叠加原理实验报告

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1、叠加原理实验报告篇一:叠加原理实验报告一、实验目的1、通过实验来验证线性电路中的叠加原理以及其适用范围。2、学习直流仪器仪表的测试方法。二、实验器材三、实验原理叠加原理指出:在有多个独立源共同作用下的线性电路中,通过每一个元件 的电流或其两端的电压,可以看成是由每一个独立源单独作用时在该元件上所产 生的电流或电压的代数和。线性电路的齐次性是指当激励信号(某独立源的值)增加或减小K倍时,电 路的响应(即在电路其他各电阻元件上所建立的电流和电压值)也将增加或减小 K倍。四、实验内容及步骤实验线路如图3-4-1所示。图 3-411、按图 3-4-1,取 U1 二+12V, U2 调至+6V。2、U1

2、电源单独作用时(将开关S1拨至U1侧,开关S2拨至短路侧),用直 流数字电压表和毫安表(接电流插头)测量各支路电流及各电阻元件两端的电压, 数据记入表格中。3、U2电源单独作用时(将开关S1拨至短路侧,开关S2拨至U2侧),重复实验步骤2的测量和记录。4、令U1和U2共同作用时(将开关S1和S2分别拨至U1和U2侧),重复上述的测量和记录。五、实验数据处理及分析电源单独作用时,将另外一出开关投向短路侧,不能直接将电压源短接置零。电阻改为二极管后,叠加原理不成立。六、实验总结测量电压、电流时,应注意仪表的极性与电压、电流的参考方向一致,这样 纪录的数据才是准确的。篇二:叠加原理实验报告范文(含数

3、据处理)叠加原理实验报告一、实验目的验证线性电路叠加原理的正确性,加深对线性电路的叠加性和齐次性的认识 和理解。二、原理说明叠加原理指出:在有多个独立源共同作用下的线性电路中,通过每一个元件 的电流或其两端的电压,可以看成是由每一个独立源单独作用时在该元件上所产 生的电流或电压的代数和。线性电路的齐次性是指当激励信号(某独立源的值)增加或减小K倍时,电 路的响应(即在电路中各电阻元件上所建立的电流和电压值)也将增加或减小K 倍。三、实验设备高性能电工技术实验装置DGJ-01 :直流稳压电压、直流数字电压表、直流数 字电流表、叠加原理实验电路板DGJ-03。四、实验步骤1. 用实验装置上的DGJ

4、-03线路,按照实验指导书上的图3-1,将两路稳压 电源的输出分别调节为12V和6V,接入图中的U1和U2处。2 .通过调节开关K1和K2,分别将电源同时作用和单独作用在电路中,完成 如下表格。表3-13 .将U2的数值调到12V,重复以上测量,并记录在表3-1的最后一行中。4 .将R3(330?)换成二极管IN4007,继续测量并填入表3-2中。表3-2五、实验数据处理和分析对图3-1的线性电路进行理论分析,利用回路电流法或节点电压法列出电路 方程,借助计算机进行方程求解,或直接用EWB软件对电路分析计算,得出的电 压、电流的数据与测量值基本相符。验证了测量数据的准确性。电压表和电流表 的测

5、量有一定的误差,都在可允许的误差范围内。验证叠加定理:以I1为例,U1单独作用时,I1a=8.693mA, , U2单独作用时, I1b=-1.198mA, I1a+I1b=7.495mA, U1 和 U2 共同作用时,测量值为 7.556mA,因 此叠加性得以验证。2U2单独作用时,测量值为-2.395mA,而2*I1b=-2.396mA, 因此齐次性得以验证。其他的支路电流和电压也可类似验证叠加定理的准确性。对于含有二极管的非线性电路,表2中的数据不符合叠加性和齐次性。六、 思考题1 .电源单独作用时,将另外一出开关投向短路侧,不能直接将电压源短接 置零。2 .电阻改为二极管后,叠加原理不

