《电路分析基础》实验教学指导书课程编号：1038171002
湘潭大学
信息工程学院
2011年03月20日
前言
一、实验总体目标
初步具备电压表、电流表、万用表等电工实验设备的操作使用能力和电路仿真软件的应用能力，根据实验任务确定实验方案、设计实验线路和选择仪器设备，正确测量参数和处理数据。
二、适用专业年级
电子信息工程、通信工程专业一年级本科学生。
三、先修课程
《高等数学》、《大学物理》。
五、实验环境
电工综合实验台：40套。主要配置：直流电路模块实验板、动态电路模块实验板、多路直流电压源、多路直流电流源、信号源、直流电压表、直流电流表、示波器等。
Multisim电路仿真分析软件。
六、实验总体要求
1、正确使用电压表、电流表、万用表、功率表以及一些电工实验设备；
2、按电路图联接实验线路和合理布线，能初步分析并排除故障；
3、认真观察实验现象，正确读取实验数据和记录实验波形并加以检查和判断，正确书写实
验报告和分析实验结果；
4、正确运用实验手段来验证一些定理和结论。
5、具有根据实验任务确定实验方案、设计实验线路和选择仪器设备的初步能力。
6、按每次实验的具体要求认真填写实验报告。
七、本课程实验的重点、难点及教学方法建议
本课程实验的重点是仪表的正确使用、电路的正确连接、数据测试和分析；
本课程实验的难点是动态电路参数测试和分析。
在教学方法上，本课程实验应提前预习，使学生能够利用原理指导实验，利用实验加深对电路原理的理解，掌握分析电路、测试电路的基本方法。
目录
实验一电阻电路测量与分析综合实验 (1)
实验二电源等效电路综合实验 (11)
实验三动态电路仿真实验 (18)
实验四 RC频率特性和RLC谐振仿真实验 (24)
实验一 电阻电路测量与分析综合实验
一、实验目的
1、熟悉并掌握直流电压表、电流表、恒压源等使用；
2、学会电阻元件的伏安特性的逐点测试法；
3、学会电路中电位、电压的测量方法，掌握电路电位图的测量、绘制方法；
4、验证基尔霍夫定律，学会检查、分析电路简单故障；
5、验证叠加原理，学会叠加原理的应用。
二、实验原理
1、电阻元件的伏安特性
任一二端电阻元件的特性可用该元件上的端电压U 与通过该元件的电流I 之间的函数关系U ＝f(I )来表示，即用U －I 平面上的一条曲线来表征，这条曲线称为该电阻元件的伏安特性曲线。根据伏安特性的不同，电阻元件分两大类：线性电阻和非线性电阻。线性电阻元件的伏安特性曲线是一条通过坐标原点的直线，如图1－1中(a)所示，该直线的斜率只由电阻元件的电阻值
R 决定，其阻值为常数，与元件
两端的电压U 和通过该元件的电流I 无关；非线性电阻元件的伏安特性是一条经过坐标原点的曲
线，其阻值R 不是常数，即在不同的电压作用下，电阻值是不同的，常见的非线性电阻如白炽灯丝、普通二极管、稳压二极管等，它们的伏安特性如图1－1中（b ）、（c ）、（d ）。在图1－1中，U >0的部分为正向特性，U <0的部分为反向特性。
绘制伏安特性曲线通常采用逐点测试法，即在不同的端电压作用下，测量出相应的电流，然后逐点绘制出伏安特性曲线，根据伏安特性曲线便可计算其电阻值。
2、电路中的电压、电位测量
在一个确定的闭合电路中，各点电位的大小视所选的电位参考点的不同而异，但任意两点之间的电压(即两点之间的电位差)则是不变的，这一性质称为电位的相对性和电压的绝对性。据此性质，我们可用一只电压表来测量出电路中各点的电位及任意两点间的电压。
图1-1
若以电路中的电位值作纵坐标，电路中各点位置（电阻或电源）作横坐标，将测量到的各点电位在该坐标平面中标出，并把标出点按顺序用直线条相连接，就可得到电路的电位图，每一段直线段即表示该两点电位的变化情况。而且，任意两点的电位变化，即为该两点之间的电压。
在电路中，电位参考点可任意选定，对于不同的参考点，所绘出的电位图形是不同，但其各点电位变化的规律却是一样的。
3、基尔霍夫定律
基尔霍夫电流定律和电压定律是电路的基本定律，它们分别用来描述结点电流和回路电压，即对电路中的任一结点而言，在设定电流的参考方向下，应有ΣI ＝0，一般流出结点的电流取负号，流入结点的电流取正号；对任何一个闭合回路而言，在设定电压的参考方向下，绕行一周，应有ΣU ＝0，一般电压方向与绕行方向一致的电压取正号，电压方向与绕行方向相反的电压取负号。
在实验前，必须设定电路中所有电流、电压的参考方向，其中电阻上的电压方向应与电流方向一致，即关联参考方向，见图1－4所示。
4、叠加原理
在有几个电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电源单独作用时在该元件上所产生的电流或电压的代数和。具体方法是：一个电源单独作用时，其它的电源必须去掉（电压源短路，电流源开路）；在求电流或电压的代数和时，当电源单独作用时电流或电压的参考方向与共同作用时的参考方向一致时，符号取正，否则取负。在图1－2中：
11
1I I I ''-'= 222I I I ''+'-= 33
3I I I ''+'= U U U ''+'=
叠加原理反映了线性电路的叠加性，线性电路的齐次性是指当激励信号（如电源作用）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。叠加性和齐次性都只适用于求解线性电路中的电流、电压。对于非线性电路，叠加性和齐次性都不适用。
三．实验设备
1．直流数字电压表、直流数字电流表；
2．恒压源(双路0～30V可调)；
3．NEEL－11B 电工原理（一）、MEEL-04电工原理（二）模块板。
四．实验内容
（一）测定线性电阻的伏安特性
按图1－3接线，图中的电源U选用恒压源的可调稳
压输出端，通过直流数字毫安表与1kΩ（8W）线性电阻
相连，电阻两端的电压用直流数字电压表测量。
恒压源必须置10V档位上，调节恒压源可调稳压电
源的输出电压U，从0伏开始缓慢地增加（不能超过10V），
在表1－1中记下相应的电压表和电流表的读数。
（二）电路中电位、电压的测量
实验电路如图1－4所示，图中的电源U S1用恒压源I路0～＋30V可调电源输出端（置10V档位），并将输出电压调到＋6V，U S2用II路0～＋30V可调电源输出端（置20V档位），并将输出电压调到＋12V。开关S1、S2、S3均朝上打。
1．测量电路中各点电位
以图1－4中的A点作为电位参考点，分别测量B、C、D、E、F各点的电位。
用电压表的负端（黑色接线柱）与A点相连，正端（红色接线柱）分别对B、C、D、E、F各点进行测量，数据记入表1－2中。
以D点作为电位参考点，重复上述步骤，测得数据记入表2－1中。
2．测量电路中相邻两点之间的电压值
在图1－4中，测量电压U AB：将电压表的正端（红色接线柱）与A点相连负端（黑色接线柱）与B点相连，读电压表读数，记入表1－2中。按同样方法测量U BC、U CD、U DE、U EF及
U FA ，测量数据记入表1－2中。
（三）节点电流、回路电压定律
实验电路如图1-4所示，图中的电源U S1用恒压源I 路0～＋30V 可调电压输出端，并将输出电压调到＋6V ，U S2用恒压源II 路0～＋30V 可调电压输出端，并将输出电压调到＋12V （以直流数字电压表读数为准）。开关S 1 拨向上方，开关S 2 拨向上方，开关S 3拨向上方。
实验前先设定三条支路的电流参考方向，如图1-4中的I 1、I 2、I 3所示，并熟悉线路结构，掌握各开关的操作使用方法。
1．熟悉电流插头的结构，将电流插头的红接线端插入数字电流表的红（正）接线端，电流插头的黑接线端插入数字电流表的黑（负）接线端。
2．测量支路电流
将电流插头分别插入三条支路的三个电流插座中，读出各个电流值。按规定：在结点A ，电流表读数为‘＋’，表示电流流入结点，读数为‘－’，表示电流流出结点，然后根据图3－1中的电流参考方向，确定各支路电流的正、负号，并记入表1－3中。
3．测量元件电压
用直流数字电压表分别测量两个电源及电阻元件上的电压值，将数据记入表1－4中。测量时电压表的红（正）接线端应插入被测电压参考方向的高电位端，黑（负）接线端插入被测电压参考方向的低电位端。
（四）叠加原理的应用
实验电路如图1-4所示，图中：Ω===510431R R R ,Ω=k 12R ,Ω=3305R ，图中的电源U S1用恒压源I 路0～＋30V 可调电压输出端，并将输出电压调到＋12V ，U S2用恒压源II 路0～＋30V 可调电压输出端，并将输出电压调到＋6V （以直流数字电压表读数为准），开关
S3 拨向上方R3侧。
1．U S1电源单独作用（将开关S1拨向上方，开关S2拨向下方），参考图1－2(b)，
画出电路图，标明各电流、电压的参考方向。
用直流数字毫安表接电流插头测量各支路电流：将电流插头的红接线端插入数字电流表的红（正）接线端，电流插头的黑接线端插入数字电流表的黑（负）接线端，测量各支路电流，按规定：在结点A，电流表读数为‘＋’，表示电流流入结点，读数为‘－’，表示电流流出结点，然后根据电路中的电流参考方向，确定各支路电流的正、负号，并将数据记入表1—5中。
