戴维南和络顿定理实验报告是什么?如何求得实验报告?

作者:郜浩越时间:2023-07-18 20:54:06

导读:" 戴维南和络顿定理实验报告是什么?如何求得实验报告?1.戴维南和络顿定理简介-戴维南和络顿定理是电路理论中的重要定理,用于分析单频信号在电路中的传输和反射情况。-该定理最初由英国科学家戴维南和美国科学家络顿在19世纪提出,并被广泛应用于电信技术、电子工程和通信领"

戴维南和络顿定理实验报告是什么?如何求得实验报告?

1.戴维南和络顿定理简介

  -戴维南和络顿定理是电路理论中的重要定理,用于分析单频信号在电路中的传输和反射情况。

  -该定理最初由英国科学家戴维南和美国科学家络顿在19世纪提出,并被广泛应用于电信技术、电子工程和通信领域。

2.戴维南和络顿定理实验报告的定义

  -戴维南和络顿定理实验报告是指通过实验测试和测量,得到电路中信号的传输和反射系数,并对结果进行分析和总结的报告。

  -实验报告应包含实验目的、实验原理、实验步骤、实验结果和结论等内容,以便他人能够理解和重复实验。

3.如何求得戴维南和络顿定理实验报告?

a.实验设备准备

  -首先,需要准备一台信号发生器、一台示波器、一套负载和一台功率计等实验设备。

b.实验步骤

1)连接信号发生器和电路

  -将信号发生器的输出与待测电路的输入端相连,确保信号发生器的输出频率和幅度符合实验要求。

  -将待测电路的输出端与示波器相连,以便观察信号的波形和幅度。

2)测量信号的传输和反射系数

  -通过示波器观察输入信号和输出信号的波形,并测量其幅度。

  -根据测量结果,计算信号的传输系数(TransmissionCoefficient)和反射系数(ReflectionCoefficient)。

c.实验数据处理与分析

  -将测得的传输和反射系数数据记录下来,并进行图表化展示。

  -根据实验结果,分析电路对信号的响应特性,比如衰减、失真等问题。

  -结合理论知识,对实验结果进行解释和总结。

d.实验报告撰写

  -在撰写实验报告时,应包括实验目的、实验原理、实验步骤、实验结果、分析与讨论、结论等部分。

  -实验报告应具备科学性、准确性和完整性,并结合实验数据和图表进行说明和解释。

4.应用领域和意义

  -戴维南和络顿定理实验报告的应用领域广泛,涉及电信技术、电子工程、通信领域等。

  -通过实验报告的撰写和分析,可以帮助工程师和研究人员了解电路的传输特性,优化电路设计,提高信号传输效率。

  -实验报告的结果和结论可用于指导实际电路的调试和优化,在实际应用中发挥重要作用。

  总之,戴维南和络顿定理实验报告通过实验测试和测量,得到电路中信号的传输和反射系数,并对结果进行分析和总结。

  实验报告的撰写需要准备实验设备,进行实验步骤,处理和分析实验数据,并最终撰写实验报告。

  这些报告在电信技术、电子工程和通信领域具有重要的应用和意义。

戴维南和络顿定理实验报告及求?

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)。

  戴维南定型扰链理指出: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。

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

1

电路基本实验(二)——戴维南定理及诺顿定理研究

一.实验目的

  1)学习测量有源线性一端口网络的戴维南等效电路参数。

  2)用实验证实负载上获得最大功率的条件。

  3)探讨戴维南定理及诺顿定理的等效变换。

  4)掌握间接测量的误差分析方法。

  二.实验原理及方法1.实验原理。

  在有源线性一端口网络中,电路分析李核时,可以等效为一个简单的电压源和电阻串联(戴维南等效电路)或电流源与电阻并联(诺顿等效电路)的简单电路。戴维南定理:任何一个线性有源一端口网络,对外电路而言,它可以用一个电压源和一个电阻的串联组合电路等效,该电压源的电压等于该有源一端口网络在端口处的开路电压,而与电压源串联的等效电阻等于该有源一端口网络中全部独立源置零后的输入电阻。

  诺顿定理:任何一个线性有源一端口网络,对外电路而言,它可以用一个电流源和一个电导的并联组合电路等效,该电流源的电流等于该有源一端口网络在端口处的短路电流,而与电流源并联的电导等于该有源一端口网络中全部独立源置零后的输入电导。2.实验方法

