第三章实验项目（中文）
实验1 基本元件伏安特性的测绘
一．实验目的
1. 掌握线性、非线性电阻及理想、实际电压源的概念。
2. 掌握测试电压、电流的基本方法。
3. 掌握电阻元件及理想、实际电压源的伏安特性测试方法，学习利用逐点测试法绘制伏安特性曲线。
4. 掌握直流稳压电源、直流电流表、直流电压表的使用方法。
二．实验设备
1.电路分析综合实验箱
2.直流稳压电源
3.万用表
4.变阻箱
三．实验原理
一个二端元件的特性可以用该元件上的端电压U与通过该元件的电流I之间的关系来表示，即用U-I平面上的一条曲线来表征，这条曲线称为该元件的伏安特性曲线。
1.线性电阻元件
线性电阻元件的伏安特性服从欧姆定律，即在U-I平面上定义的一条通过坐标原点且位于直角坐标平面中的1、3象限（正电阻）的直线，如图3.1(a)所示，该直线的斜率表征了它的电阻值。伏安特性曲线为直线的电阻称为线性电阻。
在实验室里，我们常用的电阻器通常为碳膜电阻、金属膜电阻、线绕电阻以及线绕电位器、薄膜电位器等，它们在直流或很低的频率下使用时，其线性度较好，伏安特性曲线近似为一条直线。
2.非线性电阻元件
非线性电阻元件的伏安特性是在U-I平面上通过坐标原点的一条曲线，其阻值不是常数。常见的非线性电阻有白炽灯丝、普通二极管、稳压二极管等，下面分别对其进行简单介绍：
1）白炽灯丝
白炽灯灯丝是一种常见的非线性电阻，当其正常工作时，灯丝处于高温状态，灯丝电阻随温度升高而增大，而灯丝温度又与通过灯丝的电流有关，电流越大，温度越高，相应的阻值也越大。一般灯泡的“冷电阻”与“热电阻”的阻值可以相差几倍至十几倍，其伏安特性曲线如图3.1(b)所示。
2）普通二极管
普通的半导体二极管是目前使用最广泛的非线性电阻元件之一。当向二极管两端
加正向电压时（一般锗管约为0.2～0.3V，硅管约为0.5～0.7V），其正向电流随电压的升高而急速上升，而加反向电压时，当电压从零一直增加到几十伏，其反向电流增加的却很少，由此可见，二极管具有单向导电性。需要注意的是，反向电压如果加载的过高，超过二极管的极限值，会导致管子击穿损坏，其伏安特性曲线如图3.1(c)所示。
3）稳压二极管
稳压二极管是一种较为特殊的半导体二极管，其正向特性与普通二极管类似，我们主要说明其反向特性。当加在二极管两端的反向电压较小时，其反向电流几乎为零，但当反向电压增加到某一数值时（通常称为管子的稳压值，不同的稳压管对应不同的稳压值），其电流会急速增加，稳压管反向击穿，即当反向电流在较大范围内变化时，稳压管两端电压几乎保持不变，表现出稳压特性，其伏安特性曲线如图3.1(d)所示。
图3.1
3.理想电压源与实际电压源的端口特性
理论上，理想电压源是一个二端理想元件，内阻R S为零，其输出电压U S(t)与通过它的电流无关，总保持为给定的时间函数。当U S(t)不随时间变化（即为常数）时，称为直流理想电压源U S。其端口特性为平行于电流轴的直线，如图3.2(a)中实线所示。
实际上，任何电源都存在内阻R S，因此实际电压源可以用一个理想电压源U S和电阻R S相串联的电路模型来表示，如图3.2(b)所示，其端口特性如图3.2(a)中虚线所示。图中θ越大，说明实际电压源内阻R S越大，其正切值代表实际电压源的内阻值R S。四．实验内容
1. 测绘线性电阻的伏安特性曲线
R=Ω。
1）测试电路如图3.3所示，图中U S为直流稳压电源，R为被测电阻，阻值200
用万用表的直流电压档监测被测电阻两端的电压，用毫安表测试通过被测电阻的电流。
图3.3
