戴维南定理和诺顿定理验证实验报告（参考）

《电路与电子学基础》实验报告

实验名称 戴维南和诺顿等效电路

班 级

学 号

姓 名

实验1 戴维南和诺顿等效电路

一、实验目的

1.对一个已知网络，求出它的戴维南等效电路。

2.对一个已知网络，求出它的诺顿等效电路。

3.确定戴维南定理的真实性。

4.确定诺顿定理的真实性。

5.对一个已知网络，确定它的戴维南等效电路。

6.对一个已知网络，确定它的诺顿等效电路。

二、实验器材

直流电压电源 1个

直流电压表 1个

直流电流表 1个

电阻 数个

三、实验步骤

1.在电子工作平台上建立如图1-1所示的实验电路。

2.以鼠标左键单击仿真电源开关，激活该电路，测量a-b两端开路电压Voc。

?实验测得a-b两端开路电压Voc=4.950 V

3.根据图1-1所示的电路的元件值，计算a-b两端的电压Voc。

根据两电阻串联分压原理可得? Voc=10*10/(10+10)=5 V

4.在电子工作平台上建立如图1-2所示的实验电路。

5.以鼠标左键单击仿真电源开关，激活该电路，测量a-b两端的短路电流Isc。

?实验测得a-b两端的短路电流 Isc=500.0 uA

6.根据图1-2所示的电路元件值，计算短路电流Isc。计算时应该用一个短导线代替电流表。

由图易知：r2和r3并联 再与r1串联

计算r1//r2=1/(1/5+1/10)=3.33333 k ohm

所以 干路总电阻 R=10+3.33333=13.33333 k ohm

所以 干路电流为 I=10/13.33333=0.75 mA =750 uA

再由并联分流原理 可得 Isc=750×10/15 = 500.0 uA

7.根据Voc和Isc的测量值，计算戴维南电压Vtn和戴维南电阻Req。

Req=Voc/Isc=4.95/500*10^-6=9900 ohm

Vtn=4.95 V

8.根据步骤7的计算值，画出戴维南等效电路。

9.在图1-2所示电路中，断开电流表，以一条短路线代替电压源V1，用这个电路计算原网络的戴维南电阻Req。

分析电路可得 r1 r3并联所得的等效电阻 再与r2 串联

故电路的干路的总电阻为 R=5+1/(1/10+1/10)=10 K ohm

故由 U=10000I 可以解得

Req=U/I=10000 ohm

10.根据Voc和Isc的测量值，计算诺顿电流源In和诺顿电阻Rn。

由

Req=Voc/Isc=4.95/500*10^-6=9900 ohm

Vtn=4.95 V

所以

In= Vtn/ Req=9900^-1×4.95=0.0005 A

Req=Rn=9900 ohm

11.根据步骤10的计算值，画出诺顿等效电路。

12.在电子工作平台上建立如图1-3所示的实验电路。

13.以鼠标左键单击仿真电源开关，激活该电路，测量电压Vab。

?实验测得a-b两端电压Vab=2.982 V

14.根据图1-3所示的电路的元件值，计算电压Vab。

电阻r2与电阻Rl串联后再与r3 并联

得到的等效电阻会再与r1串联

故电阻r2与电阻Rl串联后得到的总电阻为20/3 k ohm

分压为

U=10×20/3/(20/3+10)=4 V

所以 Uab=Url=4*15/20=3 V

15.以步骤8中的戴维南等效电路代替图1-3 a-b端左边的电路，用这个电路求出电压Vab。

根据串联分压原理

Uab=4.95*1/(1+9.9)=0.454 V

16.以步骤11中的诺顿等效电路代替图1-3 a-b端左边的电路，用这个电路求出电压Vab。

根据并联分流原理

Iab=0.0005/10.9*9.9=0.000454A

所以

U=i*r=0.000454×1000=0.454 V

五、思考与分析

1.步骤2中Voc的测量值与步骤3中的计算值比较，情况如何？

测量值比计算值略小

估计为电压源有内阻造成

2.步骤5中Isc的测量值与步骤6中的计算值比较，情况如何？

测量值比计算值略小

估计为电压源有内阻造成

3.步骤7中Req的计算值与步骤９中的计算值比较，情况如何？

测量值比计算值略小

估计为电压源有内阻造成

4.步骤13中Vab的计算值与步骤14中的计算值比较，情况如何？

测量值比计算值略小

估计为电压源有内阻造成

5.步骤15中Vab的答案与步骤13和14中的答案比较，情况如何？戴维南等效电路与原电路等效吗？

测量值比计算值略小

估计为电压源有内阻造成

但是误差在可接受的范围内

代维宁等效是成立的

6.步骤16中Vab的答案与步骤13和14中的答案比较，情况如何？诺顿等效电路与原电路等效吗？

测量值比计算值略小

估计为电压源有内阻造成

但是误差在可接受的范围内

代维宁等效是成立的

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