  (1)、测定有源线性一端口网络的等效参数:自行设计一个至少含有两个独立电源、两个网孔的有源线性一端口网络的实验电路,列出相应测量数据的表格。

  在端口出至少用两种不同的方法测量、计算其戴维南等效电路参数。

  具体使用方法有:。

~1/3~

  方法一:短路短路法——用高内阻电压表直接测量a、b端开路电压,则就是等效的开路电压;再用低内阻的电流表测量a、b端短路电流,则等效内

  。

方法二:半偏法——用高内阻电压表直接卜孙测量开路电压

后,接负载电阻

2

  。调节,测量负载电阻的电压,当时,。

方法三:控制变量法——控制电压源或者电流源输出不变,调节的大小,

  读出电压电流表的读数。

过小,短路电流

会太大,这时候就不能测量短路电流,只可测量网

络的外特性曲线上除了和两点外的任两点的电流和电压,利

用公式计算和

(2)、负载上最大功率的获得:仍用(1)设计的电路,改变负载电阻的值,测

量记录端口处U、I值,找出负载上获得最大功率时的值,并于理论值进行比

  较。

  (3)、研究戴维南定理:用(1)中任一中测量方法获得的等效电路参数组成电路,测量端口参数,检查测量的端口参数是否落在其外特性曲线上。

  (4)、用测量计算的等效参数组成诺顿等效电路,用数据检验与戴维南定理的互通性。三.实验线路

参数:

  =400Ω;

  =1000Ω;

  =800Ω;=8mA;

  =5V。

四.使用设备及编号

3

设备名称:GDDS高性能电工电子实验台

五.数据、图表及计算

1、测定有源线性一端口网络的等效参数(1)开路、短路法

  =13.45V;

  =10.61A;

=

  ≈1268Ω。

(2)半偏法当

=0时,

  =13.45。当U=

时,

  =1268Ω;

=

  ≈10.61A。

2、负载上最大功率的获得

以电阻箱为负载,以其阻值为变量,由1中=1268Ω,猜测当阻值为

  1268Ω时P为最大值。次数123

4

R/Ω8689681068116812681368146815681668I/mA6.316.035.765.535.315.114.924.754.59U/V5.47

~2/3~

5.83

6.16

6.46

6.73

6.99

7.22

7.44

7.65

P/54.5235.1535.4835.7235.7435.7235.5235.3433.11

对上表的数据进行二次拟合得到以下图像:

4

于是可以得到,当

=1268时,功率P有最大值33.74×

  W。

3、戴维南定理的研究

戴维南等效电路

调节,测得的数据如下:

次数12345678910R/Ω020040060080010001200140016001800U/V

0

1.683.244.335.215.946.547.057.507.88I/mA10.589.15

8.06

7.20

6.50

5.92

5.45

5.04

4.69

4.38

将以上测得数据的点在原U—I电路中标出:

5

  根据点的分布情况,戴维南等效电路测得的数据,基本落在有源线性一端口网络的外特征线上。

4、验证诺顿定理

诺顿等效电路

调节电阻,测得的数据如下:

次数123456

7

8

9

10

R/Ω020040060080010001200140016001800U/V

0

1.86

3.284.405.296.006.627.147.587.96I/mA10.619.36

8.22

7.35

6.63

6.00

5.52

5.10

4.75

4.44

六.数据的误差处理

1、测定有源线性一端口网络的等效参数

戴维南定理和若顿定理的验证

实验一、戴维南定理

一、实验目的:

  1、深刻理解和掌握戴维南定理。

  2、初步掌握用Multisim软件绘制电路原理图。

  3、初步掌握Multisim软件中的Multimeter、Voltmeter、Ammeter等仪表的使用以及DCOperatingPoint、ParameterSweep等SPICE仿真分析方法。

  4、掌握电路板的焊接技术以及直流电源、万用表等仪表的使用。

二、实验内容:

  1、计算等效电压和等效电阻;

  2、用Multisim软件测量等效电压和等效电阻;

  3、用Multisim软件仿真验证戴维南定理;

  4、在实验板上测试等效电压和等效电阻;

  5、在实验板上验证戴维南定理;

三、实验步骤

  1、计算等效电压V=US(R3//R33)/((R1//R11) (R3//R33))=2.613V;

