戴维南定理实验心得体会
篇一:电路实验心得体会
电路实验心得体会
电路实验,作为一门实实在在的实验学科,是电路知识的基础和依据。它可以帮助我们进一步理解巩固电路学的知识,激发我们对电路的学习兴趣。在大一上学期将要结束之际,我们进行了一系列的电路实验,从简单的戴维南定理到示波器的使用,再到回转路-----,一共五个实验,通过这五个实验,我对电路实验有了更深刻的了解,体会到了电路的神奇与奥妙。
不过说实话在做这次试验之前,我以为不会难做,就像以前做的实验一样,操作应该不会很难,做完实验之后两下子就将实验报告写完,直到做完这次电路实验时,我才知道其实并不容易做。它真的不像我想象中的那么简单,天真的以为自己把平时的理论课学好就可以很顺利的完成实验,事实证明我错了,当我走上试验台,我意识到要想以优秀的成绩完成此次所有的实验,难度很大,但我知道这个难度是与学到的知识成正比的,因此我想说,虽然我在实验的过程中遇到了不少困难,但最后的成绩还是不错的,因为我毕竟在这次实验中学到了许多在课堂上学不到的东西,终究使我在这次实验中受益匪浅。
下面我想谈谈我在所做的实验中的心得体会:
在基尔霍夫定律和叠加定理的验证实验中,进一步学习了基尔霍夫定律和叠加定理的应用,根据所画原理图,连接好实际电路,测量出实验数据,经计算实验结果均在误差范围内,说明该实验做的成功。我认为这两个实验的实验原理还是比较简单的,但实际操作起来并不是很简单,至少我觉得那些行行色色的导线就足以把你绕花眼,所以我想说这个实验不仅仅是对你所学知识掌握情况的考察,更是对你的耐心和眼力的一种考验。
在戴维南定理的验证实验中,了解到对于任何一个线性有源网络,总可以用一个电压源与一个电阻的串联来等效代替此电压源的电动势Us等于这个有源二端网络的开路电压Uoc
其等效内阻Ro等于该网络中所有独立源均置零时的等效电阻。这就是戴维南定理的具体说明,我认为其实质也就是在阐述一个等效的概念,我想无论你是学习理论知识还是进行实际操作,只要抓住这个中心,我想可能你所遇到的续都问题就可以迎刃而解。不过在做这个实验,我想我们应该注意一下万用表的使用。
尽管它的操作很简单,但如果你马虎大意也是完全有可能出错的,是你整个的实验前功尽弃!
在接下来的常用电子仪器使用实验中,我们选择了对示波器的使用,我们通过了解示波器的原理,初步学会了示波器的使用方法。在试验中我们观察到了在不同频率、不同振幅下的各种波形,并且通过毫伏表得出了在不同情况下毫伏表的读数。
我们最后一个实验做的是一阶动态电路的研究,在这个实验中我们需要测定RL一阶电路的零输入响应,零状态响应以及全响应,学习电路时间常数的测量方法。因为动态网络的过渡过程是十分短暂的单次变化过程,如果我们选择用普通示波器过渡过程和测量有关的参数,我们就必须是这种单次变化的过程重复出现。因此我们利用信号发生器输出的方波模拟阶跃激励信号,即利用方波输出的上升沿作为零状态响应的正阶跃激励信号;利用方波的下降沿作为零输入响应的负阶跃激励信号。上述是在做此实验时应注意的,因为如果不使动态网络的过渡过程单次变化重复出现,会使我们所测得的值及其不准确。同时当我们把一个电容和一个电阻串联到电路中,观察示波器中所显示的波形,如果它是周期性变化的,而且近似于镰刀形,说明对于这个一阶动态电路实验已经基本上掌握!
总的来说,通过此次电路实验,我的收获真的是蛮大的,不只是学会了一些一起的使用,如毫伏表,示波器等等,更重要的是在此次实验过程中,更好的培养了我们的具体实验的能力。又因为在在实验过程中有许多实验现象,需要我们仔细的观察,并且分析现象的原因。特别有时当实验现象与我们预计的结果不相符时,就更加的需要我们仔细的思考和分析了,并且进行适当的调节。因此电路实验可以培养我们的观察能力、动手操做能力和独立思考能力。所以对于此次电路实验我觉得很成功,因为我在这次实验中真的收获到了很多从课堂上学不到的东西,真的让我感触颇深,受益匪浅!