用直流数字电压表测量各电阻元件两端电压：电压表的红（正）接线端应插入被测电阻元件电压参考方向的正端，电压表的黑（负）接线端插入电阻元件的另一端（电阻元件电压参考方向与电流参考方向一致），测量各电阻元件两端电压，数据记入表1—5中。
表1—5 实验数据表
2．U S2电源单独作用（将开关S1拨向下方，开关S2拨向上方），参考图1－2(c)，画出电路图，标明各电流、电压的参考方向。
重复步骤1的测量并将数据记录记入表格1—5中。
3．U S1和U S2共同作用时（开关S1和S2全部拨向上方），各电流、电压的参考方向见图1－4。
完成上述电流、电压的测量并将数据记录记入表格1—5中。
4．将U S2的数值调至＋12V，重复第2步的测量，并将数据记录在表1－5中。
5．将开关S3拨向下方二极管VD侧，即电阻R3换成一只二极管1N4007，重复步骤１～4的测量过程，并将数据记入表1—6中。
1—6 实验数据表
表
1．测量时，可调稳压电源的输出电压由0缓慢逐渐增加，应时刻注意电压表和电流表，不能超过规定值。
2．稳压电源输出端切勿碰线短路。
3．测量中，随时注意电流表读数，及时更换电流表量程，勿使仪表超量程，注意仪表的正负极性及数据表格中“＋、－”号的记录。
4．实验电路中使用的电源U S1和U S2用0～＋30V可调电源输出端，应分别将输出电压调到＋6V和＋12V后，再接入电路中。并防止电源输出端短路。
5．使用数字直流电压表测量电位时，用黑笔端插入参考电位点，红笔端插入被测各点，若显示正值，则表明该点电位为正（即高于参考点电位）；若显示负值，表明该点电位为负（即该点电位低于参考点电位）。
6．使用数字直流电压表测量电压时，红笔端插入被测电压参考方向的正（＋）端，黑笔端插入被测电压参考方向的负（－）端，若显示正值，则表明电压参考方向与实际方向一致；若显示负值，表明电压参考方向与实际方向相反。
7．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。
8．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“＋、－”极性，倘若不换接极性，则电表指针可能反偏而损坏设备（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。
9．电压源单独作用时，去掉另一个电源，只能在实验板上用开关S１或S２操作，而不能直接将电压源短路。
六．预习与思考题
1．线性电阻与非线性电阻的伏安特性有何区别？它们的电阻值与通过的电流有无关系？如何用逐点测试法绘制出伏安特性曲线。
2．电位参考点不同，各点电位是否相同？相同两点的电压是否相同，为什么？
3．在测量电位、电压时，为何数据前会出现±号，它们各表示什么意义？
4．什么是电位图形？不同的电位参考点电位图形是否相同？如何利用电位图形求出各点的电位和任意两点之间的电压。
5．根据图1－4的电路参数，计算出待测的电流I1、I2、I3和各电阻上的电压值，记入表3－2中，以便实验测量时，可正确地选定毫安表和电压表的量程；
6．在图1－4的电路中，A、D两结点的电流方程是否相同？为什么？
7．在图1－4的电路中可以列几个电压方程？它们与绕行方向有无关系？
8．实验中，若用指针万用表直流毫安档测各支路电流，什么情况下可能出现毫安表指针反偏，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？
9．叠加原理中U S1, U S2分别单独作用，在实验中应如何操作？可否将要去掉的电源（U S1或U S2）直接短接？
10．实验电路中，若有一个电阻元件改为二极管，试问叠加性与齐次性还成立吗？为什么？
七．实验报告要求
1．根据实验数据，分别在方格纸上绘制出各个电阻的伏安特性曲线。
2．根据伏安特性曲线，计算线性电阻的电阻值，并与实际电阻值比较。
3．根据实验数据，分别绘制出电位参考点为A点和D点的两个电位图形。
4．根据电路参数计算出各点电位和相邻两点之间的电压值，与实验数据相比较，对误
差作必要的分析。
5．根据实验数据，选定实验电路中的任一个结点，验证基尔霍夫电流定律（KVL）的正
确性。
6．根据实验数据，选定实验电路中的任一个闭合回路，验证基尔霍夫电压定律（KCL）的正确性。
7．列出求解电压U EA和U CA的电压方程，并根据实验数据求出它们的数值。
8．写出实验中检查、分析电路故障的方法，总结查找故障的体会。
9．根据表1－5实验数据表，通过求各支路电流和各电阻元件两端电压，验证线性电
路的叠加性与齐次性。
10．各电阻元件所消耗的功率能否用叠加原理计算得出？试用上述实验数据计算、说明；
11．根据表表1－5实验数据表，当U S1＝U S2＝12V时，用叠加原理计算各支路电流和各
电阻元件两端电压。
12．根据表1－6实验数据表，说明叠加性与齐次性是否适用该实验电路。
13．回答思考题。
实验二 电源等效电路综合实验
一、实验目的
1、掌握建立电源模型、电源外特性的测试方法。
2、研究电源模型等效变换的条件，加深对电压源和电流源特性的理解。
3、验证戴维南定理、诺顿定理，掌握测量有源二端网络等效参数的一般方法。
4、理解阻抗匹配，掌握最大功率传输的条件。
5、掌握根据电源外特性设计实际电源模型的方法。
二、实验原理
1、实际电压源和实际电流源的等效互换
理想电压源具有端电压保持恒定不变，而输出电流的大小由负载决定的特性。实验中使用的恒压源在规定的电流范围内，具有很小的内阻，可以将它视为一个电压源。
理想电流源具有输出电流保持恒定不变，而端电压的大小由负载决定的特性。实验中使用的恒流源在规定的电压范围内，具有极大的内阻，可以将它视为一个电流源。
实际电压源可以用一个内阻R S 和电压源U S 串联表示，其端电压U 随输出电流I 增大而降低。在实验中，可以用一个小阻值的电阻与恒压源相串联来模拟一个实际电压源。
实际电流源是用一个内阻R S 和电流源I S 并联表示，其输出电流I 随端电压U 增大而减小。在实验中，可以用一个大阻值的电阻与恒流源相并联来模拟一个实际电流源。
一个实际的电源，就其外部特性而言，既可以看成是一个电压源，又可以看成是一个电流源。若视为电压源，则可用一个电压源U s 与一个电阻R S 相串联表示；若视为电流源，则可用一个电流源I S 与一个电阻R S 相并联来表示。若它们向同样大小的负载供出同样大小的电流和端电压，则称这两个电源是等效的，即具有相同的外特性。
实际电压源与实际电流源等效变换的条件为： （1）取实际电压源与实际电流源的内阻均为R S ；
（2）已知实际电压源的参数为U s 和R S ，则实际电流源的参数为S
S
S R U I =
和R S ， 若已知实际电流源的参数为I s 和R S ，则实际电压源的参数为S S S R I U =和R S 。 2、戴维南定理和诺顿定理
戴维南定理指出：任何一个有源二端网络，总可以用一个电压源U S 和一个电阻R S 串联组成的实际电压源来代替，其中：电压源U S 等于这个有源二端网络的开路电压U OC , 内阻R S 等于该网络中所有独立电源均置零(电压源短接，电流源开路)后的等效电阻R O 。
诺顿定理指出：任何一个有源二端网络，总可以用一个电流源I S 和一个电阻R S 并联组成的实际电流源来代替，其中：电流源I S 等于这个有源二端网络的短路电源I SC , 内阻R S 等于该网络中所有独立电源均置零(电压源短接，电流源开路)后的等效电阻R O 。
U S 、R S 和I S 、R S 称为有源二端网络的等效参数。
3、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
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U OC , 然后再将其输出端短路，测其短路电流I SC ，且内阻为：
SC
OC
S I U R =
若有源二端网络的内阻值很低时，则不宜测其短路电流。
(2)伏安法
一种方法是用电压表、电流表测出有源二端网络的外特性曲线，如图2－1所示。开路电压为U OC ，根据外特性曲线求出斜率tg φ，则内阻为：
I
U
R ??=
=φtg S 另一种方法是测量有源二端网络的开路电压U OC ，以及额定电流I N 和对应的输出端额定电压U
N ，如图2－1所示，则内阻为：
N
N
OC
S I U U R -=
(3)半电压法
如图2－2所示，当负载电压为被测网络开路电压U OC
一半时，负载电阻R L 的大小（由电阻箱的读数确定）即为被测有源二端网络的等效内阻R S 数值。
(4)零示法
在测量具有高内阻有源二端网络的开路电压时，用电压表进行直接测量会造成较大的误差，为了消除电压表内阻的影响，往往采用零示测量法，如图2－3所示。零示法测量原理是用一低内阻的恒压源与被测有源二端网络进行比较，当恒压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，测量此时恒压源的输出电压U ，即为被测有源二端网络的开路电压。
4、最大输出功率
电源向负载供电的电路如图2－4所示，图中R S 为电源内阻，R L 为负载电阻。当电路电流为I 时，负载R L 得到的功率为：
L 2
L S S
L 2L R R
R U R I P ????
