电路仿真实验报告
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目录
实验一基尔霍夫定律和叠加原理 (2)
实验二戴维南定理及功率传输最大条件 (3)
实验三受控源特性的研究 (5)
实验四电压源与电流源的等效变换 (8)
实验五三相电路的研究 (10)
实验六三相电路相序及功率的测量 (12)
实验七R L C 串联谐振 (15)
实验一基尔霍夫定律和叠加原理
I1（mA）I2（mA）I3（mA）验证S I入=S I出0.016 2.667m 0.013 节点b:I1=I2+I3 U ab(V) U bc(V) U bd(V) U da(V) U cd(V) 验证S U=0
回路abcda 回路abda
4.618 -0.618
5.382 10.000
6.000 S U=0 S U=0 由表中数据可知，基尔霍夫定律成立。
I1（mA）I2（mA）I3（mA）U ab(V) U bc(V) U bd(V) U s1单独作用0.014 0.888u 0.014 5.927 2.003 4.073 U s2单独作用-0.444 -7.408 7.407 -1.179 -3.583 2.417
U s1、U s2共同作用0.016 2.667m 0.013 4.618 0.618 5.382
V1 10 V
V2
6 V S1
Key = Space
S2
Key = Space R1
200Ω
R2
300Ω
R3
510Ω
U1
DC 1e-009Ohm
0.000A
+
-
U2
DC 1e-009Ohm
0.000A
+
-
U3
DC 1e-009Ohm
0.000A
+
-
V1 10 V
V2
6 V S1
Key = Space
S2
Key = Space R1
200Ω
R2
300Ω
R3
510Ω
U1
DC 1e-009Ohm
0.000A
+
-
U2
DC 1e-009Ohm
0.000A
+
-
U3
DC 1e-009Ohm
0.000A
+
-
U5
DC 10MOhm
0.000V
+
-
U6
DC 10MOhm
0.000V
+
-
U8
DC 10MOhm
0.000V
+
-
U4
DC 10MOhm
0.000V
+-
U9
DC 10MOhm
0.000V
+-
b
验证叠加原理
I 11+I 12=I 1 I 21+I 22=I 2 I 31+I 32=I 3 U 1+U 2=U U 1+U 2=U U 1+U 2=U
由表中数据可知，叠加原理成立。
电压表并联，电流表串联，万用表不同档位对应不同的测量方法。
实验二戴维南定理及功率传输最大条件
R L （W ） 0短路 100 200 300 500 700 800 ∞开路 I （mA ） 0.016 0.016 0.016 0.016 0.016 0.016 0.016 0.016 U （V ）
0.157
0.157
0.157
0.157
0.157
0.157
0.157
0.158
戴维南等效
R L （W ）
0短路
100 200 300 500 700 800 ∞开路
I （mA ） 0.016 0.016 0.016 0.016 0.016 0.016 0.016 0.016 U(V) 0.158 0.158
0.158
0.158
0.158
0.158
0.158
0.160
等效电阻
V110 V
R2
1kΩ
Key=A
50 %
U1
DC 10MOhm
0.000
V
+-
U2
DC 1e-009Ohm
0.000
A
+
-S1Key = Space
R1200ΩR3300Ω
R4510Ω
V1
51.84 V
R2
1kΩ
Key=A
70 %
U1
DC 10Ohm
0.158
V
+-
U2
DC 1e-009Ohm
0.016
A
+
-S1
Key = Space
R1
3.24kΩ
方法 1 2 3 R0（k W） 3.24 3.24 3.24 R0的平均值 3.24k W
电压与电流成正比，不论开路还是短路均成立。
当负载与内阻阻值相同时，传输功率最大。
最大功率传输条件：
作曲线图像
R1
510Ω
R3
200Ω
R4
300Ω
U1
DC 1e-009Ohm
0.000A
+-
S1
Key = A
V1
10 V
实验三受控源特性的研究
表一 U 1(V) 0 1 2 3 4 5 U 2(V)
0.062u
0.398m
0.795m
1.193m
1,590m
1.988m
转移电压比0.397 表二 R L (k W ) 0短路 1 2 10 30 100 ∞开路 U 2(V) 12.000 12.000 12.000 12.000 12.000 12.000 12.000 I L （mA ） 1.206
1.206
1.206
1.201
1.200
1.200
1.200
表一 U 1(V) 0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
4
I L （mA ）
0.012
0.012
0.012
0.012
0.012
0.012
0.012
0.012
0.012
V12 V
R110kΩ
R210Ω
U2
DC 10Ohm
2.635m
V
+-
U1
DC 1e-009Ohm
0.263m
A
+
-U3
7413
2
4
7
6
5
1
V212 V
V312 V
R3
2kΩ
Key=A
50 %
V12 V
R11.0kΩ
U1
DC 1e-009Ohm
0.000
A
+
-R2
5kΩ
Key=A
0 %
U2
741
3
2
4
7
6
5
1V212 V
V3
12 V
U3
DC 10Ohm
0.000
V
+-
转移电导0.004 (1/W) 表二 R L (k W ) 0 1 2 3 4 5 I L （mA ） 0.012 0.012 0.012 0.012 0.012 0.012 U 2(V) 0.119
