疊加原理及戴維南定理的驗證

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試驗二疊加定理及戴維南定理的驗證

一、試驗?zāi)康?/p>

1.驗證線性電路疊加原理的正確性，加深對其使用范圍的理解；2.通過試驗加深對線性電路的疊加性和齊次性的認(rèn)識和理解；3.驗證戴維南定理的正確性；

二、試驗原理

疊加定理指出：在有幾個獨立源共同作用下的線性電路中，通過每一個元件的電流或其兩端的電壓，可以看成是由每一個獨立源單獨作用時在該元件上所產(chǎn)生的電流或電壓的代數(shù)和。假使網(wǎng)絡(luò)是非線性的，疊加原理將不適用。

任何一個線性含源網(wǎng)絡(luò)，假使僅研究其中一條支路的電壓和電流，則可將電路的其余部分看作是一個有源二端網(wǎng)絡(luò)。戴維南定理指出：任何一個線性有源網(wǎng)絡(luò)，總可以用一個等效電壓源來代替，此電壓源的電動勢ES等于這個有源二端網(wǎng)絡(luò)的開路電壓UOC，其等效內(nèi)阻RO等于該網(wǎng)絡(luò)中所有獨立源均置于零（理想電壓源視為短路，理想電流源視為開路）時的等效電阻。UOC和RO分別稱為有源二端網(wǎng)絡(luò)的開路電壓和等效電阻。

三、試驗組件

多功能試驗網(wǎng)絡(luò)；直流電壓表；直流電流表；可調(diào)直流穩(wěn)壓源；可調(diào)直流電流源；可調(diào)電阻。

四、試驗步驟

1、驗證線性電路的疊加原理：

1按圖1電路圖連接好電路后，請教師檢查電路；○

2開路Is，合上E后測各支路的電壓、電流；○

3短接E，測量Is單獨作用時，各支路的電壓、電流；○4測量E、Is同時作用時各支路電壓、電流；○

5根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)，驗證電流、電壓疊加原理?！?/p>

2、戴維南定理驗證：（1）測量含源單口網(wǎng)絡(luò)：

1按圖2電路圖連接好電路后，請教師檢查電路；○

2設(shè)定Is=15mA、Es=10V；○

3調(diào)理縝密可調(diào)電阻，測定AB支路從開路狀態(tài)（R=○

∞，此時測出的UAB為A、B開路電壓UOC）變化到短路狀態(tài)（R=0,此時測出的電流即為A、B端短路時

1

ES圖2BR5R2R4R1510?/4W圖1R3AISR

的短路電流IS）的UAB、IAB。（2）計算無源單口網(wǎng)絡(luò)的等效電阻

RO?3)驗證戴維南定理

UOCIS1調(diào)理一縝密可調(diào)電阻RAB等于RO，然后將可調(diào)穩(wěn)壓源的輸出電壓○

調(diào)至等于有源單口網(wǎng)絡(luò)的開路電壓UOC與RAB串聯(lián)組成等效電壓源（如圖3所示），負(fù)載電阻R用另一縝密可調(diào)電阻上的可變電阻。

2改變負(fù)載電阻R的值（與表3中R值一一對應(yīng)，便于比較）○，重復(fù)測出UAB、IR記入表4，

并與步驟1中所測得的值比較，驗證戴維南定理。五、試驗數(shù)據(jù)及計算分析

表1.驗證疊加原理（E1=10V，IS=20mA）序列E=10v單獨作用IS=20mA單獨作用E和IS共同作用偏差?UCAUDAUEDUDCIDC

2

表2.有源單口網(wǎng)絡(luò)的外特性UAB=f(IR)

（ES=10V，IS=15mA）R(Ω)UAB（V）IR(mA)01020501002003005001000∞表3.等效電壓源的外特性UAB=f(IR)R(Ω)UAB（V）IR(mA)01020501002003005001000∞

六、本卷須知

1、穩(wěn)流源不應(yīng)開路，否則它兩端正電壓會很