? ??+== 可见，当电源U S 和R S 确定后，负载得到的功率大小只与负载电阻R L 有关。
令0L L =dR dP ，解得：R L = R S 时，负载得到最大功率：S
2
S Lmax L 4R U
P P ==。 R L =R S 称为阻抗匹配，即电源的内阻抗（或内电阻）与负载阻抗（或负载电阻）相等时，负载可以得到最大功率。也就是说，最大功率传输的条件是供电电路必须满足阻抗匹配。
负载得到最大功率时电路的效率：
==
I
U P S L
η50% 。 实验中，负载得到的功率用电压表、电流表测量。
三、实验设备
1、直流数字电压表、直流数字电流表
2、恒压源（双路0～30V 可调。）
3、恒源流（0～200mA 可调）
4、NEEL －11B 电工原理（一）、MEEL-04电工原理（二）模块板。
四、实验内容
1、测定电压源（恒压源）与实际电压源的外特性
实验电路如图2－5所示，图中的电源U S 用恒压源10V 档可调电压输出端，并将输出电压调到＋6V ，R 1取51Ω的固定电阻，R 2取470Ω的电位器。调节电位器R 2，令其阻值由大至小变化，将电流表、电压表的读数记入表2－1中。
在图2－5 电路中，将电压源改成实际电压源，如图2－6所示，图中内阻R S 取51Ω的固定电阻，调节电位器R 2，令其阻值由大至小变化，将电流表、电压表的读数记入表2－2中。
表2－2 实际电压源外特性数据
2、测定电流源（恒流源）与实际电流源的外特性
按图2－7接线，图中I S为恒流源，调节
其输出为10mA（用毫安表测量），R2取470Ω
的电位器，在R S分别为1kΩ和∞两种情况下，
调节电位器R2，令其阻值由大至小变化，将电
流表、电压表的读数记入自拟的数据表格中。
3、研究电源等效变换的条件
按图2－8电路接线，其中(a)、(b)图中的内阻R S均为51Ω，负载电阻R均为200Ω。
在图2－8 (a)电路中，U S用恒压源0～＋30V可调电压输出端，并将输出电压调到＋6V，记录电流表、电压表的读数。然后调节图2－8 (b)电路中恒流源I S，令两表的读数与图2－8(a)的数值相等，记录I S之值，验证等效变换条件的正确性。
4、有源二端电阻网络的等效电源定理
被测有源二端网络如图2-9所示.
（1）图2-9线路接入恒压源U S＝12V和恒流源I S＝15mA及可变电阻R L。
测开路电压U OC：在图2－4电路中，断开负载R L，用电压表测量开路电压U OC，将数据记入表2－3中。
测短路电流I Sc：在图2－9电路中，将负载R L短路，用电流表测量短路电流I Sc，将数据记入表2－3中。
表2-3
（2）负载实验
测量有源二端网络的外特性：在图2－9电路中，改变负载电阻R L的阻值，逐点测量对应的电压、电流，将数据记入表2－4中。并计算有源二端网络的等效参数U S和R S
（3）验证戴维南定理
测量有源二端网络等效电压源的外特性：图2－10(a)电路是图2－9的等效电压源电路，图中，电压源U S用恒压源的可调稳压输出端，调整到表2－3中的U OC数值，内阻R S按表2－3中计算出来的R S（取整）选取固定电阻。然后，用电阻箱改变负载电阻R L的阻值，逐点测量对应的电压、电流，将数据记入表2－5中。
表2-5 有源二端网络等效电流源的外特性数据
测量有源二端网络等效电流源的外特性：图2－10(b)电路是图2—9的等效电流源电路，图中，电流源I S用恒流源，并调整到表2－3中的I SC数值，内阻R S按表2－3中计算出来的R S（取整）选取固定电阻。然后，用电阻箱改变负载电阻R L的阻值，逐点测量对应的电压、电流，将数据记入表2－6中。
（4）用半电压法和零示法测量被测网络的等效内阻R S及其开路电压Uoc。
5、电路最大输出功率研究
已知电源外特性曲线如图2－11所示，根据图中给出的开路电压和短路电流数值，计算出实际电压源模型中的电压源U S和内阻R S。实验中，电压源U S选用恒压源的可调稳压输出端，内阻R S选用固定电阻。
用上述设计的实际电压源与负载电阻R L相连，电路如图2－12所示，图中R L选用电阻箱，从0～600Ω改变负载电阻R L的数值，测量对应的电压、电流，将数据记入表2－7中。
五、实验注意事项
1、在测电压源外特性时，不要忘记测空载(I＝0)时的电压值；测电流源外特性时，不要忘记测短路(U＝0)时的电流值，注意恒流源负载电压不可超过20伏，负载更不可开路。
2、换接线路时，必须关闭电源开关。
3、直流仪表的接入应注意极性与量程。
六、预习与思考题
1、电压源的输出端为什么不允许短路？电流源的输出端为什么不允许开路？
2、说明电压源和电流源的特性，其输出是否在任何负载下能保持恒值？
3、实际电压源与实际电流源的外特性为什么呈下降变化趋势，下降的快慢受哪个参数影响？
4、实际电压源与实际电流源等效变换的条件是什么？所谓‘等效’是对谁而言？电压源与
电流源能否等效变换？
5、如何测量有源二端网络的开路电压和短路电流，在什么情况下不能直接测量开路电压和
短路电流？
6、说明测量有源二端网络开路电压及等效内阻的几种方法，并比较其优缺点。
7、电源用恒压源的可调电压输出端，其输出电压根据计算的电压源U S数值进行调整，防止
电源短路。
8、什么是阻抗匹配？电路传输最大功率的条件是什么？
9、电路传输的功率和效率如何计算？
10、根据图2－11给出的电源外特性曲线，计算出实际电压源模型中的电压源U S和内阻R S，
作为实验电路中的电源。
11、电压表、电流表前后位置对换，对电压表、电流表的读数有无影响？为什么？
七、实验报告要求
1、根据实验数据绘出电源的四条外特性，并总结、归纳两类电源的特性。
2、从实验结果，验证电源等效变换的条件。
3、根据表2－3和表2－4的数据，计算有源二端网络的等效参数U S和R S。
4、根据半电压法和零示法测量的数据，计算有源二端网络的等效参数U S和R S。
5、实验中用各种方法测得的U OC和R S是否相等？试分析其原因。
6、根据表2－4、表2－5和表2－6的数据，绘出有源二端网络和有源二端网络等效电路的
外特性曲线, 验证戴维南定理和诺顿定理的正确性。
7、说明戴维南定理和诺顿定理的应用场合。
8、根据表2－7的实验数据，计算出对应的负载功率P L，并画出负载功率P L随负载电阻
R L变化的曲线，找出传输最大功率的条件。
9、根据表2－7的实验数据，计算出对应的效率η，指明：(1)传输最大功率时的效率；(2)
什么时候出现最大效率？由此说明电路在什么情况下，传输最大功率才比较经济、合理。
10、回答思考题1、2、3、4、8。
实验三 动态电路仿真实验
一、实验目的
1、实验研究RC 一阶电路和RLC 二阶电路的零输入响应、零状态响应和全响应的规律和特点。
2、掌握一阶电路时间常数、二阶电路衰减系数和振荡频率的测量方法，了解电路参数对时间常数的影响。
3、观察、分析二阶电路响应的三种变化曲线及其特点，加深对二阶电路响应的认识与理解。
二、实验原理
1、RC 一阶电路的零状态响应
RC 一阶电路如图3－1所示，开关S 在‘1’的位置，
ｕC ＝0，处于零状态，当开关S 合向‘2’的位置时，电源
通过R 向电容C 充电，ｕC (t )称为零状态响应
τt
U U u -
S S c e -=
变化曲线如图3－2所示，当ｕC 上升到S 632.0U 所需要的时间称为时间常数τ，RC τ=。
2、RC 一阶电路的零输入响应
在图3－1中，开关S 在‘2’的位置电路稳定后，再
合向‘1’的位置时，电容C 通过R 放电，ｕ
C (t)称为零输入响应，τt
U u -S c e =，变化曲线如图3－3所示，当u C 下降到S 368.0U 所需要的时间称为时间常数τ，RC τ=。
3、测量RC 一阶电路时间常数τ
图3－1电路的上述暂态过程很难观察，为了用普通示波器观察电路的暂态过程，需采用图3－4所示的周期性方波ｕS 作为电路的激励信号，方波信号的周期为T ，只要满足
τ52
≥T
，便可在示波器的荧光屏上形成稳定的响应波形。 电阻R 、电容C 串联与方波发生器的输出端连接，用双踪示波器观察电容电压u C ，便可观察到稳定的指数曲线，如图3－5所示，在荧光屏上测得电容电压最大值(cm)a Cm =U
取(cm)0.632a b =，与指数曲线交点对应时间t 轴的x 点，则根据时间t 轴比例尺（扫描 时间
cm t
），该电路的时间常数cm
(cm)x t ?=τ。
4、微分电路和积分电路
a) 在方波信号u Ｓ作用在电阻R 、电容C 串联电路中，当满足电路时间常数τ远远小于方波周期T 的条件时，电阻两端（输出）的电压u R 与方波输入信号u s 呈微分关系，t
u RC
u d d S
R ≈， 该电路称为微分电路。
b) 当满足电路时间常数τ远远大于方波周期T 的条件时，电容C 两端（输出）的电压u C 与方波输入信号u Ｓ呈积分关系，
t u RC
u d 1
S C ?