0.119
0.119
0.119
0.119
0.119
表一 I S （mA ） 0 0.8 1.2 1.6 2.0 U 2(V)
12.000
12.000
12.000
12.000
12.000
转移电阻6(W) 表二 R
L (k W ) 1 2 10 30 100 ∞ U 2(V) 12.000 12.000 12.000 12.000 12.000 12.000 I L （mA ） 1.201
1.201
1.201
1.200
1.200
1.200
U1
DC 1e-009Ohm
0.000
A
+
-U2
DC 1e-009Ohm
0.000
A
+
-R11kΩ
R2
2kΩ
Key=A
100 %
U3
741
3
2
4
7
6
51
I10mA
V112 V V212 V
U4
DC 10Ohm
0.000
V
+-
表一 I S （mA ） 0 0.2 0.3 0.6 0.8 1 I L （mA ）
-0.012
-0.012
-0.011
-0.011
-0.011
-0.011
转移电流比0.005 表二 R
L (k W ) 0 0.1 0.2 0.5 1 2 I L （mA ） -0.011 -0.011 -0.011 -0.011 -0.011 -0.011 U 2(V) -0.114
-0.114
-0.114
-0.114
-0.114
-0.114
U1
DC 1e-009Ohm
0.000
A
+
-U2
DC 1e-009Ohm
0.000
A
+
-R11kΩ
U3
741
3
2
4
7
6
51I11mA
V1
12 V V212 V
U4
DC 10Ohm
0.000
V
+-
R21kΩ
R3
2kΩ
Key=A
50 %
受控源的电压或电流值受回路中其他的电流或电压控制，其中VCCS与CCVS可等效为电阻，可受控源既发出功率也消耗功率。
实验四电压源与电流源的等效变换
I1
10mA
U1
DC 10MOhm
0.000V
+
-
U2
DC 1e-009Ohm
0.000A
+-
R1
1kΩ
Key=A
0 %
S1
Key = A
等效
R L (W ) 0
200
300
510
1K
理想电流源 I S （mA ） 10.000m
10.000m
10.000m
10.000m
10.000m
U(V) 0.099 0.099 0.099 0.099 0.099 实际电流源
I L （mA ） 9.902m 9.902m 9.902m 9.902m 9.902m U(V)
0.098 0.098 0.098 0.098 0.098 等效实际电压源 I L （mA ）
9.902m
9.902m
9.902m 9.902m
9.902m
U(V)
0.098 0.098 0.098
0.098 0.098
0.02
0.04
0.06
0.08
0.1
0.1210.000m
10.000m
10.000m 10.000m
10.000m
U（v）
I （m A ）
系列1
0.02
0.04
0.06
0.08
0.1
0.12
9.902m
9.902m
9.902m 9.902m
9.902m
U(V)
I (m A )
系列1
0.02
0.04
0.060.08
0.1
0.12
9.902m
9.902m
9.902m 9.902m
9.902m
U(V)
I (m A )
系列1
实际电流源可通过上述方法等效为实际电压源，理想电流源端电压与干路电流比实际电流源大，图线均为直线。
I1
10mA
U1
DC 10Ohm
0.098
V
+-
U2
DC 1e-009Ohm
9.902m
A
+
-R1
1kΩ
Key=A
0 %
S1Key = A
R21kΩ
V110 V
R11kΩ
R2
1kΩ
Key=A
100 %
U1
DC 10Ohm
0.098
V
+-
U2
DC 1e-009Ohm
9.902m
A
+
-S1
Key = A
理想电流源 实际电流源
等效实际电压源
实验五三相电路的研究
U UV (V)
U VW (V)
U WU (V)
U UX (V)
U VY (V)
U WZ (V)
U ON (V)
I U （A ） I V （A ） I W （A ）
I ON
（A ）
负载对称
有
中线 -0.156 m
0.178 m
0.164 m
0.09m
-0.086 m
-0.104 m
0.00
0.361u -0.285u -0.342u
-5.762p
无中线 -0.156 m
0.178 m
0.164 m
0.09m
-0.086 m
-0.104 m
0.00 0.361u -0.285u -0.342u -5.762p
负载不对称 有中线 -0.081 m
-0.163 m
0.185 m
0.084 m
-0.081 m
0.083 m
0.000 -0.278u -0.282u 0.579u 0.011n
无中线
-0.081 m
-0.163 m
0.185 m
0.084 m
-0.081 m
0.083 m
0.000 -0.278u -0.282u 0.579u 0.011n
U1
DC 1e-009Ohm
0.361u
A
+
-U2
DC 1e-009Ohm
-0.285u
A
+
-U3
DC 1e-009Ohm
-0.342u
A
+
-U4
DC 1e-009Ohm
-5.762p
A
+
-S1
Key = A
S2
Key = A
S3
Key = A
S5
Key = A
V1
120 V 60 Hz 3PH
X1
120V_100W
X2
120V_100W
X3
120V_100W
X4
120V_100W
X5
120V_100W
X6
120V_100W
X7
120V_100W X8
120V_100W
U5
DC 10Ohm
-0.156m V
+-
U6
DC 10Ohm
0.178m
V
+-
U7DC 10Ohm 0.164m
V
