电路与模拟-仿真实验1+戴维南定理.doc

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?Ω、R2=220?Ω、R3=9l?Ω及RL=470?Ω。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],启动电源开关,并记录电压表与电流表的读数。;A1==,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=,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?Ω选项,即可完成Req之测量。如图1-4所示。Req=-3图1-,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=;A2=.[理论计算],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:,其等效电压即是要化简电路的开路电压Uo,理论计算如下:,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: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=?Ω、R2=330?Ω、R3=220?Ω及RL=1k?Ω。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],启动电源开关,并记录电压表和电流表读数