≈
，该电路称为积分电路。 微分电路和积分电路的输出、输入关系如图3－6(a)、(b)所示。
5、二阶RLC 串联电路的零状态响应
在图3－7所示R 、L 、C 电路中，ｕC (0)＝0，在t ＝0时开关S 闭合，电压方程为：
U u t
u RC t u LC C C C =++d d d d 2
这是一个二阶常系数非齐次微分方程，该电
路称为二 阶电路，电源电压U 为激励信号，电容两端电压u C 为响应信号。根据微分方程理论，u c
包含两个分量：暂态分量C
u ''和稳态分量C u '，即
C C
C u u u '+''=,具体解与电路参数R 、L 、C 有关。 当满足C
L
R 2
<时： U t A u u t u t C C
C ++='+''=)sin(e )(-?ωδ
其中，衰减系数L
R
2=
δ，振荡频率2)2(1L R LC -=ω，振荡周期ωπ21==f T
变化曲线如图3－8(a)所示，u C 的变化处在衰减振荡状态，由于电阻R 比较小，又称为欠阻尼状态。
当满足C
L
R 2
>时，u C 的变化处在过阻尼状态，由于电阻R 比较大，电路中的能量被电阻很快消耗掉，u c 无法振荡，变化曲线如图3－8(b)所示。
当满足C
L
R 2＝时，u c 的变化处在临界阻尼状态，变化曲线如图3－8(c)所示。
6、二阶RLC 串联电路的零输入响应
在图3－9电路中，开关S 与‘1’端闭合，电路处于稳定状态，u c (0)＝U ，在t ＝0时开关S 与‘2’闭合，输入激励为零，电压方程为：
0d d d d 2=++C C C u t
u RC t u LC
这是一个二阶常系数齐次微分方程，根据微分方程理论，u c 只包含暂态分量C u ''，稳态
分量C
u '为零。和零状态响应一样，根据R 与C
L
2的大小关系，u c 的变化规律分为衰减振荡（欠阻尼）、过阻尼和临界阻尼三种状
态，它们的变化曲线与图3－7中的暂态分量C
u ''类似,衰减系数、衰减时间常数、振荡频率与零状态响应完全一样。
本实验对R 、C 、L 并联电路进行研究，激励采用方波脉冲，二阶电路在方波正、负阶跃信号的激励下，可获得零状态与零输入响应，响应的规律与R 、L 、C 串联电路相同。测量ｕC 衰减振荡
训练一 “电路分析基础”试题(120分钟)—III 一、单项选择题（在每个小题的四个备选答案中，选出一个正确答案，并将正确答 案的号码填入提干的括号内。每小题2分，共40分） 1、图示电路中电流i等于（） 1）1A 2）2A 3）3A 4）4A 2、图示单口网络的短路电流sc i等于（）1）1A 2）1.5A 3）3A 4）-1A 3、图示电路中电压u等于（） 1）4V 2）-4V 3）6V 4）-6V 4、图示单口网络的开路电压oc u等于（）1）3V 2）4V 3）5V 4）9V 7AΩ 2Ω 1 Ω 4 i 6V Ω 2 Ω 4 sc i Ω 2 Ω 4 + _ Ω 2 Ω 2 - 2V + - 10V + u - + Ω 1Ω 2 6V + _ 3V + _ + - oc u
5、图示电路中电阻R 吸收的功率P 等于（ ） 1）3W 2）4W 3）9W 4）12W 6、图示电路中负载电阻 L R 吸收的最大功率等于（ ） 1）0W 2）6W 3）3W 4）12W 7、图示单口网络的等效电阻等于（ ） 1）2Ω 2）4Ω 3）6Ω 4）-2Ω 8、图示电路中开关断开时的电容电压)0(+c u 等于（ ） 1）2V 2）3V 3）4V 4）0V 3V Ω 2+_ R Ω 1A 3Ω 3+ _ 6V 5:1 L R Ω 4- + i 2a b 4V Ω 2+ _ Ω 2+ - c u +_ 2V =t F 1
9、图示电路开关闭合后的电压)(∞c u 等于（ ） 1）2V 2）4V 3）6V 4）8V 10、图示电路在开关断开后电路的时间常数等于（ ） 1）2S 2）3S 3）4S 4）7S 11、图示电路的开关闭合后，电感电流)(t i 等于（） 1）t e 25- A 2）t e 5.05- A 3）)1(52t e -- A 4） )1(55.0t e -- A 12、图示正弦电流电路中电压)(t u 的振幅等于（） 1）1V 2）4V 3）10V 4）20V Ω46V Ω 2+ _ Ω 2+ - c u 0=t F 1- +1u 1 2u + - Ω 2+ _ Ω2+ - =t F 1F 25A Ω 20=t i 1H s 10+ _ + _ u 1H s u F 25.0V t t u s )2cos()(=
11级电路分析基础实验报告 篇一：电路分析基础实验 实验一：基尔霍夫定理与电阻串并联 一、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。 二、实验原理 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。 三、实验数据分析 1、基尔霍夫电流、电压定理的验证。
测量值验证 (1)对于最左边的外围网孔，取逆时针为参考方向得：U1-U2-U3?20V-8.889V-11.111V?0故满足KVL。 (2)对于最大的外围网孔，取逆时针为参考方向得： U1?I5?R3-U2?20V?（-0.111?100）V-8.889V?0 (3)对于节点4，取流进节点的电流方向为正得： -I1?I2?I3?（--0.444）A?（-0.222）A?（-0.222）A?0 (4)对于节点7，取流进节点的电流方向为正得： -I3?I4?I5?（--0.222）A?（-0.111）A?（-0.111）A?0 理论计算值 U1?I1?（R1?R2//R3//R4） IU1204 1?（R?A?A 1?R2//R3//R4）459 I3//R4 2?R RR?I?1?4A?2 1A 2?R3//4299 I（I422 3?1-I2）?（9-9）A?9A IR1 312
桂 林 电 子 科 技 大 学 试 卷 2018-2019 学年第 一 学期 课号 BT122003_01 课程名称 电路分析基础（A 、B 卷; 开、闭卷） 适用班级（或年级、专业）17电子信息类 一．选择题：本大题共10个小题，每小题3分，共30分，在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题意要求的，把所选项前的字母填在题后的括号内。 1、图1所示电路中，已知电流A I 3=，则a 、b 两端的电压U =( ) A ） －10V B ） 10V C ） 50V D ） －20V 2、图2所示电路中，已知元件A 放出功率10W ，则电流I =( ) A ） 1A B ） 2A C ） －1A D ） 5A 3、电路如图3所示，10Ω电阻吸收的功率为( ) A ） 1W B ） 0. 9W C ） 10W D ） 3W 4、图4所示电路原来处于稳态，A t i s 2cos 2=。0=t 时开关闭合，则换路瞬间的电感电流)0(+L i 为( ) A ） 1A B ） 0.5A C ） t 2cos A D ）t 2cos 2A 装 订 线 内 请 勿 答 题 图4 i L
5、如图5所示单口网络的等效电阻等于（ ） A ）2Ω B ）4Ω C ）6Ω D ）-2Ω 图5 6、如图6所示单口网络相量模型的等效阻抗等于（ ） A ）(3+j4) Ω B ）(0.33-j0.25) Ω C ）(1.92+j1.44) Ω D ）(0.12+j0.16) Ω 图6 7、某电路的阻抗为Ω+=510j Z ，则该电路的导纳Y 的实部为( ) A ） 0.2S B ） 0.08S C ） 0.04S D ）0.1S 8、如图7所示电路中负载获得的最大平均功率等于（ ） A ）2.5W B ）5W C ）10W D ）20W 图7 9、如图8所示谐振电路的品质因数为（ ） A ）0.01 B ）1 C ）10 D ）100 图8 10、如图9所示二端网络的功率因数为 ( ) A ） 0 B ） 1 C ） －0.707 D ） 0.707 Ω 4a b s u V t t u s )3cos(10)(=F 1_ Ω 4j
实验2.1直流电路分析和仿真实验报告实验题目：直流电路分析和仿真 实验目的： 1.学习Multisim建立电路，分析直流电路的方法。 2.熟悉Multisim分析仿真模式中输出结果的常用后处理方法。 3.熟悉伏安特性的仿真测量。 4.通过实验加深对叠加定理和戴维南定理的理解。 实验内容： 1.测量二极管伏安特性 （1）建立如图所示仿真电路。 （2）通过操作的到二极管伏安特性曲线。
