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诺顿定理、电容及三相电路 电路分析实验报告

诺顿定理、电容及三相电路  电路分析实验报告
诺顿定理、电容及三相电路  电路分析实验报告

实验三诺顿定理、电容及三相电路

一、实验目的:

1.用实验验证诺顿定理,加深对诺顿定理的印象;

2.用实验仿真电容在交流电下的工作情况,得到电压有效值变化情况;

3.验证星形线电压和相电压、线电流和相电流的关系。

二、实验原理:

1.含源线性单口网络N,就其单口来看,可以等效为一个电流源和一个电阻并联组成,电流源的电流等于该网络N的短路电流,该电阻即为该网络独立元置零时的等效电阻。

2.电容通交阻直,即交流电可以通过电容,而直流电不可以。但当接通电源的瞬间,电容的电压的有效值为电源电压;随着时间流逝,电容电路稳定下来,电压的瞬时值为正弦图像。

3.三相电路的线电流和相电流、线电压和相电压的关系;

三、实验过程:

1.诺顿定理

如图连接下面两电路

可以通过求开路电压,等效电阻的方式,求得与原电路图等效的诺顿图,然后进行验证。验证结果,如图所示,电流表的示数由电路误差

引起,可以忽略,故诺顿定理得证。

2.电容

如图连接电路图

示波器波形

刚开始给电容充电时电压波形

电容电路稳定后的电压波形

通过波形图,可以看出,随着时间流逝,电容的电压瞬时值仍是变化的,成正弦变化,但电压有效值在随着时间而减小。

3.三项电路

A.如图连接电路

当开关在Y时

当开关不在Y时

B.测得实验数据

(1).当开关Y使电阻工作时,使电路处于对称工作状态,在下表中,记录各电压表和各电流表的读数。

线电压(V)相电压(V)相电流(mA)

U A’B’U B’C’U C’A’U A’N’U B’N’U C’N’I A’N’I B’N’I C’N’381.1 381.0 381.0 220.0 220.0 220.0 220.9 220.9 220.8 (2).当开关Y使电容C接到电路中时,使电路处于不对称工作状态,在下

表中,记录各电压表和各电流表的读数。 当开关S 断开时,没有中性线时

线 电 压(V ) 相 电 压(V ) 相 电 流(mA ) U A ’B ’ U B ’C ’ U C ’A ’ U A ’N ’ U B ’N ’ U C ’N ’

I A ’N ’ I B ’N ’ I C ’N ’ 381.1 381.1 381.0 325.7 139.7 241.8

103.8 140.4 242.6

C.实验结果分析

负载对称时: 381.1AB U V =,'220.0AN U V =

'381.1 1.732220.0

AB AN U U == AB U 、'AN U 之间近似满足关系:

'3BN BC U U =

同理:BC U 、'BN U 和CA U 、'CN U 之间的关系也基本满足

'3BN BC U U = '3CN CA U U =

同时220.9A I mA =,220.9B I mA =,220.8C I mA =;

A I 、

B I 和

C I 之间的关系也基本满足:

C B A I I I ==

即相电流相等。

负载不对称时:

只有线电压恒定为381.1v 左右。相电压与相电流不稳定。

四、实验体会

画最后一个电路图,费了好大的劲。但开始测验时,还是出现问题,问题有二:一,接电压表时,一根线未连上,在那里找了好一阵子原因;二,测得数值不合理,原因是搞忘了把电压表的模式调为交流。最后一个电路图,是我更加清楚地了解了三相电的相关参数之间的关系。

这是最后一次实验了,通过这3次实验,使我对书上的相关知识点,有了更深的了解,也对知识点掌握得更加牢固了。

戴维南定理实验报告

实验一戴维南定理 班级:17信息姓名:张晨瑞学号:20 一、实验目的 1.深刻理解和掌握戴维南定理。 2.掌握测量等效电路参数的方法。 3.初步掌握用Multisim软件绘制电路原理图的方法。 4.初步掌握Multisim软件中的Multimeter、Voltmeter、Ammeter等仪表的使用方法以及DC Operating Point、Parameter Sweep等SPICE仿真分析方法。 5.掌握电路板的焊接技术以及直流电源、万用表等仪器仪表的使用方法。 6.初步掌握Origin绘图软件的应用方法。 二、实验原理 一个含独立源、线性电阻的受控源的一端口网络,对外电路来说,可以用一个电压源和电子的床帘组合来等效置换,去等效电压源的电压等于该一端口网络的开路电压,其等效电阻等于该一端口网络中所有独立源都置为零后的输入电阻。这一定理成为戴维南定理。 三、实验方法 1.比较测量法 戴维南定理是一个等效定理,因此应想办法验证等效前后对其他电路的影响是否一致,即等效前后的外特性是否一致。 实验中首先测量原电路的外特性,在测量等效电路的外特性,最后比较两者是否一致,等效电路中的等效参数的获取,可通过测量得到,并同根据电路结构所推到计算出的结果相比较。 实验中期间的参数应使用实际测量值。实际值和期间的标称值是有差别的,所有的理论计算应基于器件的实际值。 2.等效参数的获取