6、成立。七、实验小结测量电压、电流时,应注意仪表的极性与电压、电流的参考方向一致,这样 纪录的数据才是准确的。在实际操作中,开关投向短路侧时,测量点F延至E点,B延至C点,否则 测量出错。线性电路中,叠加原理成立,非线性电路中,叠加原理不成立。功 率不满足叠加原理。篇三:2.基尔霍夫定律和叠加原理的验证(实验报告答案)实验二基尔霍夫定律和叠加原理的验证一、实验目的1. 验证基尔霍夫定律的正确性,加深对基尔霍夫定律的理解。2. 验证线性电路中叠加原理的正确性及其适用范围,加深对线性电路的叠加 性和齐次性的认识和理解。3. 进一步掌握仪器仪表的使用方法。二、实验原理1 .基尔霍夫定律基尔霍夫定律是电

7、路的基本定律。它包括基尔霍夫电流定律(KCL)和基尔霍夫 电压定律(KVL)。(1)基尔霍夫电流定律(KCL)在电路中,对任一结点,各支路电流的代数和恒等于零,即2I = 0O (2)基 尔霍夫电压定律(KVL)在电路中,对任一回路,所有支路电压的代数和恒等于零,即2U = 0O基 尔霍夫定律表达式中的电流和电压都是代数量,运用时,必须预先任意假定电流 和电压的参考方向。当电流和电压的实际方向与参考方向相同时,取值为正;相 反时,取值为负。基尔霍夫定律与各支路元件的性质无关,无论是线性的或非线性的电路,还 是含源的或无源的电路,它都是普遍适用的。2. 叠加原理在线性电路中,有多个电源同时作用时

8、,任一支路的电流或电压都是电路中 每个独立电源单独作用时在该支路中所产生的电流或电压的代数和。某独立源单 独作用时,其它独立源均需置零。(电压源用短路代替,电流源用开路代替。)线性电路的齐次性(又称比例性),是指当激励信号(某独立源的值)增加 或减小K倍时,电路的响应(即在电路其它各电阻元件上所产生的电流和电压值) 也将增加或减小K倍。三、实验设备与器件1.直流稳压电源1台2.直流数字电压表1块3.直流数字毫安表1块4.万用表1块5.实验电路板1块四、实验内容1 .基尔霍夫定律实验按图2-1接线。图2-1基尔霍夫定律实验接线图(1)实验前,可任意假定三条支路电流的参考方向及三个闭合回路的绕行方

9、 向。图2-1中的电流11、12、I3的方向已设定,三个闭合回路的绕行方向可设 为 ADEFA、 BADCB 和 FBCEF。(2) 分别将两路直流稳压电源接入电路,令U1=6V, U2=12V。(3) 将电路实验箱上的直流数字毫安表分别接入三条支路中,测量支路电流, 数据记入表2-1。此时应注意毫安表的极性应与电流的假定方向一致。(4) 用直流数字电压表分别测量两路电源及电阻元件上的电压值,数据记 入 表 2-1。2.叠加原理实验(1) 线性电阻电路图2-2叠加原理实验接线图分别将两路直流稳压电源接入电路,令U1=12V, U2=6V。 令电源U1单独作用,BC短接,用毫安表和电压表分别测量

10、各支路电流 及 各电阻元件两端电压,数据记入表2-2。 令U2单独作用,此时FE短接。重复实验步骤的测量,数据记入表2-2。令U1和U2共同作用,重复上述测量,数据记入表2-2。取U2=12V,重复步骤的测量,数据记入表2-2。 (2)非线性电阻电路按图2-2接线,此时开关K投向二极管IN4007侧。重复上述步骤的测 量过程,数据记入表2-3。表2-3叠加原理实验数据(非线性电阻电路)(3)判断电路故障按图2-2接线,此时开关K投向R5 (330Q )侧。任意按下某个故障设置按 键,重复实验内容的测量。数据记入表2-4中,将故障原因分析及判断依据填 入表2-5。表2-4故障电路的实验数据表2-