2.验证叠加定理 （1）建立如图所示仿真电路。 （2）仿真开关后分别在每种电源单独作用和共同作用时，用电压表测量个支路电压，记录在表格中，验证叠加定理。
可以发现，理论值与实际值十分接近，仿真模拟十分准确。 3.求戴维南等效电路 （1）建立如图所示仿真电路。
（3）用直流扫描分析方法求出a，b做端口的戴维南等效电路参数。让测试电流源从0变化到10mA，测量得到的扫描曲线，得到a，b端口的开路电压和等效电阻。 直流扫描分析： 导入excel，做出函数图像，求出其函数表达式为y=708.5x+8.25 则仿真结果的开路电压为8.25v，等效电阻为708.5Ω。 理论计算值为 V=15*330/（270+330）=8.25，R=560+270*330/(270+330)=708.5Ω。 两者相符。 4.验证最大功率传输定理 （1）建立如图所示仿真电路。
（2）选择simulate/analyses/parameter meter,设定R4阻值从500Ω变化到1.6k，步长为0.5，输出选择为R4的功率。启动分析仿真后得到R4功率随其阻值变化的曲线。 （3）打开测量游标，查找曲线最大值，得到最大功率值及其对应的负载电阻值。 其中最大功率值为24.016mW，对应的负载电阻为708.333Ω 思考：如何让软件自动寻找曲线的最大值？ 答：得到参数扫描分析图像后，点击曲线图中的属性，选择光标开，在点击选择数值，仅勾选max y，点击确定做出有光标的图像，再讲光标移到max y出，此时x的坐标即为所对饮的负载电阻值。 思考：在验证最大功率传输定理时，如何同时显示R4消耗功率和V1输出功率的曲线？ 答：在进行参数扫描时，在输出选项中，同时勾选p（v1）和p（R4）再进行仿真即可。
实验七 日光灯电路改善功率因数实验 班级：13电子（2）班 姓名：郑泽鸿 学号：04 指导教师：俞亚堃 实验日期：2014年11月17日 同组人姓名：吴泽佳、张炜林 一、实验目的 ① 了解日光灯电路的工作原理以及提高功率因数的方法； ② 通过测量日光灯电路所消耗的功率，学会使用瓦特表； ③ 学会日光灯的接线方法。 二、实验仪器与元器件 ① 8W 日光灯装置（灯管、镇流器、启辉器）1套； ② 功率表1只； ③ 万用表1只； ④ 可调电容箱1只； ⑤ 开关、导线若干。 三、实验原理 已知电路的有功功率P 、视在功率S 、电路的总电流I 、电源电压U ，根据定义，电路的功率因数IU P S P == ?cos 。由此可见，在电源电压且电路的有功功率一定时，电路的功率因数越高，它占用电源（或供电设备）的容量S 就越少。 在日光灯电路中，镇流器是一个感性元件（相当于电感与电阻的串联），因此它是一个感性电路，且功率因数很低，大约只有0.5～0.6。 提高日光灯电路（其它感性电路也是一样）的功率因数cos φ的方法就是在电路的输入端并联一定容量的电容器，如图1所示。 图1 并联电容提高功率因数电路 图2 并联电容后的相量图
图1中L 为镇流器的电感，R 为日光灯和镇流器的等效电阻，C 为并联的电容器， 设并联电容后电路总电流I ，电容支路电流C I ，灯管支路电流RL I （等于未并电容前电路中的总电流），则三者关系可用相量图如图2所示。 由图2可知，并联电容C 前总电流为RL I ，RL I 与总电压U 的相位差为L ?，功率因数为L ?cos ；并联电容C 后的总电流为I ，I 与总电压U 的相位差为?，功率因数为?cos ；显然?c o s ＞L ?cos ，功率被提高了。并联电容C 前后的有功功率 ??c o s c o s IU U I P L RL ==，即有功功率不变。并联电容C 后的总电流I 减小，视在功率IU S =则减小了，从而减轻了电源的负担，提高了电源的利用率。 四、实验内容及步骤 1．功率因数测试。 日光灯实验电路如图3所示，将电压表、电流表和功率表所测的数据记录于表1中。 图3 日光灯实验电路 W 为功率表，C 用可调电容箱。 表1 感性电路并联电容后的测试数据 并联电容C （μF ） 有功功率P(W) U （V ） I （A ） cos φ 0 38.3 220 0.34 0.48 0.47 38.3 220 0.341 0.48 1 39.3 220 0.292 0.57 2.2 38.7 220 0.225 0.71 2.67 38.3 220 0.225 0.71 3.2 39.1 220 0.209 0.83 4.7 38.1 220 0.19 0.85 5.7 39.1 220 0.215 0.78 6.9 38.5 220 0.27 0.61 7.9 39.3 220 0.3 0.53 10.1 38.9 220 0.432 0.37
试卷编号 命题人：审批人：试卷分类（ A 卷或 B 卷） A 大学试卷 学期：2006 至2007 学年度第 1 学期 课程：电路分析基础I 专业：信息学院05 级 班级：姓名：学号： （本小题 5分）求图示电路中 a、b 端的等效电阻R ab。 （本小题 6分）图示电路原已处于稳态，在t 0时开关打开，求则i 0 。 t0 4A 5 1F 0.5H 3 得分 题号一二三四五六七八九十 十十 总分得分 、得分 R ab =R2 得分
i(0+)=20/13=1.54A
（本小题 5 分）已知某二阶电路的微分方程为 则该电路的固有频率（特征根）为d 2 u dt 2 du 8 12u 10 dt 和___-6 ___ 。该电路处于阻尼 得分 （本大题6分）求图示二端网络的戴维南等效电路。u ab=10v, R0=3Ω 得分 （本小题 5分）图示电路中 , 电流I =0，求 U S。 Us=6v 得分 b
U=4.8V 得分 （本小题 5分） 电路如图示 , 求a 、b 点对地的电压 U a 、U b 及电流 I 。 3V U a =U b =2v, I=0A. 得分 （ 本 大 题10分 ） 试用网孔分析法求解图示电路的电流 I 1 、 I 2 、 I 3 。 I 1=4A, I 2=6A, I 3=I 1-I 2=-2A 得分 （本小题 10 分 ） 用节点分析法求电压 U 。 2 2V 1 I 1
（本大题12分）试用叠加定理求解图示电路中电流源的电压。 34 6+ 4A 4A 单独作用时， u'=8/3V; 3V 单独作用时， u'='-2V; 共同作用时， u=u'+u'='2/3V 得分 （本大题 12 分）试求图示电路中R L为何值时能获得最大功率，并计算此时该电路效率 Uoc=4v,R0=2.4Ω; R L= R0=2.4Ω时，获得最大功率 Pmax，Pmax＝ 5/3W; P s=40/3W，η＝ Pmax/ P s=12.5%。 100%为多
电压源与电流源的等效变换 一、实验目的 1、加深理解电压源、电流源的概念。 2、掌握电源外特性的测试方法。 二、原理及说明 1、电压源是有源元件，可分为理想电压源与实际电压源。理想电压源在一定的电流 范围内，具有很小的电阻，它的输出电压不因负载而改变。而实际电压源的端电压随着电流变化而变化，即它具有一定的内阻值。理想电压源与实际电压源以及它们的伏安特性如图4-1所示(参阅实验一内容)。 2、电流源也分为理想电流源和实际电流源。 理想电流源的电流是恒定的，不因外电路不同而改变。实际电流源的电流与所联接的电路有关。当其端电压增高时，通过外电路的电流要降低，端压越低通过外电路的电 并联来表示。图4-2为两种电流越大。实际电流源可以用一个理想电流源和一个内阻R S 流源的伏安特性。
3、电源的等效变换 一个实际电源，尤其外部特性来讲，可以看成为一个电压源，也可看成为一个电流源。两者是等效的，其中I S=U S/R S或 U S=I S R S 图4-3为等效变换电路，由式中可以看出它可以很方便地把一个参数为U s 和R s 的 电压源变换为一个参数为I s 和R S 的等效电流源。同时可知理想电压源与理想电流源两者 之间不存在等效变换的条件。 三、仪器设备 电工实验装置： DG011、 DG053 、 DY04 、 DYO31 四、实验内容 1、理想电流源的伏安特性 1)按图4-4(a)接线，毫安表接线使用电流插孔，R L 使用1KΩ电位器。 2)调节恒流源输出，使I S 为10mA。， 3)按表4-1调整R L 值,观察并记录电流表、电压表读数变化。将测试结果填入表4-1中。 2、实际电流源的伏安特性 按照图4-4(b)接线，按表4-1调整R L 值，将测试的结果填入表4-1中。