等效电压Uoc:直接测量被测电路的开路电压,该电压就是等效电压。 等效电阻Ro:将电路中所有电压源短路,所有电流源开路,使用万用表阻挡测量。 3.测量点个数以及间距的选取 测试过程中测量的点个数以及间距的选取与测量特性和形状有关。对于直线特性,应使测量间距尽量平均,对于非线性特性应在变化陡峭处多测些点。测量的目的是为了用有限的点描述曲线的整体形状和细节特征。因此应注意测试过程中测量的点个数以及间距的选取。 为了比较完整地反映特性和形状,一般选取10个以上的测量点。 本实验中由于特性曲线是直线形状,因此测量点应均匀选取。为了办政策亮点分布合理,迎新测量特性的最大值和最小值,再根据点数合理选择测量间距。 4.电路的外特性测量方法 在输出端口上接可变负载(如电位器),改变负载(调节电位器)测量端口的电压和电流。 四、实验仪器与器件 1.计算机一台 2.通用电路板一块 3.万用表两只 4.直流稳压电源一台 5.电阻若干 五、实验内容 1.测量电阻的实际值,填表,并计算等效电源电压和等效电阻 2.Multisim仿真 (1)创建电路; (2)用万用表测量端口开路电压和短路电流,并计算等效电阻; (3)用万用表的Ω挡测量等效电阻,与(2)比较,将测量结果 填入表1中;

戴维南定理和诺顿定理实验_模板

实验三戴维南定理和诺顿定理实验 一、实验目的 1.通过实验验证戴维南定理和诺顿定理,加深理解等效电路的概念 2.学习用补偿法测量开路电压 二、原理 1.戴维南定理:一个含独立电源、线性电阻和受控源的一端口,对外电路来说,可以用一个电压源和电阻的串联组合等效置换。 诺顿定理:一个含独立电源、线性电阻和受控源的一端口,对外电路来说,可以用一个电流源和电导的并联组合等效电路。 以上等效变换的电路如图3-1所示。 (a) 线性含源一端口电路(b) 基于戴维南定理的替代电路(c) 基于诺顿定理的替代电路 图3-1 等效变换图 2.含源一端口网络开路电压的测量方法 (1)直接测量法: 当电压表内阻R v相比可以忽略不计时,可以直接用电压表测量器开路电压U oc。 (2)补偿法: 当电压表内阻R v相比不可忽略时,补偿法可以消除或减小电压表内阻在测量中产生的误差。 图3-2 3.测量一端口网络输入端等效电阻R i (1)测量含源一端口网络的开路电压U oc和短路电流I sc,则

oc i sc U R I = (2)将含源一端口网络除源,化为无源网络P ,然后按图接线,测量U s 和I ,则 s i U R I = 图3-3 三、实验仪器和器材 1. 0-30V 可调直流稳压电源 2. +15直流稳压电源 3. 0~200mA 可调恒流源 4. 电阻 5. 电阻箱 6. 交直流电压电流表/电流表 7. 实验电路板 8. 短接桥 9. 导线 四、实验内容及步骤 1. 测量含源一端口网络的外部伏安特性 测量含源一端口网络的外部伏安特性:用电阻箱作为一端口网络的外接电阻R L ,如图3-4所示,测量结果在表3-1中。

电路实验报告1--叠加原理

电路实验报告1-叠加原理的验证 所属栏目:电路实验- 实验报告示例发布时间:2010-3-11 实验三叠加原理的验证 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-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3-1

3.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,叠加原理不成立。

戴维南定理实验报告

戴维南定理实验报告

戴维南定理 班级:14电信学号:1428403003 姓名:王舒成绩:一实验原理及思路 一个含独立源,线性电阻和受控源的二端网络,其对外作用可以用一个电压源串联电阻的. 等效电源代替,其等效电压源的电压等于该二端网络的开路电压,其等效内阻是将该二端网络中所有的独立源都置为零后从从外端口看进去的等效电阻。这一定理称为戴维南定理。 本实验采用如下所示的实验电路图a: 等效后的电路图如下b: 测它们等效前后的外特性,然后验证等效前后对电路的影响。 二实验内容及结果

⒈计算等效电压和电阻 计算等效电压:电桥平衡。∴=,33 1131R R R R Θ Uoc=3 11 R R R +=2.609V 。 计算等效电阻:R= ??? ??? ? ?+++ ??? ??? ??++3311111221 3111121 R R R R R R =250.355 ⒉用Multisim 软件测量等效电压和等效电阻 测量等效电阻是将V1短路,开关断开如下图所示: -+ Ro=250.335O Ω 测量等效电压是将滑动变阻器短路如下图 V120 V R11.8kΩ R2220Ω R112.2kΩ R22270Ω R33330ΩR3270Ω 50% 2 4 J1Key = A XMM1 6 a 1 7 Uo=2.609V ⒊用Multisim 仿真验证戴维南定理 仿真数据