+-
U8
DC 10Ohm
0.090m
V
+
-U9
DC 10Ohm
-0.086m
V
+
-U10
DC 10Ohm
-0.104m
V
+
-U11
DC 10Ohm
0.000
V
+
-待
实
负载情况 U UX U VY U WZ I U
I V
I W
I UX
I VY
I WZ
对称 0.149m -0.142m 4.259u 4.372p -0.017m 0.014m 0.478u -0.492u 0.016u 不对称 -0.805m
-0.074m
0.010
-0.077n
-9.884u
0.032m 1.000u -1.230u
0.044u
U 线断线 0.171m -0.163m 4.984u 0.039n -0.019m 0.016m 0.499u -0.542u
0.014u
UX 相断线
1.889m -0.185m 0.145n 0.010n -0.019m 0.018m 0.034n -0.641u 1.731u
三线制有一根火线作用于零线相同，四线制单独设置一零线。三角形负载电流满足基尔霍夫电流定律，并且各自独立。
U1
DC 1e-009Ohm
0.278u
A
+
-U2
DC 1e-009Ohm
-0.282u
A
+
-U3
DC 1e-009Ohm 0.579u
A
+
-S1
Key = A
S2
Key = A
S3
Key = A
S5Key = A
V1
120 V 60 Hz 3PH
X1
120V_100W
X2
120V_100W
X3
120V_100W
X4
120V_100W
X5
120V_100W
X6
120V_100W
X7
120V_100W X8
120V_100W
U8
DC 10Ohm
0.084m
V
+
-U9
DC 10Ohm
-0.081m V
+
-
U10
DC 10Ohm
0.083m
V
+
-U4
DC 1e-009Ohm
0.000
A
+
-U5
DC 1e-009Ohm
0.000
A
+
-U6
DC 1e-009Ohm
0.000
A
+
-
实验六三相电路相序及功率的测量
相序判断
星接 三表
二表
V1
120 V 60 Hz
3PH
C11μF
X1
120V_100W
X2
120V_100W
S1Key = A
V1
120 V 60 Hz
3PH
X1120V_100W
X2
120V_100W
X3
120V_100W
S1Key = A
XWM1
V
I
XWM2
V
I
X4
120V_100W
XWM3
V
I
三表法 二表法
P A (W)
P B (W) P C (W) S P(W) P 1(W) P 2(W) S P(W) 对称负载 100 100 100 300 100 100 300 不对称负载 200
100
100
400
200
100
400
角接 三表
V1
120 V 60 Hz
3PH
X1120V_100W
X2120V_100W X3
120V_100W
S1Key = A
V
I
XWM2
V
I
X4
120V_100W
二表
三表法 二表法
P A (W)
P B (W) P C (W)
S P(W) P 1(W) P 2(W) S P(W) 对称负载 100 100 100 300 100 100 300 不对称负载
200
100
100
400
200
100
400
V1
120 V 60 Hz
3PH
X1120V_100W
X2
120V_100W X3
120V_100W
S1Key = A
V
I
XWM2
V
I
X4
120V_100W
XWM3
V
I
V1
120 V 60 Hz
3PH
X1120V_100W
X2120V_100W X3
120V_100W
XWM1
V
I
XWM2
V
I
X4
120V_100W
S1Key = A
交接与星接等效。三相电路中，利用功率表（接线腰要正确），可以直接测量电路的功率。也可用电压表与电流表共同测量，求解。
实验七R L C 串联谐振
R=100W f(KH Z ) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 U R (V) 0.764 0.699 0.737 0.749 0.739 0.740 0.740 0.740 0.740 U C (V) 1.338m 0.611m 0.398m 0.296m 0.235m 0.195m 0.167m 0.146m 0.130m
U L (V)
0.709
0.732
0.685
0.680
0.678
0.676
0.676
0.675
0.675
Q=5
f 0=31.8kH Z
V12 Vpk 9kHz 0°
L1
2.5mH C1
0.01F
R1100Ω
S1
Key = A
U1
AC 10Ohm
0.675
V
+
-U2
AC 10Ohm
0.130m
V
+-
U3
AC 10Ohm
0.740
V
+
-
R=200W f(KH Z ) 1 2 3 4 5 6 7 8 9
U R (V) 0.692 0.716 0.721 0.722 0.723 0.723 0.723 0.724 0.724 U C (V) 1.305m 0.597m 0.390m 0.289m 0.230m 0.191m 0.163m 0.143m
0.127m
U L (V)
0.781
0.715
0.701
0.696
0.694
0.693
0.692
0.691
0.691
Q=2.5 f 0=31.8kH Z C1
L1
V12 Vpk 1kHz 0°
L1
2.5mH C1
0.01F
R1200Ω
S1
Key = A
U1
AC 10Ohm
0.781
V
+
-U2
AC 10Ohm
1.305m
V
+-
U3
AC 10Ohm
0.692
V
+
-
RLC串联谐振电路中电容与电感不做功，有功功率由电阻提供，当电路平率为f0时电阻电压最大，功率最大。