戴维南定理和若顿定理的验证

请在实验前对线路图4-6戴维南等效电路的Uoc,R0和若顿等效电路的Isc,R0理论值进行计算,以便调整实验线路及测量时可准确地选取电表的量程

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DC Operating Point、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))=2.613 V ;
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
温馨提示:答案为网友推荐,仅供参考
相似回答