等效电压Uoc=2.609V 等效电阻Ro=250.355Ω 电压/V 2.6 09 2.4 08 2.3 87 2.3 62 2.3 31 2.2 9 2.2 36 2.1 58 2.0 41 1.8 41 1.4 22 电流/mA 0 0.8 03 0.8 85 0.9 84 1.1 1 1.2 72 1.4 9 1.7 99 2.2 68 3.0 68 4.7 4 电压/V 2.6 09 2.4 08 2.3 87 2.3 63 2.3 3 2.2 91 2.2 36 2.1 58 2.0 41 1.8 41 1.4 22 电流/mA 0 0.8 03 0.8 85 0.9 85 1.1 1 1.2 72 1.4 9 1.7 99 2.2 68 3.0 68 4.7 5

电路分析第4章4 互易定理

特勒根定理 设有电路,A B ,满足:(1)两者的拓扑图完全相同,均有n 个节点b 条支路;(2)对应的支路和节点均采用相同的编号,其中B 电路的电流、电压加“^”号;(3)各支路电流、电压参考方向均取为一致,则有: 功率守恒定理: 01 b U I k k k =∑= ??01b U I k k k =∑= 似功率守恒定理: ?01 b U I k k k =∑= 1 ?0b k k k U I ==∑

适用于各种电路:直流、交流;线性、非线性; 被称为基尔霍夫第三定律。 §2-2互易定理 在线性电路中,若只有一个独立电源作用,网络只含有线性电阻(不含受控源),则在一定的激励与响应的定义下,二者的位置互易后,响应与激励的比值不变。 互易定理的证明需要特勒根定理(或二端网络等效的概念)。 根据激励和响应是电压还是电流,互易定理有三种形式: 1、互易定理的第一种形式

S u S u ?+- 电路在方框内仅含线性电阻,不 含任何独立电源和受控源。电压源s u 接在端子1-1',支路2-2'短路,其电流为2i 。如果把激励和响应位置互 换,此时?s u 接于2-2',而响应则是接于1-1',短路电流1?i 。 21??s s i i u u =,若 ?s s u u =,则21?i i =。 对一个仅含线性电阻的电路,在单一电压源激励而响应为电流时,激励和响应互换位置,不改变同一激励产生的响应。 2、互易定理的第二种形式

2' 2 1' 1 21??s s u u i i = 若?s s i i =,则21?u u =。 3 互易定理的第三种形式 2 1??s s i u i u = 若数值上?s s i u =,则数值上21?i u =。 例 用互易定理求下图中电流i 。

戴维南定理实验报告

戴维南定理 学号:1128403019 姓名:魏海龙班级:传感网技术 一、实验目的: 1、深刻理解和掌握戴维南定理。 2、掌握测量等效电路参数的方法。 3、初步掌握用multisim软件绘制电路原理图。 4、初步掌握multisim软件中的multimeter、voltmeter、ammeter 等仪表的使用以及DC operating point、paramrter sweep等 SPICE仿真分析方法。 5、掌握电路板的焊接技术以及直流电源、万用表等仪器仪表的使 用。 6、初步掌握Origin绘图软件的应用。 二、实验器材: 计算机一台、通用电路板一块、万用表两只、直流稳压电源一台、电阻若干。 三、实验原理:一个含独立源、线性电阻和受控源的一端口网络,对 外电路来说,可以用一个电压源和电阻的串联组合来等效置 换,其等效电压源的电压等于该一端口网络的开路电压,其等 效电阻等于该一端口网络中所有独立源都置为零后的数日电 阻。 四、实验内容: 1、电路图:

2、元器件列表: 2、实验步骤: (1)理论分析: 计 算等效电压: 电桥平衡。∴=,331131R R R R Uoc=3 11 R R R +=2.6087V 。 计算等效电阻:R= ??? ??? ? ?+++ ??? ??? ? ?++3311111221 3111121 R R R R R R =250.355

(2)测量如下表中所列各电阻的实际值,并填入表格: 然后根据理论分析结果和表中世纪测量阻值计算出等效电源电压和等效电阻,如下所示: Uc=2.6087V R=250.355Ω (3)multisim仿真: a、按照下图所示在multisim软件中创建电路 b、用万用表测量端口的开路电压和短路电流,并计算等 效电阻,结果如下:Us= 2.609V I= 10.42mA R=250.38Ω

