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从实验理解戴维宁及诺顿定理的深层含义及使用规律 张家昆 5110309557 戴维宁定理及诺顿定理是我们在电路基础中处理各种问题的最基本也是最常用的定理，这次，我从实验引入对戴维宁及诺顿定理的阐述与总结 一、原理简述 1.戴维宁定理 主要内容： 含独立源的线性二端电阻网络, 对其外部而言, 都可以用电压源和电阻串联组合效果代替。 任何一个线性有源二端电阻网络，对外电路来说，总可以用一个电压源 E0 与一个电阻 R0 相串联的模型来替代。电压源的电动势 E0 等于该二端网络的开路电压，电阻 R0 等于该二端网络中所有电源不作用时(即令电压源短路、电流源开路)的等效电阻(叫做该二端网络的等效内阻)。该定理又叫做等效电压源定理。 2.诺顿定理 主要内容： 任何一个含源线性一端口电路，对外电路来说，可以用一个电流源和电阻的并联组合来等效置换；电流源的电流等于该一端口的短路电流，电阻等于该一端口的输入电阻 二、通过电路板实测及Multisim进行仿真实验来理解戴维宁诺顿定律 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 10.1 500 1.738　 1.739　 0.893　 0.442 3.477　 3.477　 6.7　 8.4 1000 2.086　 2.087　 1.165　 0.674 2.086　 2.087　 5.7　 7.5 1500 2.235　 2.236　 1.420　 1.018 1.491　 1.49　 4.7　 6.2 2000 2.318　 2.319　 1.713　 1.258 1.16　 1.159　 3.5　 5.2 2500 2.371　 2.371　 1.842　 1.673　 949.019u 948.575u　 3.0　 3.6 3000 2.408　 2.408　 1.965　 1.946 802.913u　 802.913u　 2.5 2.5 3500 2.434　 2.435　 2.091　 2.075 695.888u　 695.888u　 2.0　 2.0 4000 2.455　 2.455　 2.235　 2.263　 613.731u　 613.731u　 1.4　 1.2 4500 2.471 2.471 2.58 2.58 549.338u 548.894u 0 0 5000 2.484　 2.485　 　 　 497.38u 496.936u　 　 　 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 三、对戴维宁及诺顿定理的使用规律总结 通过实验加深了对戴维宁定理的理解后，我紧接着讨论一下戴维宁基诺顿定理的的使用规律： 戴维宁或诺顿等效电路的求取，是分析、简化线性含源电路的重要方法，在对直流电路、动态电路和正弦交流稳态电路分析时都要用到。一般来讲，如果一个电路只需要分析某一支路或某一部分电路的情况，用戴维宁和诺顿定理分析比较方便。 在计算时采用下面的方法，并注意总结规律，求解这类问题并不很难。 1.一般情况下，给定含源二端电路的戴维宁和诺顿等效电路都存在，可以根据电路的特点、计算难易程度选择用哪一个定理进行分析，即计算开路电压还是短路电流，等效电阻的计算是一样的。 2.等效电路的3个参数可以按照定义分别计算，或者用基本等效变换关系将电路逐步化简得到所需等效电路 在计算开路电压（或短路电流）时，用什么样的分析方法没有任何限定，只要用起来