等效电阻R=((R1//R3) R2)//((R11//R33) R22)=250.355Ω

2、软件仿真

(1)实验电路

在Multisim软件上绘制实验电穗激路,如图1

图1实验电路

参数测试

负载短路时的短路电流10.42mA负载开路时的开路电压2.609V

  调节负载时的数据如表1所示。

(2)等效电路

在Multisim软件上绘制等效电路,如图2

图2等效电路

参数测试

负载短路时的派碧短路电流10.41mA负载开路时的开路电压2.60V

  调节负载时的数据如表1所示。

3、电路实测

(1)实验电路

负载短路时的短路电流10.01mA负猜羡袜载开路时的开路电压2.58V

  调节负载时的数据如表1所示。

(2)等效电路

负载短路时的短路电流10.1mA负载开路时的开路电压2.58V

  调节负载时的数据如表1所示。

表1负载电阻0~5KΩ变化时的仿真及实测数据

负载电阻(Ω)

负载电压(V)

负载电流(mA)

Multisim

实验板

Multisim

实验板

原电路

等效电路

原电路

等效电路

原电路

等效电路

原电路

等效电路

0

5.21u 

5.211u 

 0

0

10.42 

10.421 

10.01

10.1

500

1.738 

1.739 

0.893 

0.442

3.477 

3.477 

6.7 

8.4

1000

2.086 

2.087 

1.165 

0.674

2.086 

2.087 

5.7 

7.5

1500

2.235 

2.236 

1.420 

1.018

1.491 

1.49 

4.7 

6.2

2000

2.318 

2.319 

1.713 

1.258

1.16 

1.159 

3.5 

5.2

2500

2.371 

2.371 

1.842 

1.673 

949.019u

948.575u 

3.0 

3.6

3000

2.408 

2.408 

1.965 

1.946

802.913u 

802.913u 

2.5

2.5

3500

2.434 

2.435 

2.091 

2.075

695.888u 

695.888u 

2.0 

2.0

4000

2.455 

2.455 

2.235 

2.263 

613.731u 

613.731u 

1.4 

1.2

4500

2.471

2.471

2.58

2.58

549.338u

548.894u

0

0

5000

2.484 

2.485 

 

 

497.38u

496.936u 

 

 

四、实验数据处理

1、分别画出仿真(2组)与实测(2组)的V-I特性曲线(负载电流为横坐标,负载电压为纵坐标分别画原电路和等效电路的V-I特性曲线),如图3以及图4:

图3原电路仿真与实测数据的V-I特性曲线

图4原电路仿真与实测数据的V-I特性曲线

2、数据分析

(1)分析导致仿真数据与实测数据有差别的原因

  第一、等效电路中等效电阻是用电位器替代的,而电位器调解时是手动调节,存在较大误差;第二、仪器测量存在误差。

(2)个人对该实验的小结(收获、不足、改进)

  该实验使得我更加深刻地理解了戴维南定理;数据采集上存在不足,应该控制电压相等,这样才能得到更直观的比较。诺顿定理

  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等效变换,电流源的电流等于该一端口的短路电流,电导等于把该一端口全部独立电源置零后的输入电导。

  应用电压源和电阻的串联组合与电流源和电导的并联组合之间的等效变换,可推得诺顿定理。

§4.4特勒根定理

  特勒根定理是电路理论中对集总电路普遍适用的基本定理。

特勒根定理1:

对于一个具有n个结点和b条支路的电路,假设各支路电流和支路电压取关联参考方向,并令(i1,i2,…,ib),(u1,u2,…ub)分别为b条支路的电流和电压,则对任何时间,有

  特勒根定理对任何具有线性、非线性、时不变、时变元件的集总电路都适用。这个定理实质上是功率守恒的数学表达式,它表明任何一个电路的全部支路吸收的功率之和恒等于零。

特勒根定理2:

  如果有两个具有n个结点和b条支路的电路,它们具有相同的图,但由内容不同的支路构成。假设各支路电流和电压都取关联参考方向,并分别用

表示两电路中b条支路的电流和电压,则在任何时间t,有

戴维南诺顿定理的验证_实验九 戴维南和诺顿定理的验证

实验九戴吵启维南和诺顿定理的验证

一、实验目的

1.学习线性有源二端网络等效电路参数的测量方法,用实验方法测定有源二端网络N的开路电压和输入端等效电阻

2.加深对戴维南诺顿定理的理解,用实验方法验证戴维南诺顿定理

二、实验原理

1.戴维南定理:

  任何一个线性含源端口网络,对外电路来说,总可以用一个电压源和电阻的串联组合来等效置换;此电压源的电压等于外电路断开时端口处的开路电压uoc,而电阻等于端口的输入电阻(或等效电阻Req)。

2.诺顿定理

  任何一个含源线性端口电路,对外电路来说,可以用一个电拦晌流源和电导(电阻)的并联组合来等效置换;电流源的电流等于该端口的短路电流,而电导(电阻)等于把该端口的全部独立电源置零后的输入电导(电阻)。

三、实验内容(实验过程)

(1)、戴维南定理:

1、电路图(书上例题)

原图:

通过验证所求的I是否相同来验证戴维南:

开路电压:

等效电阻:

戴维南等效:

2、数据分析

开路电压:15.556V

等效电阻:4.45Ω

I=945.653mA

I0=945.946mA

I=945.653mA

因为存在精度误差,可视为I相等

  戴维南定理得证。

(2)诺顿定理

1、电路图(书上例题)

原图:

通过验证所求的I是否相同来验证诺顿定理:

短路电流:

等效电阻:

诺顿等效:

数据分析

短路电流:9.6A

等效电阻:1.67Ω

I=2.828A

I0=2.824A

I=2.828A

因为存在精度误差,可视为I相等

  诺顿定理得证。

二、实验体会

实验七:

  通过适当的替换,可以让整个回路更加简洁明了,但是替换的时候一定要确保其他的参数不会改变。通过仿真来验证替换定理也比较简单,电流电压都可以通过万用表直接测出来。

实验九:

  验证戴维南升衡如定理时,一开始准备老老实实的通过其他参数来算开路电压,后来才发现,直接用一个万用表测量就好。验证诺顿定理时也是如此,通过万用表直接测出短路电压,再求出等效电阻,组合成所需电路就好。

关于电路分析实验报告

戴维南定理及功率传输最大条件

一、实验目的

  1、用实验方法验证戴维南定理的正确性。

  2、学习线性含源一端口网络等效电路参数的测量方法。

  3、验证功率传输最大条件。

二、原理及说明

1、戴维南定理

  任何一个线性含源一端口网络,对外部电路而言,总可以用一个理想电压源和电阻相串联的有源支路来代替,如图3-1所示。理想电压源的电压等于原网络端口的开路电压UOC,其电阻等于原网络中所有独立电源为零时入端等效电阻R0。

2、等效电阻R0

  对于已知的线性含源一端口网络,其入端等效电阻R0可以从原网络计算得出,也可以通过实验手段测出。下面介绍几种测量方法。

方法1:由戴维南定理和诺顿定理可知:

  因此,只要测出含源一端口网络的开路电压UOC和短路电流ISC,R0就可得出,这种方法最简便。但是,对于不允许将外部电路直接短路的网络(例如有可能因短路电流过大而损坏网络内部的器件时),不能采用此法。

方法2:测出含源一端口网络的开路电压UOC以后,在端口处接一负载电阻RL,然后再测出负载电阻的端电压URL,因为:

则入端等效电阻为:

方法3:令有源一端口网络中的所有独立电源置零,然后在端口处加一给定电压U,测得流入端口的电流I(如图3-2a所示),则:

也可以在端口处接入电流源I′,测得端口电压U′(如图3-2b所示),则:

3、功率传输最大条件

一个含有内阻ro的电源给RL供电,其功率为:

为求得RL从电源中获得最大功率的最佳值,我们可以将功率P对RL求导,并令其导数等于零:

解得:RL=r0

得最大功率:

  即:负载电阻RL从电源中获得最大功率条件是负载电阻RL等于电源内阻r0。烂中

三饥答山、仪器设备

电工实验装置:DG011、DY031、DG053

四、实验内容

1、线性含源一端口网络的外特性

  按图3-3接线,改变电阻RL值,测量对举桥应的电流和电压值,数据填在表3-1内。根据测量结果,求出对应于戴维南等效参数Uoc,Isc。

表3-1线性含源一端口网络的外特性

RL(Ω)0短路100200300500700800∞开路

I(mA)

