叠加定理和齐性定理的验证

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1、叠加定理和齐性定理的验证一、实验目的：一、实验目的：1.1.用实验的方法验证叠加定理，以提高用实验的方法验证叠加定理，以提高对定理的理解和应用能力对定理的理解和应用能力2 2通过实验加深对电位、电压与参考通过实验加深对电位、电压与参考点之间关系的理解。点之间关系的理解。3 3通过实验加深对电路参考方向的掌通过实验加深对电路参考方向的掌握和运用能力。握和运用能力。二、二、实验原理：原理： 1 1叠加定理：对于一个具有唯一解的线性电路，叠加定理：对于一个具有唯一解的线性电路，由几个独立电源共同作用所形成的各支路电流或电压，由几个独立电源共同作用所形成的各支路电流或电压，等于各个独立电源单独作用时在

2、相应支路中形成的电等于各个独立电源单独作用时在相应支路中形成的电流或电压的代数和。不作用的电压源所在的支路应流或电压的代数和。不作用的电压源所在的支路应（移开电压源后）短路，不作用的电流源所在的支路（移开电压源后）短路，不作用的电流源所在的支路应开路。应开路。线性电路的齐次性是指当激励信号（某独立源的值）线性电路的齐次性是指当激励信号（某独立源的值）增加或减少增加或减少K K倍时，电路的响应（即在电路其它各电阻倍时，电路的响应（即在电路其它各电阻元件上所建立的电流和电压值）也将增加或减少元件上所建立的电流和电压值）也将增加或减少K K倍。倍。 2电位与电压：电路中的参考点选择不同，各节点电位与

3、电压：电路中的参考点选择不同，各节点的电位也相应改变，但任意两点的电压（电位差）的电位也相应改变，但任意两点的电压（电位差）不不变，即任意两点的电压与参考点的选择无关。变，即任意两点的电压与参考点的选择无关。三、三、实验器材：器材：1.万用电表万用电表 2.电阻箱电阻箱3.双路稳压电源双路稳压电源 4.电阻电阻四、四、实验步步骤：1 1、验证叠加定理、验证叠加定理1 1）、实验线路）、实验线路CE 6V 12VR5:330R4:510R2:1KR1:510R3 510DF I1A I3 I2 BIN4007E2E1E1（V）E2(V)I1(mA)I2(mA)I3(mA)UAB(V)UCD(V)

4、UAD(V)UDE(V)UFA(V)E1单单独独作用作用E2单单独独作用作用E1、E2共共同同作作用用2E2单单独作用独作用（1 1）、按图，）、按图，E E1 1为为+6V+6V和和+12V+12V的切换电源，取的切换电源，取E E1 1=+12V=+12V，E E2 2为可调直流稳压电源，调至为可调直流稳压电源，调至+6V+6V。（2 2）、令）、令E E1 1单独作用时（将开关单独作用时（将开关S1S1投向投向E1E1侧，开关侧，开关S2S2投向投向短路侧），用直流数字电压表和毫安表（接电流插头）测量短路侧），用直流数字电压表和毫安表（接电流插头）测量各支路电流及电阻元件两端的电压，数据

5、记入表格中。各支路电流及电阻元件两端的电压，数据记入表格中。注意开关的作用注意开关的作用接通接通断开断开接通断开（3 3）、令）、令E1E1单独作用时（将开关单独作用时（将开关S1S1投向短路侧开关投向短路侧开关S2S2投向投向E2E2侧），重复实验步骤侧），重复实验步骤2 2的测量和记录。的测量和记录。（4 4）令）令E1E1和和E2E2共同作用（将开关共同作用（将开关S1S1投向投向E1E1侧，侧，S2S2投向投向E2E2侧）侧），重复上述的测量和记录。，重复上述的测量和记录。（5）将）将E2的数值调至的数值调至+12V，重复上述第三项的测量并记，重复上述第三项的测量并记录。录。五、五、实

6、验注意事注意事项：1 1、所有需要测量的电压值，均以电压表测量的读数为准，、所有需要测量的电压值，均以电压表测量的读数为准，不以电源表盘指示值为准。不以电源表盘指示值为准。2 2、防止电源两端碰线短路。、防止电源两端碰线短路。3、若用指针式电流表进行测量时。要识别电流插头所接电、若用指针式电流表进行测量时。要识别电流插头所接电流表的流表的“、”极性。倘若不换接极性，则电表指针可能极性。倘若不换接极性，则电表指针可能反偏（电流为负值时），此时必须调换电流表极性，重新测反偏（电流为负值时），此时必须调换电流表极性，重新测量，此时指针正偏，但读得的电流值必须冠以负号。量，此时指针正偏，但读得的电流值

7、必须冠以负号。4 4、当参考点选定后，节点电压便随之确定，这是节点电压、当参考点选定后，节点电压便随之确定，这是节点电压的单值性；当参考点改变时，各节点电压均改变相对量值，的单值性；当参考点改变时，各节点电压均改变相对量值，这是节点电压的相对性。但各节点间电压的大小和极性应保这是节点电压的相对性。但各节点间电压的大小和极性应保持不变。持不变。六、六、预习要求要求1 1复习实验中所用到的相关定理、定律和有关概念，领会复习实验中所用到的相关定理、定律和有关概念，领会其基本要点。其基本要点。2 2熟悉电路实验装置，预习实验中所用到的实验仪器的使熟悉电路实验装置，预习实验中所用到的实验仪器的使用方法及

8、注意事项。用方法及注意事项。3 3根据实验电路计算所要求测试的理论数据，填入表中。根据实验电路计算所要求测试的理论数据，填入表中。4 4、叠加原理中、叠加原理中E E1 1、E E2 2分别单独作用时，在实验中应如何操分别单独作用时，在实验中应如何操作？可否将不作用的电源（作？可否将不作用的电源（E E1 1或或E E2 2）置零（短接）。）置零（短接）。5 5、试验电路中，若有一个电阻器改为二极管，试问叠加原、试验电路中，若有一个电阻器改为二极管，试问叠加原理的叠加性和齐次性还成立吗？为什么？理的叠加性和齐次性还成立吗？为什么？七、七、实验报告告1 1、根据实验数据，进行分析、比较、归纳、总

9、结实验结论，、根据实验数据，进行分析、比较、归纳、总结实验结论，验证线性电路的叠加性和齐次性。验证线性电路的叠加性和齐次性。2 2、各电阻器所消耗的功率能否用叠加原理计算得出？试用、各电阻器所消耗的功率能否用叠加原理计算得出？试用上述实验数据，进行计算并作结论。上述实验数据，进行计算并作结论。3 3、计算理论值，并与实测值比较，计算误差并分析误差原、计算理论值，并与实测值比较，计算误差并分析误差原因。因。4 4实验报告要整齐、全面，包含全部实验内容。实验报告要整齐、全面，包含全部实验内容。5 5对实验中出现的一些问题进行讨论。对实验中出现的一些问题进行讨论。6鼓励同学开动脑筋，自行设计合理的实验电路。鼓励同学开动脑筋，自行设计合理的实验电路。