戴维南定理实验报告

实验一、戴维南定理

学号: 1117426021 姓名: 黄跃

一、实验目的: 1、 2、 3、

深刻理解和掌握戴维南定理。

初步掌握用Multisim软件绘制电路原理图。

初步掌握Multisim软件中的Multimeter、Voltmeter、Ammeter等仪表的使用以及DC Operating Point、Parameter Sweep等SPICE仿真分析方法。 4、

二、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,其等效电阻等于将该一端口网络中所有独立源都置为零后的输入电阻。这一定理称为戴维南定理,如图3.1.1 。

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。

任何线性有源一端口网络 戴维南等效电路 图3.1.1 戴维南定理

三、实验内容: 1、

测量电阻的实际值,将测量结果填入表3-1-1中,计算等效电压和等效电阻; 2、 3、 4、 5、

四、实验步骤

1、 表3-1-1 用Multisim软件测量等效电压和等效电阻; 用Multisim软件仿真验证戴维南定理; 在实验板上测试等效电压和等效电阻; 在实验板上验证戴维南定理;

计算等效电压V=US(R3//R33)/((R1//R11)+(R3//R33))=2.604 V ; 等效电阻R=((R1//R3)+R2)//((R11//R33)+R22)=249.579Ω 2、软件仿真 (1)创建电路:

在Multisim软件上绘制实验电路,如图1

图1

(2)用万用表测量端口的开路电压和短路电流,并计算等效电阻。

(3)用万用表的Ω档测量等效电阻,与(2)所得结果比较,将测量结果填入表3-1-2.

表3-1-2

(4)根据开路电压和等效电阻创建等效电路。

(5)用参数扫描法(对负载电阻参数扫描)测量原电路及等效电路的外特性,将测量结果填入表3-1-3 。

3、在通用电路板上焊接实验电路并测试等效电压和等效电阻,测量结果填入表3-1-2中。

4、测量原电路和戴维南等效电路的外特性,测量结果填入表3-1-3中,验证戴维南定理。

表3-1-3负载电阻300~3KΩ变化时的仿真及实测数据

五、实验数据处理

1、根据测量数据,用Origin绘图软件绘制等效前后外特性,负载电阻为横坐标,负载电压为纵坐标。

该图为原电路中仿真和实测的随负载电阻变化而负载电压变化的图像

该图为等效电路中仿真和实测的随负载电阻变化而负载电压变化的图像

该图为原电路和等效电路在实测中随负载电阻的变化而负载电压变化的图像 六、实验思考题

1.为何开路电压理论值和实际测量值一样,而短路电流不一样?

答:因为等效电阻是两百多欧姆,而电流表的mA档的电阻为几十欧姆,对实验电流的测量造成较大的影响,所以会不一样。

2.本实验原理图是按照安培表外接法绘制的,考虑安培表外接法和内接对本实验有何差别?

答:用电流表内接测得的等效电阻值偏大,而用安培表外接法对实验造成的影响较小,可以忽略不计。

 

第二篇:戴维南定理实验报告

戴维南定理

学号:1028401004 姓名:常茂林   成绩:

实验原理及思路

一个含独立源,线性电阻和受控源的二端网络,其对外作用可以用一个电压源串联电阻的

等效电源代替,其等效电压源的电压等于该二端网络的开路电压,其等效内阻是将该二端网络中所有的独立源都置为零后从从外端口看进去的等效电阻。这一定理称为戴维南定理。

本实验采用如下所示的实验电路图a

等效后的电路图如下b所示

测它们等效前后的外特性,然后验证等效前后对电路的影响。

  实验内容及结果

⒈计算等效电压和电阻

计算等效电压:Uoc==2.6087V。

计算等效电阻:R==250.355Ω

⒉用Multisim软件测量等效电压和等效电阻

Uo=2.609V,Io=10.42mA.Ro=250.355Ω

⒊实验数据

Multisim数据图为

实验数据图为

由上面的数据及图线得知等效前后不影响电路的外特性,即验证了戴维南定理。

结论及分析

本实验,验证了戴维南定理即等效前后的电路的外特性不改变。

进行板上实验时,存在一定的误差,而使电路线性图不是非常吻合。可能是仪器的误差,数据不能调的太准确,也可能是内接和外接都有误差。

本实验最大的收获是学会用一些仿真软件,去准确的评估实际操作中的误差。

改进的地方是进行测量时取值不能范围太窄,要多次反复测量以防实验发生错误。

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