11、5故障电路的原因及判断依据五、实验预习1. 实验注意事项(1) 需要测量的电压值,均以电压表测量的读数为准。U1、U2也需测量,不 应取电源本身的显示值。(2) 防止稳压电源两个输出端碰线短路。(3) 用指针式电压表或电流表测量电压或电流时,如果仪表指针反偏,则必须 调换仪表极性,重新测量。此时指针正偏,可读得电压或电流值。若用数显电压 表或电流表测量,则可直接读出电压或电流值。但应注意:所读得的电压或电流 值的正确正、负号应根据设定的电流参考方向来判断。(4) 仪表量程的应及时更换。2. 预习思考题(1)根据图2-1的电路参数,计算出待测的电流II、12、I3和各电阻上的电 压值,记入表2-

12、1中,以便实验测量时,可正确地选定毫安表和电压表的量程。答:基尔霍夫定律的计算值根据基尔霍夫定律列方程如下:(1)11+12 = 13(KCL)(2) (510+510)I1 + 510I3 = 6(KVL)(3)(1000+330)I3 + 510 I3 = 12 (KVL)由方程(1)、(2)、(3)解得:I1 = 0.00193A= 1.93 mA I2 = 0.00599A= 5.99 mAI3 = 0.00792A= 7.92mA UFA =510?0.00193=0.98 V UAB =?1000?0.00599 =?5.99V UAD =510?0.00792=4.04V UDE

13、 =510?0.00193=0.98 VUCD =?330 ?0.00599 =?1.97V(2)实验中,若用指针式万用表直流毫安档测各支路电流,在什么情况下可能 出现指针反偏,应如何处理?在记录数据时应注意什么?若用直流数字毫安表进 行测量时,则会有什么显示呢?答:指针式万用表万用表作为电流表使用,应串接在被测电路中。并注意电 流的方向。即将红表笔接电流流入的一端(“?”端),黑表笔接电流流出的一 端(“?”端)。如果不知被测电流的方向,可以在电路的一端先接好一支表笔, 另一支表笔在电路的另一端轻轻地碰一下,如果指针向右摆动,说明接线正确; 如果指针向左摆动(低于零点,反偏),说明接线不正确

14、,应把万用表的两支表笔 位置调换。记录数据时应注意电流的参考方向。若电流的实际方向与参考方向一致,则 电流取正号,若电流的实际方向与参考方向相反,则电流取负号。若用直流数字毫安表进行测量时,则可直接读出电流值。但应注意:所读得 电流值的正、负号应根据设定的电流参考方向来判断。(3)实验电路中,若有一个电阻器改为二极管,试问叠加原理的叠加性与齐次 性还成立吗?为什么?答:电阻改为二极管后,叠加原理不成立。因为二极管是非线性元件,含有 二极管的非线性电路,不符合叠加性和齐次性。六、实验报告1.根据实验数据,选定实验电路图2.1中的结点A,验证KCL的正确性。答: 依据表2-1中实验测量数据,选定结

15、点A,取流出结点的电流为正。通过计算验 证KCL的正确性。I1 = 2. 08 mA I2 = 6. 38 mA I3 = 8. 43mA 即 8.4?32.?086?.3?8?0 .结论:I3?I1 ?I2 = 0,证明基尔霍夫电流定律是正确的。2. 根据实验数据,选定实验电路图2.1中任一闭合回路,验证KVL的正确性。答:依据表2-1中实验测量数据,选定闭合回路ADEFA,取逆时针方向为回 路的绕行方向电压降为正。通过计算验证KVL的正确性。UAD = 4.02 VUDE = 0. 97 VUFA= 0. 93 V U1= 6. 05V6.05?0.97?4.02?0.93?0.03?0结论:U1?UDE?UAD?UAF?0,证明基尔霍夫电压定律是正确的。同理,其它 结点和闭合回路的电流和电压,也可类似计算验证。电压表和电流表的测量数据 有一定的误差,都在可允许的误差范围内。3. 根据实验数据,验证线性电路的叠加性与齐次性。答:验证线性电路的 叠加原理:

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