电路分析基础 练习题 复刻回忆 1-1 在图题1-1所示电路中。元件A 吸收功率30W,元件B 吸收功率15W,元件C 产生功率30W ,分别求出三个元件中得电流I 1 、I 2 、I 3。 解 A,A,A 1-5 在图题 。 解 A,V 1-6 在图题1-6所示电路中,求电压U 。 解 , 1-8 解 电阻功率:W, W 电流源功率:, W 电压源功率:W, W 2-7 电路如图题2-7 解 V A A A 2-9 电路如图题2-9 解 从图中可知,2Ω与3Ω并联, 由分流公式,得 A 所以,有 解得 A 2-8 电路如图题2-8所示。已知,解 KCL: 解得 mA, mA 、 R 为 k Ω 解 (a)由于有短路线,, (b) 等效电阻为 2-12 电路如图题2-12所示。求电路AB 间得等效电阻。
解 (a) (b) 3-4 用电源变换得方法求如图题3-4所示电路中得电流I 。 解 或由( A,A, A 所以 A 4-3 用网孔电流法求如图题4-3 解 显然,有一个超网孔,应用KVL 即 电流源与网孔电流得关系 解得: A,A 电路中各元件得功率为 W,W, W,W 显然,功率平衡。电路中得损耗功率为740W 。 4-10 用节点电压法求如图题4-10所示电路中得电压。 解 只需列两个节点方程 解得 V ,V 所以 V 4-13 电路如图题4-13所示,求电路中开关S 打开 与闭合时得电压。 解 由弥尔曼定理求解 开关S 打开时: V 开关S 闭合时
5-4 用叠加定理求如图题5-4所示电路中得电压U 。 解 应用叠加定理可求得 10V 电压源单独作用时: 5A 电流源单独作用时: 电压为 5-8 图题5-8所示无源网络N 外接U S =2V , I S =2A 时, U S =2V ,I S =0A 时, 响应I =5A 。现若U S =4V,I S =2A 时,则响应I 为多少? 解 根据叠加定理: I ＝K 1U S ＋K 2I S 当U S =2A 、 I S =0A 时 I =5A ∴K 1=5/2当U S =2V 、 I S =2A 时I =10A ∴K 2=5/2 当U S =4V 、 I S =2A 时 响应为 I =5/2×4+5/2×2=15A 5-10 求如图题5-10 解 用叠加定理求戴维南电压 V 戴维南等效电阻为 5-16 用诺顿定理求图题5-16示电路 中得电流I 。 解 短路电流 I SC =120/40=3A 等效电阻 R 0=80//80//40//60//30=10Ω 5-18 电路如图题5-18所示。求R L 为何值时 解 用戴维南定理有,开路电压: V 戴维南等效电阻为 所以,R L =R 0 = 4、8Ω时,R L 可获得最大功率, 其最大功率为 5-20 如图题5-20所示电路中,电阻R L 可调,当R R ＝？ 解:先将R L 移去,求戴维南等效电阻: R 0 =(2+R)//4 Ω 由最大传输定理: 用叠加定理求开路电压: 由最大传输定理: , 故有 U S =16V 6-1 参见图题6-1:(a)画出ms ;(c)求电感提供最大功率时得时刻;(d)求ms 时电感贮存得能量。
电路分析课程试卷 一、填空题（5小题，每小题2分，共10分） 1．已知某电阻元件在非关联参考方向下的电压、电流分别为R U 、R I ，则此电阻元件吸收的功率R P =------------。 2．理想变压器是即时性元件，无记忆功能，不储存能量，唯一的计算参数 为：————— 。 3．使用叠加定理求解电路，当令某一激励源单独作用时，其它激励源应置零，即独立电压源用 （开路或短路）代替，独立电流源用 （开路或短路）代替 二、单项选择题（共8小题，每小题2分，共计16分） 6．如图所示电路，电阻ab R 为（ ） A 2Ω B 4Ω C 6Ω D 3Ω 图6 7. 如图7所示，电路中产生功率的元件是：（ ） A 仅是电压源 B 仅是电流源 C 电压源和电流源都产生功率 D 确定的条件不足 图7 8．如图8所示电路，电压源和电流源释放的功率分别为（ ） A 12W ，-4W B –12W ，4W C 12W ，4W D –12W ，-4W 图8 9．如图9所示电路，开关K 断开前，电路已稳态。t =0时断开开关，则u (0+) 为（ ） A 0V B 3V 用 4．正弦信号的三个基本要素指的是 、 和 。 5．RLC 串联电路谐振条件的数学表达式为：——————————。 10V + - 1A 20Ω
C 6V D –6V 图9 10．如图10所示电路，其时间常数τ为（ ） A C R 2 B C R R R R 2 12 1+ C 2 R C D C R R R R 2 12 1+ 图10 11．如图11所示电路，I 1=9A ，I 2=8A ，I 3=3A ，则电流I 为（ ） A 14A B 10A C 20A D 4A 图11 12. 如图12所示, 电源角频率ω=5rad/s ，则阻抗Z ab 等于：（ ） A 2-j0.5Ω B 2-j2Ω C 2+j2Ω D 4+j2Ω 图12 13．如图13所示电路，)30cos(100)(?-=t t u ωV ，)30cos(20)(?+=t t i ωA ， 则网络N 0的有功率P 为（ ） A 500W B 1000W C 2000W D 4000W 三、判断题（每小题2分，共8分） 图13 14．电压源不允许短路，否则将产生很大电流而损坏电源。[ ] 15. 线性电路中电流和电压可用叠加定理计算，因此线性电路中功率也可以 用叠加定理计算。[ ] 16. 应用基尔霍夫定律计算出某支路电流是正值，表明该支路电流的参考方 向与实际方向相同。[ ] 17.在关联取向时，若电路的电流A t I i m )45sin( +=ω，电压 V t U u m )38sin( -=ω，则该电路是感性的。[ ] 2Ω a 0.4H b
桂林电子科技大学试卷 2018-2019 学年第一学期课号BT122003_01 课程名称电路分析基础（A、B卷;开、闭卷）适用班级（或年级、专业）17 电子信息类 考试时间120分钟班级学号姓名 题号一二三四五六七八九十成绩 满分 装 得分 评卷人 得分评卷人一．选择题：本大题共 10 个小题，每小题 3 分，共 30 分，在订每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题意要求的，把所 选项前的字母填在题后的括号内。 线1、图 1 所示电路中，已知电流 I 3A ，则 a、b 两端的电压 U =( ) A ）－ 10V B ） 10V C） 50V D ）－ 20V 2、图 2 所示电路中，已知元件 A 放出功率 10W，则电流I =() A ） 1A B ） 2A C）－ 1A D ） 5A 内 a 10Ω － ＋ I I U A 20V 请 － b ＋＋ 10V － 图 1 图 2 勿3、电路如图 3 所示， 10Ω电阻吸收的功率为 ( ) A ） 1W B ） 0. 9W C） 10W D） 3W 4、图 4 所示电路原来处于稳态，i s 2 cos 2t A 。 t 0 时开关闭合，则换路瞬间的电感电流 答i L (0 ) 为 ( ) A ） 1A B ） 0.5A C） cos 2t A D ） 2 cos 2t A ＋ 2Ω 1A i s 题12V 10ΩS 2H ＋2Ω t=0 －9V i L － 图 3 图 4
4 a 5、如图 5 所示单口网络的等效电阻等于（） - A） 2Ω B ） 4Ω C ） 6ΩD）-2Ω 2 i + b 图 5 6、如图 6 所示单口网络相量模型的等效阻抗等于（） A） (3+j4) a + B） (0.33-j0.25) j 4 C） (1.92+j1.44) 3 _ D） (0.12+j0.16) b 图 6 7、某电路的阻抗为Z 10 j 5 ，则该电路的导纳Y 的实部为 ( ) A ） 0.2S B） 0.08S C） 0.04S D） 0.1S 8、如图7 所示电路中负载获得的最大平均功率等于（） 5 1F A ） 2.5W B ） 5W C） 10W D） 20W + u s Z L _ u s (t )10 cos(3t)V 图 7 9、如图 A ） 0.01 8 所示谐振电路的品质因数为（ B） 1C） 10D） 100 ） i s 100 1H 1F 图 8 10、如图 9 所示二端网络的功率因数为() A ） 0 B ） 1 C）－ 0.707 D ） 0.707 12Ωj6Ω ＋
电路分析实验报告
实验报告（二、三） 一、实验名称实验二KCL与KVL的验证 二、实验目的 1.熟悉Multisim软件的使用； 2.学习实验Multisim软件测量电路中电流电压； 3.验证基尔霍夫定理的正确性。 三、实验原理 KCL为任一时刻，流出某个节点的电流的代数和恒等于零，流入任一封闭面的电流代数和总等于零。且规定规定：流出节点的电流为正，流入节点的电流为负。 KVL为任一时刻，沿任意回路巡行，所有支路电压降之和为零。且各元件取号按照遇电压降取“+”，遇电压升取“-”的方式。沿顺时针方向绕行电压总和为0。电路中任意两点间的电压等于两点间任一条路径经过的各元件电压降的代数和。 四、实验内容 电路图截图：