2）调节直流稳压电源U S的输出电压，当伏特表的读数依次为表3.1中所列电压值时，读毫安表的读数，将相应的电流值记录在表格中。
3）在坐标纸上绘制线性电阻的伏安特性曲线，并测算电阻阻值。
表3.1
2. 测绘非线性电阻的伏安特性曲线
1）测试电路如图3.4所示，图中D为二极管，型号为IN4004，作为待测的非线性电阻，观测其正向特性。R W为可调电位器。
2）将直流稳压电源的输出电压设置为5V。
图 3.4
表3.2
3）缓慢调节R W，使伏特表的读数依次为表3.2中所列电压值时，读毫安表的读数，将相应的电流值记录在表格中。注意：测量时，应时刻监测电流表读数，使其不得超
过30mA。
4）在坐标纸上绘制非线性电阻的伏安特性曲线。
3. 测绘理想电压源的伏安特性曲线
实验中，我们将直流稳压电源作为本次实验的被测对象，这是由于其内阻很小，在与外电路等效电阻相比可以忽略不计的条件下，可以视为理想电压源。
(a)(b)
图3.5
1）首先，连接电路如图3.5（a）所示，不加负载电路，直接用伏特表测试直流稳压电源的输出电压，将其设置为10V。
2）然后，测试电路如图3.5（b）所示，其中R L为变阻箱，R为限流保护电阻。
3）调节变阻箱R L，使毫安表的读数依次为表3.3中所列电流值时，读伏特表的读数，将相应的电压值记录在表格中。
表3.3
4）在坐标纸上绘制理想电压源的伏安特性曲线。
4. 测绘实际电压源的伏安特性曲线
实验中，我们将直流稳压电源串联一个电阻R S来模拟具有一定内阻的实际电压源。
1）首先，连接电路如图3.6（a）所示，不加负载电路，直接用伏特表测试实际电压源的输出电压，将其设置为10V。其中R S为实际电压源的内阻，阻值51
R=Ω。
S 2）然后，测试电路如图3.6（b）所示，其中R L为变阻箱。
（a）（b）
图3.6
数，将相应的电压值记录在表格中。
4）在坐标纸上绘制实际电压源的伏安特性曲线，要求理想电压源和实际电压源的伏安特性曲线画在同一坐标轴中
表 3.4
五．注意事项
1. 实验操作中，直流稳压电源开关打开前一定要检查电路，确认没有短路，才能开启，以免损坏设备。
2. 使用各类仪表时，必须注意其量程的选择，量程选大了会增加测量误差，选小了则可能损坏仪表，故在无法估计合适量程时，采用从大到小的原则，先采用最大量程，然后根据测试结果，调节至适当量程。
六．预习思考题
1. 线性电阻与非线性电阻的概念是什么？两者的伏安特性有何区别？
2. 仪表的内阻会影响测量的结果，根据书中2.2节讲述的电流表内接法和外接法分析图
3.3选择的是哪种方法，试分析原因？
3. 根据实验中给定的相关参数，估算应选用功率为多大瓦数的电阻？
七．实验报告要求
1. 记录实验数据，绘制伏安特性曲线，其中理想电压源和实际电压源的伏安特性曲线画在同一坐标轴中。
2. 依据绘制的线性电阻伏安特性曲线测算线性电阻阻值。
3. 伏安特性曲线必须用坐标纸绘制。
4. 测试的原始数据经指导教师签名后应附在实验报告中。
5. 心得体会及其它。
实验2 含源线性单口网络等效电路及其参数测定
一．实验目的
1. 验证戴维南定理和诺顿定理，加深对两个定理的理解。
2. 通过对含源线性单口网络外特性及其两种等效电路外特性的测试、比较，加深对等效电路概念的理解。
3. 学习测量等效电路参数的一些基本方法。
二．实验设备
1.电路分析综合实验箱
2.直流稳压电源
3.万用表
4.变阻箱
三．实验原理
包含电源和线性电阻、受控源的单口网络简称为含源线性单口网络。所谓等效，是指就含源线性单口网络的外部特性而言，该网络被等效电路替代后，不影响外电路（即负载电路）的伏安关系。