U(V)

2、求等效电阻Ro

  利用原理及说明2中介绍的3种方法求R。,并将结果填入表3-2中,方法(1)和方法(2)数据在表3-1中取,方法(3)实验线路如图3-4所示。

表3-2等效电阻R0

方法123

R0(KΩ)

R0的平均值

3、戴维南等效电路

  利用图3-4构成戴维南等效电路如图3-5所示,其中U0=R0=。

  测量其外特性U=f(I)。将数据填在表3-3中。

表3-3戴维南等效电路

RL(Ω)0短路100200300500700800∞开路

I(mA)

U(V)

4、最大功率传输条件

  1.根据表3-3中数据计算并绘制功率随RL变化的曲线:P=f(RL)。

  2.观察P=f(RL)曲线,验证最大功率传输条件是否正确。

六、报告要求

  1、根据实验1和3测量结果,在同一张座标纸上做它们的外特性曲线U=f(I),并分析比较。

  2、完成实验内容2的要求。

用最简单的方法理解戴维南定理?

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.进一步熟悉实验台的布局及直流电压源、直流电压表电流表的使用方法。

  2.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。

  3.掌握测量有源二端网络等效参数的一般方法。

  4.进一步学会用电流插头、插座测量各支路电流。

二、实验原理

  1.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。

  2.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。

三、实验电路

四、实验仪器

序号名称型号与规格数量备注

1直流稳压电源0-30V可调1DG04

2可调直流恒流源0-500mA1DG04

3直流数字毫安表0-200mV1D31

4直流数字电压表0-200V1D31

5万用表1

6电阻器470Ω1DG09

7可调电阻箱0-99999.9Ω1DG05

8实验线路1DG05

五、实验内容

  1.按电路图1连接实验线路,用开路电压、短路电流测定戴维南等效电路的Uoc、R0和诺顿等效电路的ISC、R0。

  按图(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。

  (测UOC时,不接入mA表)。

  数据记入表3-1。

  2.按图(a)接入RL。

  改变RL阻值,测量有源二端网络的外特性曲线。

  数据记入表3-2。

表3-1

U(v)

I(mA)表3-2

表3-2

U(v)

I(mA)

  3.验证戴维南定理:从电阻箱上取得按步骤“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(b)所示,仿照步骤“2”测其外特性,数据记入表3-3。

    对照表3-2和表3-3对戴氏定理进行验证。

  4.验证诺顿定理:从电阻箱上取得按步骤“1”所得的等效电阻R0之值,然后令其与直流恒流源(调到步骤“1”时所测得的短路电流ISC之值)相并联,如图(c)所示,仿照步骤“2”测其外特性,数据记入表3-4。

    对照表3-2和表3-4对诺顿定理进行验证。

表3-3

U(v)

I(mA)

表4-4

U(v)

I(mA)

六、实验注意事项

  1.测量时应注意电流表量程的更换。

  2.步骤“5”中,电压源置零时不可将稳压源短接。

  3.用万表直接测R0时,网络内的独立源必须先置零,以免损坏万用表。其次,欧姆档必须经调零后再进行测量。

  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(c)测量。

  5.改接线路时,要关掉电源。

七、实验报告要求

1.实验目的;2.实验原理;

3.实验仪器;4.实验电路;

5.实验内容及实验步骤、实验数据;

6.用实验结果验证理论的正确性:

  1)根据步骤2、3、4,分别绘出曲线,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、5、6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。

7.理论计算数据及误差计算,进行误差原因分析;

  8.实验心得体会及其他。

戴维南定理的验证

  1.按电路图连接实验线路,用开路电压、短路电流测定戴维南等效电路的Uoc、R0和诺顿等效电路的ISC、R0。

  按图(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。

  (测UOC时,不接入mA表)。

  数据记入表。

  2.按图(a)接入RL。改变RL阻值,测量有帆耐源二端网络的外特性曲线。

  3.验证戴维南定理:从电阻箱上取得按步骤“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)态袜春相串联,如图(b)所示,仿照步骤“2”测其外特性。

  4.验证诺顿定理:从电阻箱上取得按好游步骤“1”所得的等效电阻R0之值,然后令其与直流恒流源(调到步骤“1”时所测得的短路电流ISC之值)相并联,如图(c)所示,仿照步骤“2”测其外特性。

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