所得的等效电阻R0之值， 然后令其与直流稳压电源
（调到步骤“1”时所测得的开路电压Uoc之值）相串联，如图3-3(b)所示，仿照步骤“2”测其外特性，对戴氏定理
进行验证。
Ω
I
Uoc(v) Isc(mA) R
0
=Uoc/Isc(Ω)
计算值 测值 计算值 测量值 计算值 测量值
RL（Ω）
0 200 400 1K 2K 10K 20 K 1M 2M
U（v）
计算值
测量值
I（mA）
计算值
测量值
RL（Ω）
0 200 400 1K 2K 10K 20 K 1M 2M
U（v）
I（mA）
3
4.有源二端网络等效电阻（又称入端电阻）的直接测量法。见图3-3（a）。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US，并在原电压源所接的两点用一根短路导线相连），然后用万用表的欧姆档去测定负载R
L
开路时A、B两点间的电阻，此即为被测网络的等效内阻R0，或称网络的入端电阻Ri 。
5.用半电压法和零示法测量被测网络的等效内阻R0及其开路电压Uoc。线路及数据表格自拟。
五、实验注意事项
1. 测量时应注意电流表量程的更换。
2. 步骤“4”中，电压源置零时不可将稳压源短接。
3. 用万用表直接测R0时，网络内的独立源必须先置零，以免损坏万用表。
4. 用零示法测量UOC时，应先将稳压电源的输出调至接近于UOC，再按图3-2测量。
5. 改接线路时，要关掉电源。
六、预习思考题
1. 在求戴维南或诺顿等效电路时，作短路试验，测ISC的条件是什么？在本实验中可否直接作负载短路实验？请
实验前对线路3-3(a)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. 验证戴维南定理和诺顿定理的正确性， 并分析产生误差的原因。
2. 根据步骤1、4、5的几种方法测得的Uoc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。