1.戴维南定理
含源线性单口网络不论其电路结构如何复杂，就其端口的外部特性来说，可以等效为一个电压源和电阻的串联模式。电压源的电压等于该网络端口的开路电压U OC，其电阻等于该网络中所有独立源为零值（电压源短接，电流源开路）时所得的网络等效电阻R0。
这种电压源和电阻的串联模式称为戴维南等效电路，网络端口的开路电压和等效电阻是表征该单口网络特性的两个参数。
2.诺顿定理
含源线性单口网络不论其电路结构如何复杂，就其端口的外部特性来说，可以等效为一个电流源和电阻的并联模式。电流源的电流等于该网络端口的短路电流I SC，其电阻等于该网络中所有独立源为零值（电压源短接，电流源开路）时所得的网络等效电阻R0。
这种电流源和电阻的并联模式称为诺顿等效电路，网络端口的短路电流和等效电阻是表征该单口网络特性的两个参数。
四．实验内容
1.含源线性单口网络端口外特性测定
1）测量电路如图3.7所示，虚线所框中的部分为被测的含源线性单口网络，A、B 为网络端口。R L为变阻箱，接入电路作为单口网络的外部负载，其中直流稳压电源的输出电压为10V。
图3.7
2）调节变阻箱R L，使其阻值依次为表3.5中所列电阻值时，读伏特表的读数，将相应的电压值记录在表格中，并计算通过负载R L的电流值填写在表格中。
表3.5
3）在坐标纸上绘制含源线性单口网络的外特性曲线。
2. 等效电路参数测定
1）测量含源线性单口网络开路电压U OC
测量开路电压的方法不只一种，当含源线性单口网络的等效电阻较小，与电压表内阻相比可忽略不计时，直接用电压表测量其开路电压U OC。
（1）测量电路如图3.8所示，其中直流稳压电源的输出电压为10V。
图 3.8
（2）用伏特表测量含源线性单口网络两个端口A、B间的电压，即为开路电压U OC。
图 3.9
2）测量含源线性单口网络短路电流I SC
（1）测量电路如图3.9所示，其中直流稳压电源电压为10V 。
（2）用毫安表测量通过含源线性单口网络两个端口A 、B 间的电流，即为短路电流I SC 。
3）测量含源线性单口网络等效内阻R 0
测量等效内阻的方法有很多种，本书中列举两种常用的测量方法。 （1）开路电压、短路电流法
由前面已经测得含源线性单口网络端口A 、B 间的开路电压U OC 和短路电流I SC ，可以直接求得等效内阻R 0。
0OC SC U R I =
（2）半压法
前面已经测得含源线性单口网络的开路电压U OC ，在A 、B 端口处接一个已知负载R L ，如图3.10（a ）所示，图3.10（b ）给出了相应的等效电路，由此可知：
OC AB OC AB 00AB
(1)L
L U U U
U R R R R U -=?=-
因此，当AB OC 1
2
U U =时，则0L R R =。
（a ）（b ）
图3.10
具体的测量电路如图3.11所示，其中直流稳压电源的输出电压为10V 。调节变阻箱R L ，使其两端电压值U AB 为前面测得开路电压U OC 的一半时，记录变阻箱的阻值，此时，该阻值即为所求的等效内阻，即R L = R 0。
图
3.11
3. 验证戴维南等效电路
1）测量电路如图3.12所示，虚线所框中的部分为替代原含源线性单口网络的戴维南等效电路，R L为变阻箱，接入电路作为单口网络的外部负载，其中U OC和R0分别为前面测得的开路电压和等效内阻。
图 3.12
2）调节变阻箱R L，使其阻值依次为表3.6中所列电阻值时，读伏特表的读数，将相应的电压值记录在表格中，并计算通过负载R L的电流值填写在表格中。
表 3.6
3）在坐标纸上绘制戴维南等效电路的外特性曲线。
