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1、实验一 电工原理电路的分析与测试一、欧姆定律验证1.目的 学习并掌握欧姆定律； 验证欧姆定律。2.原理 欧姆定律：I= 3.实验电路 电路如图3-1-1所示。图3-1-1 欧姆定律实验电路4.理论分析电路如图3-1-1所示电路中，电源电压10V，负载电阻为10，理论值电流为： I= =12/10=1.2A5.仿真分析连接电路图3-1-2所示，然后打开仿真开关，观察仿真的电流是否跟理论值一样。 图3-1-2 欧姆定律验证 总结：理论值和仿真值一样。二、串联电路的测试1.目的 学习串联电路的定律，特性，验证其规律。 熟悉测量仪表的使用。2.原理 串联电路中各部分的电流相等，等于电路的总电流； 串联
2、电路中总电压等于各部分电压的代数和。3.实验电路实验电路如图3-1-3所示。 图3-1-3 串联电路4.实验及仿真建立电路：串联电路的总电压与各支路分电压的关系实验；调用电阻元件，修改其阻值，连接电路如图3-1-4，点击仿真开关 看结果的显示 图3-1-4 串联电路的电压仿真结果结论分析： 电路的总电压为电源电压:U=E=12V 串联电路中 U=U1+U2+U3 从图3-1-4中 可得 U=0.858+4.286+6.85612V注：因为在实际电路中有诸多误差，如元器件的参数误差，导线本身的电阻，读数的误差等。理论计算：串联电路的总电阻： R=R1+R2+R3 电路总电压： U=12V电路总电
3、流: I= 0.875mA各电阻上的电压: U1= I R1=0.875V U2= IR2=4.285V U3= IR3=6.856V结论：理论计算跟实验结果相符，证明了串联电路的总电压等于各支路的电压之和。 串联电路的总电流与各支路电流的关系实验：仿真图如3-1-5所示 图3-1-5 并联电路的电流仿真结果调整电阻后的仿真结果 图3-1-6 调整电阻后并联电路的电流仿真结果结论：从图3-1-5和3-1-6中可以看出，串联电路的总电流等于电路中各部分的电流。三、并联电路测试1. 目的：（1） 学习并联电路的定律，特性，验证其规律。（2） 进一步学习，掌握Multisim10的仪表应用。2. 原
4、理：并联电路的总电压等于各支路电压：并联电路的总电流等也各支路电流的代数和。3. 实验电路实验电路如图3-1-7所示。 图3-1-7并联电路的实验电路4. 实验及仿真电流测试：建立实验电路，添加实验仪表后如图3-1-8所示，仿真结果也在图中。 图3-1-8实验电路及仿真结果电压测试：添加仪表后电路如图3-1-9所示，仿真结果在图中 图3-1-9 并联电路的电压测试 总结：并联电路的总电压等于各支路电压5.分析图中U4表读数为串联电路的总电流 I=0.016AU1、U2、U3表读数分别为R1、R2、R3支路电流 I1=0.012A I2=0.0024A I3=0.0015A I=I1+I2+I3
5、=0.0159A理论计算：电路的总阻值 =+ + R755电路的总电压:U=12A电路的总电流:I=0.01589A并联电路电压不变，总电流等也各支路电流之和。总结：根据理论计算和实验结果，得出并联电路的总电流等于各支路电路之和。四、电路功率的测量方法1.目的（1）学习功率计的使用方法： （2）学习电功率的基本原理:2.电功率是一个重要的参数，主要指电源提供的功率和电路消耗的功率两大类。如图3-1-10所示，电源提供的最大功率是指电压提供的最大电流与其能输出的最大电流之积。3-1-10 原理图电流消耗的功率是通过用电器的电流与在用电器上产生的电压降之积，为 P=IU一般情况下，电源提供的功率等于用电器消耗的功率。另外，用电器上消耗的功率通过其等效电阻来换算： 3.实验电路 实验电路如图3-1-11所示，电路中电源电压为12V，负载等效电阻为10欧姆，那么电路消耗的功率理论计算为：功率计连接如图3-1-12所示，运行仿真，其结果在测试中。 图3-1-11 图3-1-12 功率计的连接及实验结果 当 R=10 I=1.2A U=12V P=UI=14.4W理论值和实验值符合结论:电功率等于电流和电压的乘积。