篇二:验证戴维南定理实验报告
一、实验目的
1. 验证戴维南定理和诺顿定理的正确性,加深对该定理的理解。 2. 掌握测量有源二端网络等效参数的一般方法。
二、原理说明
1. 任何一个线性含源网络,如果仅研究其中一条支路的电压和电流,则可将电路的其余部分看作是一个有源二端网络(或称为含源一端口网络)。 戴维南定理指出:任何一个线性有源网络,总可以用一个电压源与一个电阻的串联来等效代替,此电压源的电动势Us等于这个有源二端网络的开路电压Uoc,其等效内阻R0等于该网络中所有独立源均置零(理想电压源视为短接,理想电流源视为开路)时的等效电阻。 诺顿定理指出:任何一个线性有源网络,总可以用一个电流源与一个电阻的并联组合来等效代替,此电流源的电流Is等于这个有源二端网络的短路电流ISC,其等效内阻R0定义同戴维南定理。
Uoc(Us)和R0或者ISC(IS)和R0称为有源二端网络的等效参数。 2. 有源二端网络等效参数的测量方法 开路电压、短路电流法测R0
在有源二端网络输出端开路时,用电压表直接测其输出端的开路电压Uoc,然后再将其输出端短路,用电流表测其短路电流Isc,则等效内阻为
如果二端网络的内阻很小,若将其输出端口短路 则易损坏其内部元件,因此不宜用此法。
伏安法测R0
戴维南定理
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戴维宁定理(Thevenin's theorem):含独立电源的线性电阻单口网络N,就端口特性而言,可以等效为一个电压源和电阻串联的单口网络。电压源的电压等于单口网络在负载开路时的电压uoc;电阻R0是单口网络内全部独立电源为零值时所得单口网络N0的等效电阻。
中文名
戴维宁定理
外文名
Thévenin's Theorem
别名
等效电压源定律
提出者
戴维宁
提出时间
1883年
快速
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证明
详解
注意事项
简介
戴维南定理(又译为戴维宁定理)又称等效电压源定律,是由法国科学家L·C·戴维南于1883年提出的一个电学定理。由于早在1853年,亥姆霍兹也提出过本定理,所以又称亥姆霍兹-戴维南定理。其内容是:一个含有独立电压源、独立电流源及电阻的线性网络的两端,就其外部型态而言,在电性上可以用一个独立电压源V和一个松弛二端网络的串联电阻组合来等效。在单频交流系统中,此定理不仅只适用于电阻,也适用于广义的阻抗。戴维南定理在多电源多回路的复杂直流电路分析中有重要应用。[1]
对于含独立源,线性电阻和线性受控源的单口网络(二端网络),都可以用一个电压源与电阻相串联的单口网络(二端网络)来等效,这个电压源的电压,就是此单口网络(二端网络)的开路电压,这个串联电阻就是从此单口网络(二端网络)两端看进去,当网络内部所有独立源均置零以后的等效电阻。
uoc 称为开路电压。Ro称为戴维南等效电阻。在电子电路中,当单口网络视为电源时,常称此电阻为输出电阻,常用Ro表示;当单口网络视为负载时,则称之为输入电阻,并常用Ri表示。电压源uoc和电阻Ro的串联单口网络,常称为戴维南等效电路。
当单口网络的端口电压和电流采用关联参考方向时,其端口电压电流关系方程可表为:u=R0i+uoc[2]
戴维南定理和诺顿定理是最常用的电路简化方法。由于戴维南定理和诺顿定理都是将有源二端网络等效为电源支路,所以统称为等效电源定理或等效发电机定理。
当研究复杂电路中的某一条支路时,利用电工学中的支路电流法、节点电压法等方法很不方便,此时用戴维
南定理来求解某一支路中的电流和电压是很适合的。[3]
证明
戴维南定理可以在单口外加电流源i,用叠加定理计算端口电压表达式的方法证明如下。
戴维南定理证明
在单口网络端口上外加电流源i,根据叠加定理,端口电压可以分为两部分组成。一部分由电流源单独作用(单口内全部独立电源置零)产生的电压u’=Roi,另一部分是外加电流源置零(i=0),即单口网络开路时,由单口网络内部全部独立电源共同作用产生的电压u”=uoc。由此得到:
U=u’+u”=Roi + uoc
详解
戴维南定理指出,等效二端网络的电动势E等于二端网络开路时的电压,它的串联内阻抗等于网络内部各独立源和电容电压、电感电流都为零时,从这二端看向网络的阻抗Zi。设二端网络N中含有独立电源和线性时不变二端元件(电阻器、电感器、电容器),这些元件之间可以有耦合,即可以有受控源及互感耦合;网络N的两端ɑ、b接有负载阻抗Z(s),但负载与网络N内部诸元件之间没有耦合,U(s)=I(s)/Z(s)(图1)。当网络 N中所有独立电源都不工作(例如将独立电压源用短路代替,独立电流源用开路代替),所有电容电压和电感电流的初始值都为零的时候,可把这二端网络记作N0。这样,负载阻抗Z(s)中的电流I(s)一般就可以按下式1计算(图2)式中E(s)是图1二端网络N的开路电压,亦即Z(s)是无穷大时的电压U(s);Zi(s)是二端网络N0呈现的阻抗;s是由单边拉普拉斯变换引进的复变量。
不会影响实验结果,并联电阻不影响端电压