4. 验证诺顿等效电路
1）测量电路如图3.13所示，虚线所框中的部分为替代原含源线性单口网络的诺顿等效电路，R L为变阻箱，接入电路作为单口网络的外部负载，其中I SC和R0分别为前面测得的短路电流和等效内阻。
图 3.13
2）调节变阻箱R L，使其阻值依次为表3.7中所列电阻值时，读伏特表的读数，将相应的电压值记录在表格中，并计算通过负载R L的电流值填写在表格中。
表 3.7
3）在坐标纸上绘制诺顿等效电路的外特性曲线。要求将本实验1、3、4部分要求的含源线性单口网络、戴维南等效、诺顿等效三条外特性曲线画在同一坐标轴中。五．注意事项
1）实验操作中，打开直流稳压电源前一定要检查电路，确认没有短路，才能开启，以免损坏设备。
2）实验中，测试仪表的连接比较容易出错，需要利用实验箱上的转接插孔，过程中必须严格按照导线连接规范来操作。
3）使用各类仪表时，必须注意其量程的选择，量程选大了会增加测量误差，选小了则可能损坏仪表，故在无法估计合适量程时，采用从大到小的原则，先采用最大量程，然后根据测试结果，调节至适当量程。
六．预习思考题
1. 如何测量含源线性单口网络的开路电压和短路电流？什么情况下不适合用仪表直接测量开路电压和短路电流？
2. 理论计算图
3.7中含源线性单口网络的开路电压、短路电流和等效内阻。七．实验报告要求
1. 记录实验数据，绘制相应的外特性曲线，其中实验内容1、3、4中三条外特性曲线要求画在同一坐标轴中。
2. 曲线必须用坐标纸绘制。
3. 测试的原始数据经指导教师签名后应附在实验报告中。
4. 心得体会及其它。
实验3 一阶电路响应的研究 一．实验目的
1. 掌握RC 一阶电路零状态响应、零输入响应的概念和基本规律。
2. 掌握RC 一阶电路时间常数的测量方法。
3. 熟悉示波器的基本操作，初步掌握利用示波器监测电信号参数的方法。 二．实验设备
1.电路分析综合实验箱
2.双踪示波器 三．实验原理
电容元件和电感元件的电压电流关系都涉及对电流、电压的微分或积分，因而称为动态元件，至少包含一个动态元件的电路称为动态电路。在实际工作中常遇到只含一个动态元件的线性、时不变电路，这种电路可以用一阶微分方程来描述，此种用一阶微分方程描述的动态电路称为一阶电路。
一阶电路通常是由一个动态元件（储能元件）以及若干电阻元件组成，由于从动态元件两端看进去，若干电阻可以用一个等效电阻来表征，因此为研究方便，我们取简单的RC 一阶电路形式作为本次实验的研究对象。
在一阶RC 电路中，由于电容是一种储能元件，它在电路的通断时，其储能不可能突变，电路中的电压和电流随时间变化，这个过程通常称为瞬态过程，工程上也称为过渡过程。
1. 零状态响应
电路中所有储能元件初始状态均为零的情况下，由外加激励所引起的响应称为零状态响应。如图3.14所示的RC 一阶电路中，在0t <时开关S 置于位置2上（电路处于稳态），此时(0)0C u -=V ，当0t =时开关S 由2打到1的位置上，直流电源U S 经电阻R 向电容C 充电。从物理意义上说，零状态响应反映电容储能从无到有的增长过程，即电容的充电过程。
图3.14
0t ≥时，电容电压随时间变化的规律为：()(1)t
C S U t U e τ-
=-
由上式可以看出，式子的核心部分为指数函数t
e τ-，它是随时间t 按指数规律衰减的。其中RC τ=，具有时间的量纲，称之为时间常数，是反映电路过渡过程快慢的物
理量。τ越大，电容电压达到稳态值就越慢，反之则越快。
2. 零输入响应
