电路实验报告戴维南定理和诺顿定理的验证

电路实验

实验二 戴维南定理和诺顿定理的验证

──有源二端网络等效参数的测定

一、实验目的

1． 通过实验验证戴维南定理和诺顿定理，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、实验原理简述

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（或称为含源二端口网络）。

戴维南定理指出：任何一个线性有源二端网络对外部电路的作用，可以用一个电压源与一个电阻串联来等效代替，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：任何一个线性有源二端网络对外部电路的作用，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等于该网络中所有独立源均置零时的等效电阻。

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

哈尔滨理工大学 电路实验报告

实验三 戴维南定理和诺顿定理

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、试验原理

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，此电压源的电压Us等于这个有源二端网络的开路电压Uoc， 其等效内阻

Req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

Req 定义同戴维南定理。

Uoc和Req或者Isc和Req 称为有源二端网络的等效参数。

图 1

三、实验内容

1． 用开路电压、短路电流法测定戴维南等效电路的Uoc和Req

电路如图3所示，电路测出ab端开路电压Uoc和短路电流Isc,求出入端等效电阻Req。用伏安法， 主要是测量开路电压及电流为额定值IN时的输出端电压值UN， 则内阻为:

U

实验三 戴维宁(南)定理和诺顿定理的验证的理论计算

1、开路电压的计算可以用叠加定理 当US单独作用时，电路图如下：

US=I（R3+R1+R4）求得I=12/850 A UOC1=US+UR4=US+（-I）R4=11.86 V 当IS单独作用时，电路图如下：

由于AB开路可得I3=0，通过R3和R4的电流为I2，对于节点C，IS+（I2 -I1）=I2可得I1=IS=10mA， 对于网孔2，I2R4+（I2-I1）R1+I2R3=0可得I2=3.882 mA，进而求得UOC2= I2R4+I1R2=5.139V， UOC= UOC1+ UOC2=17V

2、R0的计算可以把电压源看为短路，电流源开路，电路图如下：

R0=R4//（R3+R1）+R2=519.88Ω 3、ISC的计算电路图如下：

设电流源两端的电压为U，则

对于右下网孔：U= -（-I-ISC）R3=I R3+ISCR3

对于左下网孔：U= -[I-（IS-ISC）]R1+（IS-ISC）R2= -IR1-ISC（R1+R2）+8.4 由上述两式得：I（R1+R3）+ISC（R1+R2+R3）=8.4

对于上网孔：US+IR4+[I-（IS-ISC）]R1+（-I-ISC

实验三 戴维宁(南)定理和诺顿定理的验证的理论计算

1、开路电压的计算可以用叠加定理 当US单独作用时，电路图如下：

US=I（R3+R1+R4）求得I=12/850 A UOC1=US+UR4=US+（-I）R4=11.86 V 当IS单独作用时，电路图如下：

由于AB开路可得I3=0，通过R3和R4的电流为I2，对于节点C，IS+（I2 -I1）=I2可得I1=IS=10mA， 对于网孔2，I2R4+（I2-I1）R1+I2R3=0可得I2=3.882 mA，进而求得UOC2= I2R4+I1R2=5.139V， UOC= UOC1+ UOC2=17V

2、R0的计算可以把电压源看为短路，电流源开路，电路图如下：

R0=R4//（R3+R1）+R2=519.88Ω 3、ISC的计算电路图如下：

设电流源两端的电压为U，则

对于右下网孔：U= -（-I-ISC）R3=I R3+ISCR3

对于左下网孔：U= -[I-（IS-ISC）]R1+（IS-ISC）R2= -IR1-ISC（R1+R2）+8.4 由上述两式得：I（R1+R3）+ISC（R1+R2+R3）=8.4

对于上网孔：US+IR4+[I-（IS-ISC）]R1+（-I-ISC

戴维南定理

学号：1128403019 姓名：魏海龙 班级：传感网技术 一、实验目的：

1、深刻理解和掌握戴维南定理。 2、掌握测量等效电路参数的方法。

3、初步掌握用multisim软件绘制电路原理图。

4、初步掌握multisim软件中的multimeter、voltmeter、ammeter

等仪表的使用以及DC operating point、paramrter sweep等SPICE仿真分析方法。

5、掌握电路板的焊接技术以及直流电源、万用表等仪器仪表的使

用。

6、初步掌握Origin绘图软件的应用。 二、实验器材：

计算机一台、通用电路板一块、万用表两只、直流稳压电源一台、

电阻若干。

三、实验原理：一个含独立源、线性电阻和受控源的一端口网络，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置换，其等效电压源的电压等于该一端口网络的开路电压，其等效电阻等于该一端口网络中所有独立源都置为零后的数日电阻。 四、实验内容： 1

、

电

路

图

：

2、元器件列表：

2、实验步骤： （1）理论分析：

计

算等效电压：

R1R11R1

, 电桥平衡。Uoc==2.6087V。 R3R33R1 R3

计算等效电阻：R=

1

1 R2

实验三 戴维南定理和叠加定理的验证

一、实验目的

(1)加深对戴维南定理的理解。

(2)学习戴维南等效参数的各种测量方法。 (3)理解等效置换的概念。

(4)通过实验加深对叠加定理的理解。 (5)研究叠加定理适用范围和条件。

(6)学习直流稳压电源、万用表、直流电流表和电压表的正确使用方法。 二、实验原理及说明

1、戴维南定理是指一个含独立电源、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一个电阻的串联组合来等效置换。此电压源的电压等于该端口的开路电压Uoc,而电阻等于该端口的全部独立电源置零后的输入电阻，如图2.3-1所示。这个电压源和电阻的串联组合称为戴维南等效电路。等效电路中的电阻称为戴维南等效电阻 Req。

所谓等效是指用戴维南等效电路把有源一端口网络置换后，对有源端口（1-1’）以外的电路的求解是没有任何影响的，也就是说对端口 1-1’以外的电路而言，电流和电压仍然等于置换前的值。外电路可以是不同的。

2、诺顿定理是戴维南定理的对偶形式，它指出一个含独立电源、线性电阻和受控源的一端口，对外电路来说，可以用一个电流源和电导的并联组合来等效置换，电流源的电流等于该一端口的短路电流Isc, 而电导等于把该一端口的全部独

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

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，

实验报告

学生姓名：李泳成 学 号：201200303028 专业班级：电子121 同组者姓名朱广新 欧文康实验类型：√验证 □综合 □设计 □创新 实验日期：2013.05.01 实验成绩： 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、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（理想电压源视为短路，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

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

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，

利用Multisim验证戴维南定理

姓名：XXX 学号：xxxxxxxxxx

一、仿真要求

(1) 构建图附1(a)所示实验电路原理图，测量有源线性二端网络的等效参数； (2) 由二端网络的等效参数构建图1 (b)所示的戴维南等效电路；

(3) 分别测试二端网络的外特性和等效电路的伏安特性，验证戴维南定理。

图1被测有源二端网络电路

二、电路图设计及理论分析

(1) 设定电路各元件参数如图2所示

458.2ΩR1220Ω1kΩR3U1?470ΩR412VR2680ΩRL+4.932V+ILRL

?图2. 电路参数设定 图3. 戴维南等效电路

(2) 理论分析

断开RL所在支路，UOC??

?R3R4???U1?4.932(V)

R?RR?R324??1RO?R3//R1?R2//R4?458.2(?)

ISC?UOC?10.764(mA) RO

戴维南等效电路如图3所示。

三、Multisim仿真验证

1、用Multisim绘制二端口实验电路图

表1 戴维南定理所用的元器件 1 2 3 4 5 元器