1.验证KCL： 以节点2为研究节点，电流表1、3、5的运行结果截图如下： 由截图可知，流入节点2的电流为2.25A，流出节点2 的电流分别为750mA和1.5A。2.25=0.75+1.5。所以，可验证ＫＣＬ成立。 ２.验证ＫＶＬ： 以左侧的回路为研究对象，运行结果的截图如下：
由截图可知，Ｒ３两端电压为２２.５Ｖ，Ｒ１两端电压为７.５Ｖ，电压源电压为３０Ｖ。２２.５＋７.５－３０＝０。所以，回路电压为０，所以，可验证ＫＶＬ成立。 一、实验名称实验三回路法或网孔法求支路电流（电压） 二、实验目的 1.熟悉Multisim软件的使用； 2.学习实验Multisim软件测量电路中电流电压； 3.验证网孔分析法的正确性。 三、实验原理 为减少未知量(方程)的个数，可以假想每个回路中有一个回路电流。若回路电流已求得，则各支路电流可用回路电流线性组合表示。这样即可求得电路的解。回路电流法就是以回路电流为未知量列写电路方程分析电路的方法。网孔电流法就是对平面电路，若以网孔为独立回
电路分析基础实验指导书 实验课程名称电路分析基础 院系部机电工程系 指导老师姓名张裴裴 2015 — 2016学年第2学期
实验一直流电路的认识实验 一、实验目的 1.了解实验室规则、实验操作规程、安全用电常识。 2.熟悉实验室供电情况和实验电源、实验设备情况。 3.学习电阻、电压、电流的测量方法，初步掌握数字万用表、交直流毫安表的使用方法。 4.学习电阻串并联电路的连接方法，掌握分压、分流关系。 二、实验仪器 1.电工实验台一套 2.数字万用表一块 3.直流稳压源一台 4.直流电压表一只 5.直流电流表一只 6.电路原理箱（或其它实验设备） 7.电阻若干只 8.导线若干 三、实验步骤 1、认识和熟悉电路实验台设备及本次实验的相关设备 ①电路原理箱及其上面的实验电路版块； ②数字万用表的正确使用方法及其量程的选择； ③直流电压表、直流电流表的正确使用方法及其量程的选择。 2.电阻的测量 （1）用数字万用表的欧姆档测电阻，万用表的红表棒插在电表下方的“VΩ”插孔中，黑表棒插在电表下方的“COM”插孔中。选择实验原理箱上的电阻或实验室其它电阻作为待测电阻，欧姆档的量程应根据待测电阻的数值合理
选取。将数据记录在表1，把测量所得数值与电阻的标称值进行对照比较，得出误差结论。 图1-1 将图1-1所示连成电路，并将图中各点间电阻的测量和计算数据记录在表2中，注意带上单位。 开启实训台电源总开关，开启直流电源单元开关，调节电压旋钮，对取得的直流电源进行测量，测量后将数据填入表1-2中。 （1）按实验线路图1-2连接电路（图中A 、B 两点处表示电流表接入点）。 2 S 2
命题人： 审批人： 试卷分类（A 卷或B 卷） A 大学 试 卷 学期： 2006 至 2007 学年度 第 1 学期 课程： 电路分析基础I 专业： 信息学院05级 班级： 姓名： 学号： (本小题5分) 求图示电路中a 、b 端的等效电阻R ab 。 1 R R ab =R 2 (本小题6分) 图示电路原已处于稳态，在t =0时开关打开， 求则()i 0+。 Ω
i(0+)=20/13=1.54A ( 本 大 题6分 ) 求图示二端网络的戴维南等效电路。 1A a b u ab =10v, R 0=3Ω (本小题5分) 图示电路中, 电流I =0，求U S 。 Us=6v
(本小题5分) 已知某二阶电路的微分方程为 d d d d 22 81210u t u t u ++= 则该电路的固有频率(特征根)为____-2________和___-6______。该电路处于___过_____阻 尼工作状态。 (本小题5分) 电路如图示, 求a 、b 点对地的电压U a 、U b 及电流I 。 U a =U b =2v, I=0A. ( 本 大 题10分 ) 试用网孔分析法求解图示电路的电流I 1、I 2、I 3。 I 1=4A, I 2=6A, I 3=I 1-I 2=-2A (本小题10分) 用节点分析法求电压U 。
U U=4.8V ( 本 大 题12分 ) 试用叠加定理求解图示电路中电流源的电压。 3V 4A 单独作用时，u ’=8/3V; 3V 单独作用时，u ’’=-2V; 共同作用时，u=u ’+u ’’=2/3V 。 十、 ( 本 大 题12分 ) 试求图示电路中L R 为何值时能获得最大功率，并计算此时该电路效率
HUNAN UNIVERSITY 电路分析实验 学生姓名 学生学号 专业班级 指导老师 完成日期
实验二KCL与KVL的验证 一、实验目的 1. 熟悉EWB软件的使用 2. 学习实验EWB软件测量电路中电流电压 3. 验证基尔霍夫定理的正确性 二、实验原理 KCL：对于任意一个总电路中的任一节点，在任一时刻，流进（或流出）该节点的所有支路电流的代数和为零 KVL：对于任意一个总电路中的任一回路，在任一时刻，沿着该回路的所有支路电压降的代数和为零。 三、实验内容 1. 验证KCL，电路图如下所示： 2. 验证KVL，电路图如下所示：
四、实验体会 本次实验针对基尔霍夫定律进行了验证，分别验证了kcl与kvl定律。由上图实验内容可知，对kcl的验证中，流入上节点的电流XMM3与XMM1的和为13.548+3.871=17.419mA，正好等于流出该节点的电流XMM2的电流值17.419mA，kcl定律得证；在对kvl的验证中，取最外一层环路，计算电压降之和：-V1+U2+U3+V2+U4+U5=-12+3+(-3)+12+3+(-3)=0,kvl得证。 通过本次实验，我掌握到了电路分析软件的基本使用流程，自己真正意义上地动手操作完成电路实验，更加深刻地理解到了基尔霍夫定律的含义。起初使用Workbench,由于与电脑不太兼容，就换了Multisim,期间遇到少许麻烦，都是自己和同伴一起解决，在这之中学到了合作的重要性，实验为简单的验证性实验，完成过程中没有其他问题。
实验三回路法或网孔法求支路电流（电压）一、实验目的 1.熟悉EWB软件的使用 2.学习实验EWB软件测量电路中电流电压 3.验证网孔分析法的正确性 二、实验原理 网孔分析是以网孔电流作为第一步求解的对象，又称为网孔电流法。所谓网孔电流是一种沿着网孔边界流动的假想电流，列出KVL和支路的VCR从而解得各个支路电流电压的方法。其公式可以用如下表示： 四、实验内容 电路图如下所示，验证网孔分析法的正确性：
南昌理工学院实验报告（样本） 二OO 年月日 课程名称电路分析实验名称电位、电压的测定 班级姓名同组人 指导教师评定签名 【一、实验名称】电位、电压的测定 【二、实验目的】 1、学会测量电路中各点电位和电压的方法，理解电位的相对性和电压的绝对性； 2、学会电路电位图的测量、绘制方法； 3、掌握使用直流稳压电源、直流电压表的使用方法。 【三、实验内容和原理】 （一）实验内容 1、测量电路中各点电位； 2、测量电路中相邻两点之间的电压值。 （二）实验原理 在一个闭合电路中，各点电位的高低视所选的电位参考点的不同而异，但任意两点之间的电压（即两点之间的电位差）则是不变的，这一性质称为电位的相对性和电压的绝对性。据此性质，我们可用一只电压表来测量出电路中各点的电位及任意两点间的电压。 若以电路中的电位值作纵坐标，电路中各点位置（电阻或电源）作横坐标，将测量到的各点电位在该坐标平面中标出，并把标出点按顺序用直线条相连接，就可得到电路的电位图，每一段直线段即表示该两点电位的变化情况。而且，任意两点的电位变化，即为该两点之间的电压。在电路中，电位参考点可任意选定，对于不同的参考点，所绘出的电位图形是不同，但其各点电位变化的规律却是一样的。 【四、实验条件】
【五、实验过程】 实验电路如图1-1所示，按图接线。图中的电源U S1用恒压源中的＋6V（＋5V）输出端，U S2用0～＋30V可调电源输出端，并将输出电压调到＋12V。 1、测量电路中各点电位 以图1-1中的A点作为电位参考点，分别测量B、C、D、E、F各点的电位。用电压表的黑笔端插入A点，红笔端分别插入B、C、D、E、F各点进行测量，数据记入表1-1中。以D点作为电位参考点，重复上述步骤，测得数据记入表1-1中。 图1-1 2、测量电路中相邻两点之间的电压值 在图1-1中，测量电压U AB：将电压表的红笔端插入A点，黑笔端插入B点，读电压表读数，记入表1-1中。按同样方法测量U BC、U CD、U DE、U EF及U FA，测量数据记入表1-1中。 【六、实验结果】 表1-1电路中各点电位和电压数据（单位：V）