叠加原理和互易定理

实验三 叠加定理和互易定理 一、实验目的 ⒈ 加深对叠加定理和互易定理的内容和适用范围的理解。 ⒉ 学习自拟实验步骤。 二、原理与说明 ⒈ 叠加定理 ⑴ 如果把独立电源称为激励,由它引起的支路电压、电流称为响应,则叠加定理可简述为: 在任一线性网络中,多个激励同时作用时的总响应等于每个激励单独作用时引起的响应之和。所谓某一激励单独作用,就是除了该激励外,其余激励均为零值。对于实际电源,电源的内阻或内电导必须保留在原电路中。 在线性网络中,功率是电压或电流的二次函数。叠加定理不适用于功率计算。 ⑵ 对含有受控电源的线性电路,叠加定理也是适用的。 图3-1所示电路为含电压控制型电流源的线性电路,在理想情况下,控制量1U 与输出量o I 有如下关系: 12 1 o I U R = 令2 1 g R = ,即 图3-1 含电压控制电流源的线性电路 1o I gU = ⒉ 互易定理 互易定理是不含受控电源的线性网络的主要特性之一。如果把一个由线性定常电阻、电容和电感(包括互感)元件构成的二端口网络称为互易网络,则互易定理可以叙述为: ⑴ 当一电压源s u 作用于互易网络的1、1′端时,在2、2′端上引起的短路电流 2i [ 图3-2(a )],等于同一电压源s u 作用于2、2′端时,在1、1′端上引起的短路电流

1?i [图3-2(b )],即:2i =1?i 图3-2 互易定理第一形式 (a) (b) ?i 2i ⑵ 当一电流源s i 作用于互易网络的1、1′端时,在2、2 ′端上引起的开路电压 2u [图3-3(a )],等于同一电流源s i 作用于2、2′端时,在1、1′端上引起的开路电压1?u [图3-3(b )] ,即:2u =1?u 图3-3 互易定理第二形式 (a) 2u ⑶ 设一电流源s i 作用于互易网络的1、1′端时,在2、2′端上引起的短路电流为2i [图3-4(a ) ],若在2、2′端加一电压源s u ,只要s u 和s i 在所有的时刻都是相等的或者 图3-4 互易网定理第三形式 (a) (b) i 2 i 成正比,则在 1、1′端上引起的开路电压1?u [图3-4(b )]与2i 的数值相等或者成正 比,即按图中所示方向,有 21?s s i i u u

叠加原理 实验报告范文(含数据处理)

创作编号: GB8878185555334563BT9125XW 创作者:凤呜大王* 叠加原理实验报告范文 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-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3-1

3.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。

戴维南定理实验报告

实验四戴维南定理 一、实验目的 1、验证戴维南定理 2、测定线性有源一端口网络的外特性和戴维南等效电路的外特性。 二、实验原理 戴维南定理指出:任何一个线性有源一端口网络,对于外电路而言,总可以用一个理想电压源和电阻的串联形式来代替,理想电压源的电玉等于原一端口的开路电压Uoc,其电阻(又称等效内阻)等于网络中所有独立源置零时的入端等效电阻Req,见图4-1。 图4- 1 图4- 2 1、开路电压的测量方法 方法一:直接测量法。当有源二端网络的等效内阻Req与电压表的内阻Rv 略不计时,可以直接用电压表测量开路电压。 方法二:补偿法。其测量电路如图4-2所示,E为高精度的标准电压源,R为标准分压电阻箱,G为高灵敏度的检流计。调节电阻箱的分压比,c、d两端的电压随之改变,当Ucd=Uab 时,流过检流计G的电流为零,因此

Uab=Ucd =[R2/(R1+ R2)]E=KE 式中 K= R2/(R1+ R2)为电阻箱的分压比。根据标准电压E 和分压比Κ就可求得开路电压Uab,因为电路平衡时I G= 0,不消耗电能,所以此法测量精度较高。 2、等效电阻Req的测量方法 对于已知的线性有源一端口网络,其入端等效电Req可以从原网络计算得出,也可以通过实验测出,下面介绍几种测量方法: 方法一:将有源二端网络中的独立源都去掉,在ab端外加一已知电压U, 测量一端口的总电流I总则等效电阻 Req= U/I总 实际的电压源和电流源具有一定的内阻,它并不能与电源本身分开,因此在去掉电源的同时,也把电源的内阻去掉了,无法将电源内阻保留下来,这将影响测量精度,因而这种方法只适用于电压源内阻较小和电流源内阻较大的情况。 方法二:测量ab端的开路电压Uoc及短路电流Isc则等效电阻 Req= Uoc/Isc 这种方法适用于ab端等效电阻Req较大,而短路电流不超过额定值的情形,否则有损坏电源的危险。 图4 – 3 图 4-4 方法三:两次电压测量法 测量电路如图4-3所示,第一次测量ab端的开路Uoc,第二次在ab端接一已知电阻RL (负载电阻),测量此时a、b端的负载电压U,则a、b端的等效电阻Req为:

