疊加原理和戴維南定理實驗報告

1、疊加原理和戴維南定理實驗報告篇一：實驗報告1：疊加原理和戴維南定理的驗證 實驗報告 疊加原理和戴維南定理的驗證 姓名 班 級 學號 疊加原理和戴維南定理的驗證 一實驗目的： 1. 通過實驗加深對基爾霍夫定律、疊加原理和戴維南定理的理解。 2. 學會用伏安法測量電阻。 3. 正確使用萬用表、電磁式儀表及直流穩(wěn)壓電源。 二實驗原理： 1.基爾霍夫定律： 1）.電流定律（kcl）：在集中參數(shù)電路中，任何時刻，對任一節(jié)點，所有各支路電流的代數(shù)和恒等于零，即 ?=0。流出節(jié)點的支路電流取正號，注入節(jié)點的支路電流取負號。 2）.電壓定律（kvl）：在集中參數(shù)電路中，任何時刻，對任一回 路內(nèi)所有支路或原件電

2、壓的代數(shù)和恒等于零，在即 ?=0。凡支路電壓或原件電壓的參考方向與回路繞行方向一致者為正量，反之取負號。 2.疊加原理 在多個獨立電源共同作用的線性電路中，任一支路的電流（或電壓）等于各個電源獨立作用時在該支路所產(chǎn)生的電流（或電壓）的代數(shù) 和。 3. 戴維南定理： 任一線性有源二端網(wǎng)絡(luò)對外電路的作用均可用一個等效電壓源來代替，其等效電動勢eo等于二端網(wǎng)絡(luò)的開路電壓uo，等效內(nèi)阻ro等于該網(wǎng)絡(luò)除源（恒壓源短路、開流源開路）后的入端電阻。 實驗仍采取用圖2-3-1所示電路?？砂補c支路右邊以外的電路（含r3支路）看成是以a與c為端鈕的有源二端網(wǎng)絡(luò)。測得a、c兩端的開路電壓uab即為該二端網(wǎng)絡(luò)的等效

3、電動勢eo,內(nèi)阻可通過以下幾種方法測得。 （1）伏安法。將有源二端網(wǎng)絡(luò)中的電源除去，在兩端鈕上外加一已知電源e，測得電壓u和電流i，則 u ro=（2）直接測量法。將有源二端網(wǎng)絡(luò)中的電壓源除去，用萬用表的歐姆檔直接測量有源二端網(wǎng)絡(luò)的電阻值即為ro 。本實驗所用此法測量，圖2中的開關(guān)s1合向右側(cè)，開關(guān)s2斷開，然后用萬能表的歐姆擋側(cè)a、c兩端的電阻值即可。 （3）測開路電壓和短路電流法。測量有源二端網(wǎng)絡(luò)的開路電壓u0和短路電流is。則 r0=u0/is 測試如圖2-3-3所示，開關(guān)s打開時測得開路電壓u0,閉合時測得短路電流is。這種方法僅適用于等效電阻較大而短路電流不大（電源電流的額定值不超過

4、）的情況u0 （4）兩次電壓法。先測量有源二端網(wǎng)的開路電壓u0，再在兩端紐間接入一個已知電阻rl，測量電阻rl兩端的電壓ul，則： r0=(u0/ul-1)rl 按圖2-3-4所示的電路，開關(guān)s打開時，測得開路電壓u0，s閉合時， 三 實驗儀器和設(shè)備 1.電工技術(shù)實驗裝置 2.萬能多用表 四實驗內(nèi)容： 1.疊加原理 分別求出us1,us2單獨作用時各個支路電流與電壓，再求us1,us2同時作用時的電流電壓，驗證疊加原理。 開關(guān)打向電阻 開關(guān)打向二極管由表可驗證電流的疊加原理。 2.戴維南定理： （1）測的開路電壓，將左側(cè)開關(guān)合向左側(cè)，右側(cè)開關(guān)合向右側(cè)，測的uab （2用伏安法測的等效電阻，左側(cè)