电路在无外加激励的情况下，由储能元件的初始状态所引起的响应称为零输入响应。如图3.14所示的RC 一阶电路中，在0t <时开关S 置于位置1上（电路处于稳态），此时(0)C S u U -=，当0t =时开关S 由1打到2的位置上，电容上的初始电压
(0)(0)C C S u u U -+==，电容经电阻R 放电。
t ≥0时，电容电压随时间变化的规律为：()(0)t
C C U t U e τ-
= 由上式可以看出，这是一个由(0)C U 开始随时间衰减的指数函数。 四．实验内容
1. RC 一阶电路的零状态响应
在实际测量电路中，我们并没有采用图3.14中直流电源加开关的设计，这是由于开关动作、直流输入等过程的持续时间相对于电路时间常数来说大得多，所以我们无法利用普通示波器去观察它的瞬态过程，而只能看到它的稳态，这显然不是我们观测的目的。要想在普通示波器上观测稳定的零状态响应波形，只有将这个响应波形变为周期性重复波形，这样我们只需要选择感兴趣的部分即可。为得到这种周期性的响应波形，在其输入端就要提供周期性的、具有足够幅度和脉宽的序列信号，实验中这些信号是由脉冲信号发生器提供的。 理论上，当t =∞时，充电才能达到稳态，但在实际应用上，一般当t =(4~5)τ时，就可以认为电容电压充电达到稳态值U C (∞)。根据本实验所给定的参数计算时间常数20RC s τμ==，
则达到稳态的时间约为100μs 左右。所以若想观察到完整的响应波形，只要脉宽大于100μs 的信号就可以了，故本实验的输入信号选用了脉宽为0.5ms 的方波信号。
1）测试电路如图3.15所示，图中u i 为脉冲信号发生器提供的输入信号，电阻
2R k =Ω，电容0.01C F μ=。用示波器的1通道( CH1 )测输入信号，2通道( CH2 )测响应波形。
图3.15
2）零状态响应的输入信号如图3.16所示，幅度为5V ，周期为1ms ，脉宽为0.5ms 。
图 3.16
3）利用示波器的自动测量功能测试1通道输入信号的相关参数：幅度、周期和脉宽。调节脉冲信号发生器输出调节旋钮，使输入信号满足实验参数要求。
4）由零状态响应的函数式可知：()()(1)t
C C U t U e τ-=∞-
当t τ=时，()0.632()C C U t U ≈∞，由此可知时间常数τ可用零状态响应波形增加到0.632U C (∞)所对应的时间来测得，见图3.17。
利用示波器的光标测量功能测试2通道响应波形的稳态值u C (∞) 和时间常数τ。 5）将观测到的输入信号、响应波形及测量时间常数的放大图存储到U 盘，课后附在实验报告上。
6）将测量数据标记在波形图上。
图 3.17
2.RC 一阶电路的零输入响应
在实际测量电路中，要想在普通示波器上观测稳定的零输入响应波形，电容器上要有连续不断重复出现的初始电压u c (0)。借助脉冲信号源提供的周期性窄脉冲序列信号，可以在极短的时间内给电容充电，使其具备一定的初始电压，在一个窄脉冲消失，下一个窄脉冲尚未到来的这段时间里，其电路响应即为我们需要观测的零输入响应。
需要注意的是，若想观察到完整的零输入响应波形，作为输入信号的脉冲序列周期必须远大于5倍的电路时间常数。
1）测试电路如图3.18所示，图中u i 为脉冲信号发生器提供的输入信号，电阻
2R k =Ω，电容0.01C F μ=。用示波器的1通道( CH1 )测输入信号，2通道( CH2 )测响应波形。
2）零输入响应的输入信号如图3.19所示，幅度为5V ，周期为1ms ，脉宽为3μs 。此信号由脉冲信号发生器直接提供，不需要手动调节相关参数。
图3.18
图 3.19
3）利用示波器的自动测量功能测试1通道输入信号的相关参数：幅度、周期和脉宽。