电路分析基础实验报告

实验一 1. 实验目的 学习使用workbench软件,学习组建简单直流电路并使用仿真测量仪表测量电压、电流。 2.解决方案 1)基尔霍夫电流、电压定理的验证。 解决方案:自己设计一个电路,要求至少包括两个回路和两个节点,测量节点的电流代数和与回路电压代数和,验证基尔霍夫电流和电压定理并与理论计算值相比较。 2)电阻串并联分压和分流关系验证。 解决方案:自己设计一个电路,要求包括三个以上的电阻,有串联电阻和并联电阻,测量电阻上的电压和电流,验证电阻串并联分压和分流关系,并与理论计算值相比较。 3.实验电路及测试数据 4.理论计算 根据KVL和KCL及电阻VCR列方程如下: Is=I1+I2, U1+U2=U3, U1=I1*R1,

U2=I1*R2, U3=I2*R3 解得,U1=10V,U2=20V,U3=30V,I1=5A,I2=5A 5. 实验数据与理论计算比较 由上可以看出,实验数据与理论计算没有偏差,基尔霍夫定理正确; R1与R2串联,两者电流相同,电压和为两者的总电压,即分压不分流; R1R2与R3并联,电压相同,电流符合分流规律。 6. 实验心得 第一次用软件,好多东西都找不着,再看了指导书和同学们的讨论后,终于完成了本次实验。在实验过程中,出现的一些操作上的一些小问题都给予解决了。 实验二 1.实验目的 通过实验加深对叠加定理的理解;学习使用受控源;进一步学习使用仿真测量仪表测量电压、电流等变量。 2.解决方案 自己设计一个电路,要求包括至少两个以上的独立源(一个电压源和一个电流源)和一个受控源,分别测量每个独立源单独作用时的响应,并测量所有独立源一起作用时的响应,验证叠加定理。并与理论计算值比较。 3. 实验电路及测试数据 电压源单独作用:

叠加定理实验报告

实验报告 一、实验名称 叠加定理与置换定理 二、实验原理 1、根据叠加定理,实验数据应满足当电路中只有U s1单独作用时流过一条支路的电流值加上电路只有Us2单独作用时流过该支路的电流值等于电路中Us1与Us2共同作用时流过该支路的电流值。 2、置换定理:若电路中某一支路的电压和电流分别为U和I,用Us=U的电压源或Is=I的电流源来置换该支路,如置换后电路有唯一解,则置换前后电路中全部支路电压与支路电流保持不变。 三、实验内容 1、测量并记录电阻的实际值(数据见实验数据表1) 2、根据下面电路图,在实验板上连接此电路实物图。将一万用表串联接入R3的那条支路中,并将万用表打在电流档上;将另一万用表并联在R33两端并打在电压档上。 3、选择一支路,记录两个电源同时作用时的两万用表的读数;单个电源作用,分别短路另一个电源(不是不接电源也不是将电源的值降为0,而是直接短路),记录两万用表的读数。(数据见实验数据表2) 四、实验数据 表1 器件R1 R2 R3 R11 R22 R33

阻值(Ω) 1.799k 219.5 267.8 2.173k 267.5 327.6 表2 电源电压/V 支路电压/V 支路电流/mA Multisim 实验板Multisim 实验板 Us1=10 Us2=15 8.250 8.35 31.0 31.70 Us1=10 Us2=0 0.632 0.636 2.337 2.35 Us1=0 Us2=15 7.728 7.72 29.0 29.33 两电源共同作用时仿真图: Us1单独作用时的仿真图: Us2单独作用时的仿真图:

将直流电源换成交流电源时的分别三张波形图: U1=10 U2=15交流波形图 U1=10 U2=0 交流波形图

戴维南定理实验报告

戴维南定理实验报告 一、实验目的 1.深刻理解和掌握戴维南定理。 2.掌握和测量等效电路参数的方法。 3.初步掌握用Multisim软件绘制电路原理图。 4.初步掌握Multisim软件中的Multmeter,Voltmeter,Ammeter等仪表的使用以及DC Operating Point,Parameter等SPICE仿真分析方法。 5.掌握电路板的焊接技术以及直流电源、万用表等仪器仪表的使用。 6.初步掌握Origin绘图软件的使用。 二、实验原理 三、一个含独立源,线性电阻和受控源的 一端口网络,对外电路来说,可以用一个 电压源和电阻的串联组合等效置换、其等 效电压源的电压等于该一端口网络的开路 电压,其等效电阻等于将该一端口网络中 所有独立源都置为零后的的输入电阻,这 一定理称为戴维南定理。如图实验方法 1.比较测量法 2.戴维南定理是一个等效定理,因此想办法验证等效前后对其他电路的影响是否一致,即等效前后的外特性是否一致。 3.整个实验过程首先测量原电路的外特性,再测量等效电路的外特性。最后进行比较两者是否一致。等效电路中等效参数的获取,可通过测量得到,并同根据 电路结构所推导计算出的结果想比较。 实验中期间的参数应使用实际测量值,实际值和器件的标称值是有差别的。 所有的理论计算应基于器件的实际值。 4.等效参数的获取 5.等效电压Uoc:直接测量被测电路的 开路电压,该电压就是等效电压。 6.等效电阻Ro:将电路中所有电压源 短路,所有电流源开路,使用万用 表电阻档测量。本实验采用下图的 实验电路。 7.电路的外特性测量方法8.在输出端口上接可变负载(如电位器),改变负载(调节电位器)测量端口的电压和电流。 9.测量点个数以及间距的选取 10.测试过程中测量点个数以及间距的选取,与测量特性和形状有关。对于直线特性,应使测量点间隔尽量平均,对于非线性特性应在变化陡峭处多测些点。测量的目 的是为了用有限的点描述曲线的整体形状和细节特征。因此应注意测试过程中测 量点个数及间距的选取。 四、实验注意事项 1.电流表的使用。由于电流表内阻很小,放置电流过大毁坏电流表,先使用大量程(A) 粗侧,再使用常规量程(mA)。