5、開關(guān)合向短路側(cè)，右側(cè)開關(guān)合向接通電源，測的u和i，計算r0 (3)用二次電壓法測等效電阻。取一個已知電阻，通過測的開路電壓和 篇二：疊加原理和戴維南定理 實驗二、疊加原理和戴維南定理 實驗預習： 一、實驗目的 1、 牢固掌握疊加原理的基本概念，進一步驗證疊加原理的正確性。 2、 驗證戴維南定理。 3、 掌握測量等效電動勢與等效內(nèi)阻的方法。 二、實驗原理 疊加原理： 在線性電路中，有多個電源同時作用時，在電路的任何部分所產(chǎn)生的電流或電壓，等于這些電源分別單獨作用時在該部分產(chǎn)生的電流或電壓的代數(shù)和。 為了驗證疊加原理，可就圖1-2-1的線路來研究。當e1和e2同時作用時，在某一支路中所產(chǎn)生的電流i

6、，應為e1單獨作用在該支路中所產(chǎn)生的電流i?和e2單獨作用在該支路中所產(chǎn)生的電流i?之和，即i= i?+ i?。實驗中可將電流表串接到所研究的支路中分別測得在e1和e2單獨作用時，及它們共同作用時的電流和電壓加以驗證。 圖1-2-1 疊加原理圖 (a) (b) 圖1-2-2 戴維南定理圖 戴維南定理： 一個有源的二端網(wǎng)絡(luò)就其外部性能來說，可以用一個等效電壓源來代替，該電壓源的電動勢e等于網(wǎng)絡(luò)的開路電壓uoc；該電壓源的內(nèi)阻等于網(wǎng)絡(luò)的入端電阻（內(nèi)電阻）ri 。 圖1-2-2的實驗電路，現(xiàn)研究其中的一條支路（如rl支路）。那么可以把這條支路以外的虛線部分看作是一個有源二端網(wǎng)絡(luò)，再把這個有源網(wǎng)絡(luò)變換

7、成等效電動勢和內(nèi)阻ri串聯(lián)的等效電路。 三、預習要求與計算仿真 1、本次實驗涉及到以下儀器：直流穩(wěn)壓電源、直流電壓表、直流毫安表，電流插頭、插座。關(guān)于這些設(shè)備的使用說明，詳見附錄，在正式實驗前應予以預習。 2、根據(jù)圖1-2-3、1-2-4中的電路參數(shù)，計算出待測量的電流、電壓值，記入表中，以便與實驗測量的數(shù)據(jù)比較，并幫助正確選定測量儀表的量程。 3、利用pspice仿真軟件，根據(jù)圖1-2-3、1-2-4設(shè)計仿真電路，并試運行。（pspice仿真軟件的使用方法詳見附錄） 四、注意事項 1、測量各支路的電流、電壓時，應注意儀表的極性以及數(shù)據(jù)表格中“+、-”號的記錄。 2、電源不作用時，不可將穩(wěn)壓源

8、直接短接。 3、用萬用表直接測內(nèi)阻時，網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的獨立電源必須先置零，以免損壞萬用表，其次，歐姆表必須經(jīng)調(diào)零后再進行測量。 4、改接線路時，要關(guān)掉電源。 五、思考題 1. 疊加原理中e1、e2分別單獨作用，在實驗中應如何操作？ 2. 各電阻所消耗的功率能否用疊加原理計算得出？為什么？試用具體數(shù)據(jù)分析說明。 3. 在求戴維南等效電路時，作短路實驗，測isc的條件是什么？在本實驗中可否直接作負載短路實驗？ 實驗內(nèi)容： 一、實驗線路 實驗線路如圖1-2-3、1-2-4所示。 a de1 iaib 2 l 圖1-2-3疊加原理實驗電路圖 1-2-4戴維南定理實驗電路 c 二、實驗設(shè)備 三、實驗步驟 1、