4）由零输入响应的函数式可知：()(0)t
C C U t U e τ-=，
当t τ=时，()0.368(0)C C U t U ≈，由此可知当零输入响应的幅度衰减到初始值的0.368倍时所需要的时间即为时间常数τ，见图3.20。
利用示波器的光标测量功能测试2通道响应波形的初始值u C (0) 和时间常数τ。 5）将观测到的输入信号、响应波形及测量时间常数的放大图存储到U 盘，课后附在实验报告上。
6）将测量数据标记在波形图上。
图 3.20
五．注意事项
1. 开始实验操作前，务必先熟悉示波器的各项基本操作，调节仪器各旋钮、按钮时，不要过快、过猛。
2. 示波器测量参数时，需根据测量需要，选择适当的横纵坐标，以使信号以最好的形态显示，从而实现减少测量误差的目的。
3. 脉冲信号源的接地端必须与示波器的接地端连在一起（称共地），以防外界干扰而影响测量准确性。 六．预习思考题
1. 改变输入信号的幅度，是否会改变电路过渡过程的快慢？为什么？
2. 已知RC 一阶电路10R k =Ω，0.1C F μ=，试计算时间常数τ，并拟定测量电路中输入信号的相关参数？ 七．实验报告要求
1. 将示波器上观测到的输入信号、响应波形及测量时间常数的放大图存储到U 盘，课后附在实验报告上。
2. 将实验中记录的相关测量数据标记在波形图上。
3. 测试的原始数据经指导教师签名后应附在实验报告中。
4. 心得体会及其它。
实验4 二阶电路响应的研究 一．实验目的
1. 观测二阶电路在过阻尼、临界阻尼和欠阻尼三种状态下的响应波形，加深对二阶电路响应的认识和理解。
2. 掌握振荡角频率和衰减系数的概念。
3. 进一步熟悉示波器的操作。 二．实验设备
1.电路分析综合实验箱
2.双踪示波器
3. 变阻箱 三．实验原理
1. 二阶电路的过渡过程
包含两个独立储能元件的动态电路称为二阶电路，这类电路通常可以用一个二阶微分方程来描述。本实验选用了电阻、电感、电容相串联的二阶电路作为研究对象，观测其在方波信号和窄带信号激励下的过渡过程。
图3.21
图3.21所示的RLC 串联电路是一个典型的二阶电路，它可以用下述线性二阶常系数微分方程来描述：
22C C C S d u du
LC RC u U dt dt
++=
微分方程的解等于对应齐次方程的通解u C ′′和他的特解u C ′
之和，
其中12''12s t s t C u K e K e =+，'C S u U =即：
1212()s t s t C S u t K e K e U =++0t ≥
K 1和K 2可以利用初始条件求出，即电路中电容的初始状态u C (0)和电感的初始状态i L (0)。
s 1和s 2是特征方程的根，即：1,22R s L =-
对于RLC 串联二阶电路，无论是零状态响应，还是零输入响应，电路过渡过程的性质完全由特征方程的特征根来决定，由于R 、L 、C 数值不同，电路响应可以出现四
种不同的状态：
1）当21
()2R L LC >
时，即R > 2）当21
(
)2R L LC
=
时，即R =界阻尼状态。
3）当21
(
)2R L LC
<
时，即R < 4）当0R =时，形成无阻尼等幅振荡。实际电路中，由于有导线、电感器的直流电阻、电容器的介质损耗存在，R 不可能为零，如果要实现无阻尼等幅振荡就必须引入负阻元件，用以补偿电路中的总损耗。
2. 振荡角频率ωd 和衰减系数α的测量方法
图3.22所示的波形为零输入响应下的欠阻尼情况，图中相邻两个波谷的时间间距为振荡周期T d ，则2d d
T π
