戴维南定理和若顿定理的验证

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)=250.355Ω2、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 10.1500 1.738　 1.739　 0.893　 0.442 3.477　 3.477　 6.7　 8.41000 2.086　 2.087　 1.165　 0.674 2.086　 2.087　 5.7　 7.51500 2.235　 2.236　 1.420　 1.018 1.491　 1.49　 4.7　 6.22000 2.318　 2.319　 1.713　 1.258 1.16　 1.159　 3.5　 5.22500 2.371　 2.371　 1.842　 1.673　 949.019u 948.575u　 3.0　 3.63000 2.408　 2.408　 1.965　 1.946 802.913u　 802.913u　 2.5 2.53500 2.434　 2.435　 2.091　 2.075 695.888u　 695.888u　 2.0　 2.04000 2.455　 2.455　 2.235　 2.263　 613.731u　 613.731u　 1.4　 1.24500 2.471 2.471 2.58 2.58 549.338u 548.894u 0 05000 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