9、疊加原理實驗 實驗前，先將兩路直流穩(wěn)壓電源接入電路，令e1=12v，e2=6v。 按圖1-2-3接線，并將開關(guān)s1、s2投向短路一側(cè)。（開關(guān)s1和s2分別控制e1、e2兩電源 的工作狀況，當開關(guān)投向短側(cè)時說明該電源不作用于電路。） 1） 接通e1=12v電源，s2投短路側(cè)（e1單獨作用），測量此時各支路電流，測量結(jié)果填 入表1-2-1中。 2） 接通e2=6v電源，s1投短路側(cè)（e2單獨作用），測量此時各支路電流，測量結(jié)果填 入表1-2-1中。 3） 接通e1=12v電源，e2=6v電源（e1和e2共同作用），測量此時各支路電流，測量結(jié) 果填入表1-2-1中。 2、 戴維南定理實驗 按圖1-2

10、-4接線，將一路直流穩(wěn)壓電源接入電路，令u保持12v。 1） 測網(wǎng)絡(luò)的開路電壓uoc 。將rl斷開，用電壓表測有源二端網(wǎng)絡(luò)開路電壓uoc ，（a、 b兩點間電壓），即得等效電壓源的等效電動勢es。記入表1-2-2中。 2） 測網(wǎng)絡(luò)的短路電流isc 。將rl斷開，并將a、b兩點間用一根短路導線相連，用電流表測有源二端網(wǎng)絡(luò)短路電流isc，（a-ma-b支路的電流），即得等效電流源的等效電流is 。記入表1-2-2中。 3） 測有源二端網(wǎng)絡(luò)入端電阻ri 。三種方法測量，結(jié)果記入表1-2-2中。 a) 先將電壓源及負載rl從電路中斷開，并將原電壓端所接的兩點用一根短路導線相連。用萬用表測出a、b兩點間

11、的電阻rab（rab=ri）。 b) 測有源二端網(wǎng)絡(luò)開路電壓uoc和有源二端網(wǎng)絡(luò)短路電流isc ，算出入端電阻ri 。（ri= uoc / isc） c) 先斷開rl ，測網(wǎng)絡(luò)的開路電壓uoc 。再將rl接上，用電壓表測負載rl的兩端電壓uab ，調(diào)節(jié)rl，使uab =（1/2）? uoc ，則此時ri = rl。（為什么？） 4）a、b間接rl（任意值），測rl兩端電壓和流過rl上的電流，記入表1-2-3中。 四、表格與數(shù)據(jù) 表1-2-1 五、實驗報告 1、完成數(shù)據(jù)表格中的計算，進行必要的誤差分析。 2、根據(jù)實驗數(shù)據(jù)驗證線性電路的疊加性與齊次性，驗證戴維南定理的正確性。 3、說明測有源二端網(wǎng)

12、絡(luò)開路電壓及等效內(nèi)阻的幾種方法， 并比較其優(yōu)缺點，考慮是否有其它測量方法。 4、心得體會及其它。 注：1、如下圖所示，實驗時可能會出現(xiàn)的類似電路。 圖1-2-5 疊加原理實驗電路 圖1-2-6 戴維南定理實驗電路 篇三：實驗4_疊加原理與戴維南定理的驗證 實驗四 疊加原理與戴維南定理的驗證 一、實驗目的 1、驗證線性電路疊加原理的正確性，加深對線性電路的疊加性和齊次性的認識和理解。 2、驗證戴維南定理的正確性 3、掌握測量有源二端網(wǎng)絡(luò)等效參數(shù)的一般方法 二、原理說明 1、疊加原理：在有幾個獨立源共同作用下的線性電路中，通過每一個元件的電流或其兩端的電壓，可以看成是由每一個獨立源單獨作用時在該元

13、件上所產(chǎn)生的電流或電壓的代數(shù)和。 線性電路的齊次性是指當激勵信號（某獨立源的值）增加或減小k倍時，電路的響應（即在電路其它各電阻元件上所建立的電流和電壓值）也將增加或減小k倍。 2、任何一個線性含源網(wǎng)絡(luò)，如果僅研究其中一條支路的電壓和電流，則可將電路的其余部分看作是一個有源二端網(wǎng)絡(luò)（或稱為含源二端口網(wǎng)絡(luò)）。 戴維南定理指出：任何一個線性有源網(wǎng)絡(luò)，總可以用一個等效電壓源來代替，此電壓源的電動勢es等于這個有源二端網(wǎng)絡(luò)的開路電壓u0c，其等效內(nèi)阻r0等于該網(wǎng)絡(luò)中所有獨立源均置零（理想電壓源視為短路，理想電流視為開路）時的等效電阻。 u0c和r0稱為有源二端網(wǎng)絡(luò)的等效參數(shù)。 3、有源二端網(wǎng)絡(luò)等效參數(shù)