东莞理工学院城市学院自编教材 电路分析基础实验指导书 东莞理工学院城市学院计算机与信息科学系
《电路分析基础》是电子、通信技术类专业的一门重要技术基础课，而电路分析基础实验又是学好该学科的一个重要环节，通过实验教学不仅能进一步巩固和加深课堂所学理论知识，而且能提高学生的动手能力、解决实际问题的能力和创新精神，培养学生科学态度和良好的工作作风。电路分析基础实验的教学目标是通过实验要求学生掌握各种电路（电阻电路、动态电路、正弦稳态电路）的连接、测试和调试技术；熟悉常用电子电工仪表的工作原理及使用方法；熟悉安全用电知识，了解电路故障的检查和排除方法，提高学生综合素质，为后续课程的学习和从事实践技术工作奠定扎实基础。 为结合理论课程教学的需要，共设置16学时的实验课时。
第一部分绪论 (1) 一、课程所属类型及服务专业 (1) 二、实验教学目的和要求 (1) 三、实验项目和学时分配 (1) 第二部份基本实验指导 (2) 实验一元件伏安特性的测定 (2) 一、实验目的 (2) 二、原理及说明 (2) 三、仪器设备 (2) 四、实验步骤 (3) 五、思考题 (4) 实验二验证基尔霍夫定律 (5) 一、实验目的 (5) 二、实验原理 (5) 三、实验设备 (5) 四、实验步骤 (5) 五、注意事项 (6) 六、思考题 (6) 实验三叠加定理 (7) 一、实验目的 (7) 二、实验原理 (7) 三、实验设备和器材 (7) 四、实验电路和实验步骤 (7) 五、实验结果和数据处理 (8) 六、实验预习要求 (9) 七、思考题 (9) 实验四验证戴维南定理 (10) 一、目的 (10) 二、设备、仪表 (10) 三、原理电路图 (10) 四、步骤 (10) 五、注意事项 (11) 六、预习要求 (11) 七、总结报告 (12) 八、思考题 (12) 实验五 RC电路的响应 (13) 一、目的 (13) 二、设备和元件 (13) 三、实验电路图 (13) 四、内容和步骤 (14) 五、预习要求 (16) 六、注意事项 (16)
2011级物理与机械工程学院学院 一、单项选择题 1、图1中给出两个线性电阻Ra和Rb的伏安特性曲线。由图可知( ) (A) Ra>Rb (B)Ra=Rb (C) Ra 图3 7、在换路瞬间，下列说法中正确的是 ( ) (A)电感电流不能跃变 (B)电感电压必然跃变 (C)电容电流必然跃变 (D)以上答案均不对 8、图4示电路中，开关已打开，在 t = 0 时开关闭合，i (0+) 为：（） (A) 0 (B) 0.8A (C) 2A (D)1A 图4 9、R-L-C串联电路，总电压相位超前于电流相位，则电路称为（）电路。 (A)阻性 (B) 感性 (C)容性 (D) 以上答案均不对 10、电路如图5所示，耦合因数k = 1，，则与分别为（） (A) j10 V 与j20 V (B) j10 V 与0 (C) -j10 V 与j20 V (D) -j10 V 与-j20 V 电路分析实验报告第一 次 Document serial number【NL89WT-NY98YT-NC8CB-NNUUT-NUT108】 电路分析实验报告 实验报告（二、三） 一、实验名称实验二 KCL与KVL的验证 二、实验目的 1.熟悉Multisim软件的使用； 2.学习实验Multisim软件测量电路中电流电压； 3.验证基尔霍夫定理的正确性。 三、实验原理 KCL为任一时刻，流出某个节点的电流的代数和恒等于零，流入任一封闭面的电流代数和总等于零。且规定规定：流出节点的电流为正，流入节点的电流为负。 KVL为任一时刻，沿任意回路巡行，所有支路电压降之和为零。且各元件取号按照遇电压降取“+”，遇电压升取“-”的方式。沿顺时针方向绕行电压总和为0。电路中任意两点间的电压等于两点间任一条路径经过的各元件电压降的代数和。 四、实验内容 电路图截图： 1.验证KCL： 以节点2为研究节点，电流表1、3、5的运行结果截图如下： 由截图可知，流入节点2的电流为2.25A，流出节点2 的电流分别为750mA和1.5A。2.25=0.75+1.5。所以，可验证ＫＣＬ成立。２.验证ＫＶＬ： 以左侧的回路为研究对象，运行结果的截图如下： 由截图可知，Ｒ３两端电压为２２.５Ｖ，Ｒ１两端电压为７.５Ｖ，电压源电压为３０Ｖ。２２.５＋７.５－３０＝０。所以，回路电压为０，所以，可验证ＫＶＬ成立。 一、实验名称实验三回路法或网孔法求支路电流（电压） 二、实验目的 1.熟悉Multisim软件的使用； 2.学习实验Multisim软件测量电路中电流电压； 3.验证网孔分析法的正确性。 三、实验原理 为减少未知量(方程)的个数，可以假想每个回路中有一个回路电流。若回路电流已求得，则各支路电流可用回路电流线性组合表示。这样即可求得电路的解。回路电流法就是以回路电流为未知量列写电路方程分析电路的方法。网孔电流法就是对平面电路，若以网孔为独立回路，此时回路电流也称为网孔电流，对应的分析方法称为网孔电流法。 四、实验内容 实验电路截图： 如图所示，i1,i2,i3分别为三个网孔的电流，方向如图所示，均为顺时针。 网孔一中含有一个电流源，而且电流源仅在网孔一中，所以，网孔一的电流就是电流源电流2A。设电流源两端电压为U7。 本文部分内容来自网络整理，本司不为其真实性负责，如有异议或侵权请及时联系，本司将立即删除！ == 本文为word格式，下载后可方便编辑和修改！ == 电路基础教学指导书 篇一：电路分析教学指导书 篇一：电路分析基础实验指导书 《电路分析基础》 实验教学指导书 课程编号：1038171002 湘潭大学信息工程学院 201X年03月20日 前言 一、实验总体目标 初步具备电压表、电流表、万用表等电工实验设备的操作使用能力和电路仿真 软件的应用能力，根据实验任务确定实验方案、设计实验线路和选择仪器设备，正确测量参数和处理数据。 二、适用专业年级 电子信息工程、通信工程专业一年级本科学生。三、先修课程 《高等数学》、《大学物理》。五、实验环境 电工综合实验台：40套。主要配置：直流电路模块实验板、动态电路模块实验板、多路直流电压源、多路直流电流源、信号源、直流电压表、直流电流表、 示波器等。 multisim电路仿真分析软件。六、实验总体要求 1、正确使用电压表、电流表、万用表、功率表以及一些电工实验设备； 2、按电路图联接实验线路和合理布线，能初步分析并排除故障； 3、认真观察实验现象，正确读取实验数据和记录实验波形并加以检查和判断，正确书写实验报告和分析实验结果； 4、正确运用实验手段来验证一些定理和结论。 5、具有根据实验任务确定实验方案、设计实验线路和选择仪器设备的初步能力。 6、按每次实验的具体要求认真填写实验报告。七、本课程实验的重点、难点 及教学方法建议 本课程实验的重点是仪表的正确使用、电路的正确连接、数据测试和分析；本课程实验的难点是动态电路参数测试和分析。 在教学方法上，本课程实验应提前预习，使学生能够利用原理指导实验，利用 实验加深对电路原理的理解，掌握分析电路、测试电路的基本方法。目录 实验一电阻电路测量与分析综合实验????????????????1 实验二电源等效电路 综合实验???????????????????11 实验三动态电路仿真实验?????????????????????18 实验四rc 频率特性和rlc谐振仿真实验???????????????24实验一电阻电路测量与分析综合实验 一、实验目的 1、熟悉并掌握直流电压表、电流表、恒压源等使用； 2、学会电阻元件的伏安特性的逐点测试法； 3、学会电路中电位、电压的测量方法，掌握电路电位图的测量、绘制方法； 4、验证基尔霍夫定律，学会检查、分析电路简单故障； 5、验证叠加原理，学会 叠加原理的应用。 二、实验原理 1、电阻元件的伏安特性 任一二端电阻元件的特性可用该元件上的端电压u与通过该元件的电流i之间 的函数关系u＝f(i)来表示，即用u－i平面上的一条曲线来表征，这条曲线称 为该电阻元件的伏安特性曲线。根据伏安特性的不同，电阻元件分两大类：线 性电阻和非线性电阻。线性电阻元件的伏安特性曲线是一条通过坐标原点的直线，如图1－1中(a)所示，该直线的斜率只由电阻元件的电阻值 r决定，其阻值为常数，与元件 两端的电压u和通过该元件的电流i无关；非线性电阻元件的伏安特性是一条 经过坐标原点的曲 图1-1电路分析实验报告第一次完整版
【最新】电路基础教学指导书-优秀word范文 (17页)
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