實驗二戴維寧定理仿真

1、直流電路的戴維寧定理仿真一、仿真目的1、通過測量有源二端網(wǎng)絡(luò)的的開路電壓和短路電流，驗證戴維寧定理的正確性；2、驗證含有獨立源和受控源的二端網(wǎng)絡(luò)等效參數(shù)的計算方法的正確性；二、理論分析（ 1）理論分析1 一個含獨立電源、線性電阻的一端口，對外電路來說，可以用一個電壓源和電阻的串聯(lián)組合等效變換， 此電壓源的電壓等于一端口的開路電壓uoc ，電阻等于一端口內(nèi)的全部獨立電源置零后的等效電阻 Re q 。2 對等效電阻的求法：開路短路法，求出開路電壓uoc ，短路電流 isc ，則等效電阻為：Re quoc。isc（ 2）實例試分析圖1 示直流電阻電路a、b 端的戴維寧等效電路，aa64Req+ 61

2、5V2-bb圖 1（原理圖）開路電壓為：有節(jié)點電壓法可得：7 U11 UOC151246U OC4V1U13UOC1U1聯(lián)立兩式解得：444I SC15A 2.143 A7短路電流為：有節(jié)點電壓法和基爾霍夫電流定律得：所以所求電路二端口戴維寧等效電阻為：U OCReq1.867I SC三、仿真分析根據(jù)原理圖，連接仿真電路如圖2 和圖 3 所示。圖 2（仿真圖測量開路電壓U OC ）圖 3（仿真圖測量短路電流I SC ）通過仿真測出的開路電壓和短路電流值分別為：U OC4V ; I SC2.143 ARe qU OC1.867I SC由此得到的戴維寧等效電阻為：四、結(jié)果與誤差分析1、仿真結(jié)果與理

3、論結(jié)果完全相同，驗證了戴維寧定理的正確性；2、理論計算結(jié)果與仿真測量結(jié)果沒有誤差。分析原因：（ 1）理論計算是理想狀態(tài)的分析結(jié)果，沒有干擾電阻，仿真實驗是比較接近實際情況，因為電壓表和電流表都有內(nèi)阻存在， 會對測量產(chǎn)生一定的影響， 但是因為在本次試驗中電流變電阻非常小、 電壓表電阻非常大， 對本實驗產(chǎn)生的影響非常小， 以至于仿真實驗時測量的結(jié)果與理論結(jié)果沒有差別。（ 2）在本次仿真實驗時為了防止電流表短路在電流表電路中串聯(lián)了一個電阻，不過由于電阻阻值非常小，在仿真實驗時產(chǎn)生的影響也可以忽略不計。五、思考與總結(jié)1、注意在使用 MULTISIM11時要選擇適當?shù)姆抡鎯x表量程；2、注意仿真儀表的接線

4、時電流表與電壓表的正負，和電壓源與受控源電壓源的正負要正確；3、每次要通過按下操作界面右上角的“啟動 / 停止開關(guān)”接通電源，在啟動后不能直接修改電路中的問題， 若有需要修改的問題必須操作“停止開關(guān)”斷開電源后，才可以修改電路中的問題。4、在連接電路時要盡量保持規(guī)則、清晰、簡潔、美觀；5、在本次試驗中也遇到了一些問題，例如：在測量短路電流時，直接把電流表短路直接導(dǎo)致錯誤，無法正常運轉(zhuǎn)。解決方案： 在電流表電路中串聯(lián)一個阻值很小的電阻，這樣既解決的電流表短接的問題，也沒有對仿真實驗結(jié)果產(chǎn)生影響。6、本次實驗是第二個實驗，基于在第一個仿真實驗時對Visio和 Multisim11.0的熟悉和理解，和對第一個實驗中出現(xiàn)的錯誤與改正方案的總結(jié)，在設(shè)計本次實驗有了清晰地設(shè)計與實施，避免了一些低級錯誤的出現(xiàn)，但是也出現(xiàn)了一些錯誤，還好經(jīng)過檢查，最終發(fā)現(xiàn)問題