14、的測量方法 （1）開路電壓、短路電流法 在有源二端網(wǎng)絡(luò)輸出端開路時，用電壓表直接測其輸出端的開路電壓u0c，然后將其輸出端短路，用電流表測其短路電流isc，則內(nèi)阻為r0=uoc/isc （2）伏安法 用電壓表、電流表測出有源二端網(wǎng)絡(luò)的外特性如圖a所示。根據(jù)外特性曲線求出斜率tg，則內(nèi)阻ro=tg=u/i=uoc/isc 圖a 圖b 用伏安法，主要是測量開路電壓及電流為額定值in時的輸出端電壓值un，則內(nèi)阻為ro=uoc-un/in 若二端網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)阻值很低短路電流很大時，則不宜測短路電流。 （3）半電壓法 如圖b所示，當負載電壓為被測網(wǎng)絡(luò)開路電壓一半時，負載電阻（負載電阻由萬用表測量） ，即為被

15、測有源二端網(wǎng)絡(luò)的等效內(nèi)阻值。 （4）零示法 在測量具有高內(nèi)阻有源二端網(wǎng)絡(luò)的開路電壓時，用電壓表進行直接測量會造成較大的誤差，為了消除電壓表內(nèi)阻的影響，往往采用零示測量法，如圖c所示。 圖c 零示法測量原理是用一低內(nèi)阻的穩(wěn)壓電源與被測有源二端網(wǎng)絡(luò)進行比較，當穩(wěn)壓電源的輸出電壓與有源二端網(wǎng)絡(luò)的開路電壓相等時，電壓表的讀數(shù)為“0”，然后將電路斷開，測量此時穩(wěn)壓電源的輸出電壓，即為被測有源二端網(wǎng)絡(luò)的開路電壓。 圖d 三、實驗設(shè)備 1、rxdi-1a電路原理實驗箱 1臺 2、萬用表 1臺 四、實驗內(nèi)容及步驟 （一）疊加原理：實驗電路如圖e所示。 1、按圖e電路接線，取u1=12v，u2為可調(diào)直流穩(wěn)壓電源

16、，調(diào)至 u2=+6v。 圖e 2、 3、令u1單獨作用時（使bc短接），且直流數(shù)字電壓表和毫安表測量各支路電流及各電阻元件 4、兩端電壓，將數(shù)據(jù)記入表格中。 3、令u2單獨作用時（使fe短接），重復實驗步驟 2的測量，并記錄。 4、令u1和u2共同作用時，重復上述的測量和記錄。 5、將u2=+12v，重復上述第3項的測量并記錄。 6、將330電阻換成一只二極管in4007重復15的測量過程，將數(shù)據(jù)記入表格中。 （二）戴維南定理：被測有源二端網(wǎng)絡(luò)如圖d（a）所示。 1、用開路電壓、短路電流法測定戴維南等效電路的uoc和ro。 按圖d（a）電路接入穩(wěn)壓電源es和恒流源is及可變電阻rl，測定uoc和ro。 2、負載實驗 按圖d(a)改變rl阻值，測量有源二端網(wǎng)絡(luò)的外特性。 3、驗證戴維南定理 用一只10k的電位器，將其阻值調(diào)整到等于按步驟1所得的等效電阻r0之值，然后令其與直流穩(wěn)壓電源（調(diào)到步驟“1”時所測得的開路電壓uoc之值）相串聯(lián)，如圖d（b）所示，仿照步驟“2”測其外特性，對戴維南定理進行驗證。 4、測定有源二端網(wǎng)絡(luò)等效電阻（又稱入端電阻）的其它方法，將被測有源網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的所有獨立源置零（將電流源斷開，短路電壓源），然后用伏安法或者