基尔霍夫定律实验报告2(完整版)

报告编号:YT-FS-5753-18 基尔霍夫定律实验报告 2(完整版) After Completing The T ask According To The Original Plan, A Report Will Be Formed T o Reflect The Basic Situation Encountered, Reveal The Existing Problems And Put Forward Future Ideas. 互惠互利共同繁荣 Mutual Benefit And Common Prosperity

基尔霍夫定律实验报告2(完整版) 备注:该报告书文本主要按照原定计划完成任务后形成报告,并反映遇到的基本情况、实际取得的成功和过程中取得的经验教训、揭露存在的问题以及提出今后设想。文档可根据实际情况进行修改和使用。 一、实验目的 (1)加深对戴维南定理和诺顿定理的理解。 (2)学 习戴维南等效参数的各种测量方法。 (3)理解等效置 换的概念。 (4)学习直流稳压电源、万用表、直流电流表和电 压表的正确使用方法。 二、实验原理及说明 (1)戴维南定理是指—个含独立电源、线性电阻和 受控源的一端口,对外电路来说,可以用一个电压源 和一个电阻的串联组合来等效置换。此电压源的电压 等于该端口的开路电压UOC,而电阻等于该端口的全 部独立电源置零后的输入电阻,如图2-l所示。这个 电压源和电阻的串联组合称为戴维南等效电路。等效

电路中的电阻称为戴维南等效电阻Req。 所谓等效是指用戴维南等效电路把有源一端口网络置换后,对有源端口(1-1' )以外的电路的求解是没有任何影响的,也就是说对端口l-1'以外的电路而言,电流和电压仍然等于置换前的值。外电路可以是不同的。 (2)诺顿定理是戴维南定理的对偶形式,它指出一个含独立电源、线性电阻和受控源的一端口,对外电路来说,可以用一个电流源和电导的并联组合来等效置换,电流源的电流等于该一端口的短路电流Isc,而电导等于把该—端口的全部独立电源置零后的输入电导Geq=1/Req,见图2-l。 (3)戴维南—诺顿定理的等效电路是对外部特性而言的,也就是说不管是时变的还是定常的,只要含源网络内部除独立的电源外都是线性元件,上述等值电路都是正确的。 图2-1 一端口网络的等效置换 (4)戴维南等效电路参数的测量方法。开路电压

电路实验实验报告

电路实验实验报告 一、实验题目 二极管伏安特性曲线测量 二、实验摘要 1.设计电路使电压1-5v可调。 2.在面包板上搭接一个测量二极管伏安特性曲线的电路。 3.给二极管测试电路的输入端加Vp-p=4V、f=5kHz的正弦波,用示波器观察该电路的输入输出波形。 4.测量二极管正向和反向的伏安特性,将所测的电流和电压列表记录好。 5.用excel画二极管的伏安特性曲线。 三、实验环境 数字万用表、二极管、面包板、导线、电阻、示波器、函数信号发生器等。 四、实验原理 1.晶体二极管的导电特性: 晶体二极管无论加上正向或反向电压,当电压小于一定数值时只能通过很小的电流,只有电压大于一定数值时,才有较大电流出现,相应

的电压可以称为导通电压。正向导通电压小,反向导通电压相差很大。当外加电压大于导通电压时,电流按指数规律迅速增大,此时,欧姆定律对二极管不成立。 2.正向电压: 对二极管施加正向偏置电压时,则二极管中就有正向电流通过(多数载流子导电),随着正向偏置电压的增加,开始时,电流随电压变化很缓慢,而当正向偏置电压增至接近二极管导通电压时,电流急剧增加,二极管导通后,电压的少许变化,电流的变化都很大。 3.反向电压: 对上述器件施加反向偏置电压时,二极管处于截止状态,其反向电压增加至该二极管的击穿电压时,电流猛增,二极管被击穿,在二极管使用中应竭力避免出现击穿观察,这很容易造成二极管的永久性损坏。所以在做二极管反向特性时,应串联接入限流电阻,以防因电流过大而损坏二极管。 4.将正弦交流电接入二极管,正向的电流可以导通,反向无法导通,则可在示波器上显示出半个正弦波。 五、实验电路