ω=
当1t t =时，1111()sin()t C m d u t u Ke t αωθ-==+ 当2t t =时，2222()sin()t C m d u t u Ke t αωθ-==+ 由于21d t t T =+，所以相邻两个峰值的比值为：
12d T m m u e u α-=即121ln m d m
u
T u α=
图3.22
四. 实验内容
1. RLC 二阶电路的零状态响应
RLC 串联二阶电路在直流输入下的零状态响应，就其变化规律而言，与零输入响应相比没有本质上的区别，只是它的终值为一恒定常数，与外加直流电压密切相关，而零输入响应的终值为零。
1）测试电路如图3.23所示，图中u i 为脉冲信号发生器提供的输入信号，其中
R
2通道( CH2 )测响应波形。
2）零状态响应的输入信号如图3.24所示，幅度为5V，周期为1ms，脉宽为0.5ms。
图 3.23
图 3.24
3）利用示波器的自动测量功能测试1通道输入信号的相关参数：幅度、周期和脉宽。调节脉冲信号发生器输出调节旋钮，使输入信号满足实验参数要求。
4）调节变阻箱R，利用示波器的2通道观察RLC二阶电路零状态响应的三种状态波形（欠阻尼、临界阻尼和过阻尼），将波形存储到U盘，课后附在实验报告上，并记录临界阻尼状态下的临界阻值。
2. RLC二阶电路的零输入响应
图 3.25
1）测试电路如图3.25所示，图中u i为脉冲信号发生器提供的输入信号，其中R
2通道( CH2 )测响应波形。
2）零输入响应的输入信号如图3.26所示，幅度为5V ，周期为1ms ，脉宽为3μs 。此信号由脉冲信号发生器直接提供，不需要手动调节相关参数。
图 3.26
3）利用示波器的自动测量功能测试1通道输入信号的相关参数：幅度、周期和脉宽。
4）调节变阻箱R ，利用示波器2通道观察RLC 二阶电路零输入响应的三种状态波形（欠阻尼、临界阻尼和过阻尼），将波形存储到U 盘，课后附在实验报告上，并记录临界阻尼状态下的临界阻值。
5）取100R =Ω，利用示波器的光标测量功能观测波形相邻两个波峰或波谷的电压值u 1m 、u 2m 和振荡周期T d ，计算振荡角频率ωd 和衰减系数α。
2d d T πω=
121ln m d m
u
T u α= 五．注意事项
1. 开始实验操作前，务必先熟悉示波器的各项基本操作，调节仪器各旋钮、按钮时，不要过快、过猛。
2. 示波器测量参数时，需根据测量需要，选择适当的横纵坐标，以使信号以最好的形态显示，从而实现减少测量误差的目的。
3. 脉冲信号源的接地端必须与示波器的接地端连在一起（称共地），以防外界干扰而影响测量准确性。 六．预习思考题
1. 依据实验中给定的相关参数计算处于临界阻尼状态下的临界阻值。
2. 当RLC 二阶电路处于过阻尼状态下，若增加回路中的电阻R ，对过渡过程有何影响？当电路处于欠阻尼状态下，若减少回路中的电阻R ，对过渡过程有何影响？为什么？在什么情况下电路达到稳态的时间最短？ 七．实验报告要求
1.
将示波器上观测到的零输入及零状态响应下，欠阻尼、过阻尼、临界阻尼三种
状态波形保存到U盘，课后附在实验报告上。
2. 将实验中记录的相关测量数据标记在波形图上，并计算振荡角频率ωd和衰减系数α。
3. 测试的原始数据经指导教师签名后应附在实验报告中。
4. 心得体会及其它。
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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