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1、武汉大学计算机学院教学实验报告课程名称电路与电子技术实验成 绩教师签名实验名称复杂直流电路与电路暂态的仿真分析实验序号2实验日期.11.2姓 名学 号专 业年级-班一年级一班一、 实验目的及实验内容(本次实验所波及并规定掌握的知识；实验内容；必要的原理分析)小题分:实验目的：1. 熟悉基本定理、定律；2. 掌握电压法和电流法；3. 理解电阻的Y/等效变换,电源的Y/U等效变换。实验内容：1. 测量复杂直流电路中各元件上的电压；2. 测量复杂直流电路中各元件上的电流；3. 测量复杂直流电路中各电源单独作用下各元件的电压与电流；4. 测量复杂直流电路的等效电阻;5. 测量复杂直流电路的等效电源;6
2、. 测量复杂直流电路的节点电压;7. 测量复杂直流电路的支路电流；8. 测量RC电路的电压波形；9. 测量RL电路的电压波形。原理分析：1. 基尔霍夫电流定律:在任一瞬时,流向某一结点的电流之和恒等于由该结点流出的电流之和；2. 基尔霍夫电压定律：在任一瞬间，沿电路中的任一回路绕行一周,在该回路上电动势之和恒等于各电阻上的电压降之和;3. 叠加原理：在线性电路中，有多种电源同步作用时,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； 4. 戴维宁定理：任何一种线性有源二端网络，总可以用一种抱负电压源和一种等效电阻串联来替代；5. 等效电阻：几种连接起来
3、的电阻所起的作用,可以用一种电阻来替代,这个电阻就是那些电阻的等效电阻;6. RC电路动态响应:开关闭合、断开,电容会相应充电、放电;7. L电路动态响应:开关闭合、断开,电感会储藏、释放电磁能。二、 实验环境及实验环节(本次实验所使用的器件、仪器设备等的状况；具体的实验环节）小题分:实验环境：1. 实验平台：ultii;2. 虚拟仪器:万用表、示波器、信号源等；3. 虚拟器件:电源、电阻、电容、电感、开关等。实验环节:一、基尔霍夫电压定律1. 画好电路图；2. 取E112、E21V、R1=1、R22k、R3分别取1、2、3、4、5;3. 按电路图连接完毕;4. 更换R3阻值,分别测量1、R2
4、、E2两端电压;5. 记录数据；6. 分析数据,计算UE1U1URU2与否等于零。二、 基尔霍夫电流定律1. 画好电路图;2. 取E1=2、E2=V、R1=、R2=2k、3分别取1、4、5k;3. 按电路图连接完毕；4. 更换R阻值，分别测量通过R1、3的电流;5. 记录数据；6. 分析数据，计算R+IR3=IR1与否成立。三、 电源叠加原理1. 画好电路图；2. 取1=12、2=10、R1=1k、R2k、R3分别取1、2、3、4、k;3. 按电路图连接完毕；4. 先使E单独作用,更换R3阻值,测量R两端电压UE1及通过它的电流IE1;5. 再使E2单独作用,更换R3阻值，测量R3两端电压及U
5、E2通过它的电流I2;6. 让E、2同步作用，更换R3阻值，测量3两端电压R3及通过它的电流IR3;7. 记录数据；8. 分析数据,计算UE1+2=UR3、IE1+IE2=IR3与否成立。四、等效电阻1.画好电路图;2.取E1=1V,=10，R1=R50.5,R2=k,R4=2k，R3分别取1、3、4、5k,R6=2、3、5、,R7=3、5、6、k;3.按电路图连接完毕，计算等效阻值RL的值；4.测原电路电压与等效电阻两端电压作对比。五、等效电源1画好电路图;2.根据规定屈指相应数值的元件，连接元件;计算等效电阻；4测量等效电阻出断路电压、短路电流；.根据所测数据计算等效电源内阻。六、直流电路
6、暂态分析画好电路图；.选用所需元件连接电路图；3.测量电容C两端电压在开关闭合、断开瞬间的变化;4.在示波器中观测该变化。七、直流电路暂态分析1.画好电路图；2.选用所需元件连接电路图；3测量电感L两端电压在开关闭合、断开瞬间的变化；4.在示波器中观测该变化。三、 实验过程分析（具体记录实验过程中发生的故障和问题，进行故障分析,阐明故障排除的过程及措施。根据具体实验，记录、整顿相应的数据表格、绘制曲线、波形等)小题分：测量复杂直流电路中各元件上的电压(验证V)R3(k）12345UR1()5.23.2.77.2862UR()3215072702601(V）121121212UE2（)11010
7、100根据数据,有无论R取何值,均有UE1URUR2UE=0.测量复杂直流电路中各元件上的电流（CL)R3()12345I（m）814.2493.92.4282IR1（A)5.3492.722.862IR2（mA）1.0.7510.340.1根据数据,有无论R3取何值,均有IR+3=IR1。复杂直流电路中各电源E1单独作用下各元件的电压与电流3（k)1345UE1(V)4866.546.87.059E1(mA)4.83.821.7141.41复杂直流电路中各电源2单独作用下各元件的电压与电流 R3(）34UE2（V）.5272.852.941I2（m）1.5.909.7140.588复杂直流电
8、路中各电源E1和E2一同作用下各元件的电压与电流R(k)134RL(V)6.88.019.2739.71510IL（mA）6.2.912.4282分析数据得,不管R3为什么值，均有UE+E2=UR3、E1+E=I3。戴维宁定理的验证 R开路电压R3(V)1.333R3短路电流IR3(A）7因此,等效电源电动势为U133V等效电阻R0U/IR=666.65复杂直流电路中的等效电阻R（k）1345R6（k）235R7(）3456R(k)2.23714522.78.0UL（)8.699.81004103110.4IL(mA)3.95.58619241.5331.24URL(V)8.6696010.0
9、9410.3110.44IR(mA）3.9542581.94.5331.4复杂直流电路中的等效电源R3（k)1345R6（k)2457（k)5671(V)-12-60612E2(V)024612L（k）2.23714.226.727.230RL（A)2.791-07610.260.8121.348IRL（mA）-2.791-0.76102260.8121.34RC动态电路RL动态电路四、 实验成果总结（对实验成果进行分析，完毕思考题目,总结实验的新的体会,并提出实验的改善意见)小题分：实验总结：1. 成功验证了基尔霍夫定律、戴维宁定理、电源叠加原理;2. 验证了等效电阻在电路中的作用与原电阻相似;3. 成功观测了RC电路充放电、RL电路储能释能。体会与改善：1. 有关RC、L动态电路观测可以考虑用方波信号替代直流电源,这样就可以自动模拟开关的闭合与断开;2. 为了更好观测电容充放电现象，可以增大电容值。