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 序号名称数量备注 1稳压、稳流源1DG04 2直流电路实验1DG05 3 1D31-2 直流电压、电流表 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3-4—1 1、按图3-4-1,取U1=+12V,U2调至+6V。 2、U1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 线性叠加定理数据记录表 实验内容I?I?I?Uab Ucd Uad Ude Ufa U?单独作用8.360 -2.274 6.313 2.378 0.845 3.26 4.351 4.379

U?单独作用-1.06 3.586 2.422 -3.46 -1.24 1.245 -0.59 -0.537 U?,U?共同作 7.423 1.231 8.761 -1.248 -0.411 4.413 3.797 3.783 用 非线性叠加定理数据记录表 实验内容I?I?I?Uab Ucd Uad Ude Ufa U?单独作用8.556 -2.23 6.296 0.38 0.663 3.161 4.395 4.397 U?单独作用0.041 0.041 0.045 -0.002 5.872 0 0 0 U?,U?共同作 7.82 0 7.836 -0.002 -2.089 3.957 3.974 3.953 用 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。

【实验报告】基尔霍夫定律实验报告

基尔霍夫定律实验报告 一、实验目的 (1)加深对基尔霍夫定律的理解。 (2)学习验证定律的方法和仪器仪表的正确使用。 二、实验原理及说明 基尔霍夫定律是集总电路的基本定律,包括电流定律(KCL)和电压定律(KVL)。 基尔霍夫定律规定了电路中各支路电流之间和各支路电压之间必须服从的约束关系,无论电路元件是线性的或是非线性的,时变的或是非时变的,只要电路是集总参数电路,都必须服从这个约束关系。 (1)基尔霍夫电流定律(KCL)。在集总电路中,任何时刻,对任一节点,所有支路电流的代数和恒等于零,即∑i=0。通常约定:流出节点的支路电流取正号,流入节点的支路电流取负号。 (2)基尔霍夫电压定律(KVL)。在集总电路中,任何时刻,沿任一回路所有支路电压的代数和恒等于零,即沿任回路有∑u=0。在写此式时,首先需要任意指定一个回路绕行的方向。凡电压的参考方向与回路绕行方向一致者,取“+”号;电压参考方向与回路绕行方向相反者,取“一”号。 (3)KCL和KVL定律适用于任何集总参数电路,而与电路中的元件的性质和参数大小无关,不管这些元件是线性的、非线性的、含源的、无源的、时变的、非时变的等,定律均适用。 三、实验仪器仪表

四、实验内容及方法步骤 (1)验证(KCL)定律,即∑i=0。分别在自行设计的电路或参考的电路中,任选一个节点,测量流入流出该节点的各支路电流数值和方向,记入附本表1-1~表1-5中并进行验证。参考电路见图1-1、图1-2、图1-3所示。 (2)验证(KVL)定律,即∑u=0。分别在自行设计的电路或参考的电路中任选一网孔(回路),测量网孔内所有支路的元件电压值和电压方向,对应记入表格并进行验证。参考电路见图1-3。 五、测试记录表格 表1-1 线性对称电路 表1-2 线性对称电路 表1-3 线性不对称电路 表1-4 线性不对称电路 表1-5 线性不对称电路 注:1、USA、USB电源电压根据实验时选用值填写。 2、U、I、R下标均根据自拟电路参数或选用电路参数对应填写。 指导教师签字:________________ 年月日 六、实验注意事项 (1)自行设计的电路,或选择的任一参考电路,接线后需经教师检查同意后再进行测量。

叠加原理 实验报告范文(含数据处理)

叠加原理实验报告范文 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-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3-1 3.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。

实验三、四叠加原理的验证 戴维宁定理的验证

实验三叠加原理的验证 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。 四、实验内容 实验线路如图6-1所示,用HE-12挂箱的“基尔夫定律/叠加原理”线路。 图6-1 基尔霍夫/叠加原理验证

1. 将两路稳压源的输出分别调节为12V和6V,接入U1和U2处。 2. 令U1电源单独作用(将开关K1投向U1侧,开关K2投向短路侧)。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6-1。 3. 令U2电源单独作用(将开关K1投向短路侧,开关K2投向U2侧),重复实验步骤2的测量和记录,数据记入表6-1。 4. 令U1和U2共同作用(开关K1和K2分别投向U1和U2侧),重复上述的测量和记录,数据记入表6-1。 5. 将U2的数值调至+12V,重复上述第3项的测量并记录,数据记入表6-1。 6. 将R5(330Ω)换成二极管1N4007(即将开关K3投向二极管IN4007侧),重复1~5的测量过程,数据记入表6-2。 7. 任意按下某个故障设置按键,重复实验内容4的测量和记录,再根据测量结果判断出故障的性质。 故障2 五、实验注意事项 1. 用电流插头测量各支路电流时,或者用电压表测量电压降时,应注意仪表的极性,并应正确判断测得值的+、-号。 2. 注意仪表量程的及时更换。 六、预习思考题

