电路与模拟-仿真实验1 戴维南定理VIP免费

电路与模拟电子技术实验1戴维南等效电路实验1戴维南及诺顿等效电路测量[实验目的]本单元将说明戴维南与诺顿定理的应用，并借助多功能电表（万用表）测量等效电阻、戴维南等效电压源与诺顿等效电流源。对复杂的电网络，当只需对某一支路求解时，可以把与该支路相联的其它部分看成一个整体，也即二端网络，若能把二端网络用较简单的元件进行等效，电路的计算就得到化简。任何电源都可以等效为电压源或电流源这两种电路模型。因为含源二端网络可以简化为一个等效电源，所以这个等效电源可以是电压源，也可以是电流源。由此得出戴维南定理和诺顿定理两个等效电源定理。一验证戴维南定理[实验原理]戴维南定理：任何一个线性有源二端网络对外电路来说，可以用一个电压源来等效，其中，EUo（开路电压），R0Req（独立电源置零后的等效电阻）。如图1-1所示。图1-1[实验步骤]如图1-2的电路，利用EWB电路设计窗口中的元件工具表，连续选取电阻四次，取电阻名称为Rl=300、R2=220、R3=9l及RL=470。其次，选取一电池符号，取电池名称为Ul=l0V。为了验证戴维南等效电路，我们在仪表工具栏中选择一电压表与电流表在RL处连接。图1-2[实验测量]1．完成上述连接后，启动电源开关，并记录电压表与电流表的读数。;A1=_2.712V____.V1=_5.774mA____2．在求取戴维南等效电压时，则在图1-2电路中，将RL由电路中移出，并接上多功能电表之V选项，即可完成Uo之测量。如图1-3所示。Uo=_4.0000V.第1页共4页电路与模拟电子技术实验1戴维南等效电路3．其次，在仪表工具栏中选取一万用表。在求取戴维南等效电阻过程中，我们将图1-2中RL由电路中移出，并将10V电压源短路，接上万用表选项，即可完成Req之测量。如图1-4所示。Req=_223.0___.图1-3图1-44．得到上述测量电路的Uo及Req后，重新将电压表、电流表、Ro=Req和E=Uo、RL连接，如图1-5所示。图1-5启动电源开关，并记录电压表和电流表的读数。V2=__2.712V__;A2=_5.774mA___.[理论计算]1．据戴维南定理，其等效电阻为要化简电路中所有独立电压源为零(视作短路)及所有独立电流源为零(视作断路)时所具有的电阻。理论计算如下:2．根据戴维南定理，其等效电压即是要化简电路的开路电压Uo，理论计算如下:3．作出戴维南等效电路，计算通过RL的电流IRL及其两端的电压URL如下：[结论]将实验测量与理论计算相比较可得结论如下：第2页共4页电路与模拟电子技术实验1戴维南等效电路二验证诺顿定理[实验原理]诺顿定理：任何一个线性有源二端网络对外电路来说，可以用一个电流源来等效，其中，IsIshort（短路电流），R0Req（独立电源置零后的等效电阻）。如图2-1所示。图2-1[实验步骤]如图2-2所示的电路，利用EWB电路设计窗口中的元件工具表，连续选取电阻四次，取电阻名称为Rl=3.3k、R2=330、R3=220及RL=1k。其次，选取一电池符号设定其值为l2V。为了验证诺顿等效电路，我们在仪表工具栏中选择一电压表和一电流表在RL处连接。图2-2[实验测量]1．完成上述电路连接后，启动电源开关，并记录电压表和电流表读数。V1=___717.5mV___;A1=_718.2A___.2．对于图2-2的电路，将RL两端短路，并在其中连接一电流表，如图2-3所示，启动电源开关后，记录电流表的读数。Ish=___2.098mA__.3．然后，图2-2电路中的RL两端断路并将其去除，再将l2V电源短路，用万用表的欧姆档进行测量，如图2-4所示，可得Req=___520____.图2-3第3页共4页图2-4电路与模拟电子技术实验1戴维南等效电路4．利用图2-3及2-4的结果，完成图2-5的等效电路。此时，可于RL支路中串联一电流表并且在RL电阻两端跨接一电压表。图2-5在启动电源开关后，记录电压表和电流表的读数V2=__717.5mV_;A2=_718.2A__.将此读数与图2-2中的读数相比较。[理论计算]1．根据诺顿定理，其等效电流是将输出端短路后，所得到的短路电流Ish。计算如下:2．根据诺顿定理，其等效电阻为将输出端的RL移去，并将电路中的独立电压源置零（短路），由输出回路看电路所具有的总电阻Req。计算如下：3．作出诺顿等效电路，计算通过RL的电流IRL及其两端的电压URL如下：[结论]将实验测量与理论计算相比较可得...