电路仿真实验报告

实验一电路仿真 一、实验目的 通过几个电路分析中常用定理和两个典型的电路模块,对Multisim的主窗口、菜单栏、工具栏、元器件栏、仪器仪表和一些基本操作进行学习。 二、实验内容 1.叠加定理:在任何由线性元件、线性受控源及独立源组成的线性电路中,每一支路的响应都可以看成是各个独立电源单独作用时,在该支路中产生响应的代数和; 2.戴维南定理:一个含独立源、线性受控源、线性电阻的二端电路N,对其两个端子来说都可以等效为一个理想电压源串联内阻的模型。其理想电压源的数值为有源二端电路N的两个端子间的开路电压u oc,串联的内阻为N内部所有独立源等于零,受控源保留时两端子间的等效电阻R eq,常记为R0; 3.互易定理:对一个仅含线性电阻的二端口,其中,一个端口夹激励源,一个端口做响应端口。在只有一个激励源的情况下,当激励与响应互换位置时,同一激励所产生的响应相同; 4.暂态响应:在正弦电路中,电量的频率、幅值、相位都处于稳定的数值,电路的这种状态称为稳定状态。电路从一种稳态向另一种稳态转换的过程称为过渡过程,由于过渡过程一般都很短暂,因此也称为暂态过程,简称暂态; 5.串联谐振:该电路是一个由电阻、电容和电感串联组成,当激励源的频率达到谐振频率时,输出信号的幅值达到最大。 三、实验结果及分析 1.叠加定理: ①两个独立源共同作用时: ②电压源单独作用时:

③电流源单独作用时: 2.戴维南定理: 所以,根据戴维南定理可知,该电路的戴维南等效电阻 R eq=10.033/(781.609*10-6) =12.8 kΩ3.互易定理: 当激励源与响应互换位置之后, 该激励源所产生的响应不变。

2基尔霍夫定律和叠加原理的验证实验报告答案含数据处理

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ΣI=0。 (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ΣU=0。 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,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。

实验2-戴维南定理和诺顿定理的验证——有源二端网络等效参数的测定

实验报告 专业班级:计算机1601/1602 实验日期:2016.11.21 学生姓名:李雨珈 学 号:16131030760 班级:计算1601 成绩: 实验名称:戴维南定理和诺顿定理验证 1、实验目的 (1)验证戴维南定理和诺顿定理的正确性,加深对该定理的理解。 (2)掌握测量有源二端网络等效参数的一般方法。 2、实验原理 1)任何一个线性含源网络,如果仅研究其中一条支路的电压和电流,则可将电路的其余部分看作是一个有源二端网络(或称为含源一端口网络)。 戴维南定理指出:任何一个线性有源网络,总可以用一个电压源与一个电阻的串联来等效代替,此电压源的电动势S U 等于这个有源二端网络的开路电压OC U ,其等效内阻0R 等于该网络中所有独立源均置零(理想电压源视为短路,理想电流源视为开路)时的等效电阻。 诺顿定理指出:任何一个线性有源网络,总可以用一个电流源与一个电阻的并联组合来等效代替,此电流源的电流S I 等于这个有源二端网络的短路电流SC I ,其等效内阻0R 定义同戴维南定理。 OC U (S U )和0R 或者SC I (S I )和0R 称为有源二端网络的等效参数。 2)有源二端网络等效参数的测量方法 (1)开路电压、短路电流法测0R 在有源二端网络输出端开路时,用电压表直接测其输出端的开路电压OC U ,然后再将其输出端短路,用电流表测0R SC OC I U = 其短路电流SC I ,则等效内阻为 如果二端网络的内阻很小,若将其输出端口短路则易损坏 其内部元件,因此不宜用此法。 (2)伏安法测0R

2OC 图 用电压表、电流表测出有源二端网络的外特性曲线,如图-1所示。根据外特性曲线求出斜率Φtg ,则内阻 0R =Φtg =SC OC I U I U = ??,也可以先测量开路电压OC U ,再测量电流为额定值N I 时的输出端电压值N U ,则内阻为0R = N N OC I U U -。 (3)半电压法测0R 如图-2所示,当负载电压为被测网络开路电压的一半时,负载电阻(由电阻箱的读数确定)即为被测有源二端网 络的等效内阻值。 (4)零式法测OC U 在测量具有高内阻有源二端网络的开路电压时,用电压表直接测量会造成较大的误差。为了消除电压表内阻的影响,往往采用零式测量法,如图-3所示。 零式法测量原理是用一低内阻的稳压电源与被测有源二端网络进行比较,当稳压电源的输出电压与有源二端网络的开路电压相等时,电压表的读数将为“0”。然后将电路断开,测量此时稳压电源的输出电压,即为被测有源二端网络的开路电压。

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