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电路实验指导江苏科技大学电工电子实验中心实验一 元件特性的示波测量法一、实验目的1、 掌握用示波器测量电压、电流等基本电量的方法2、学习用示波器测量电压、电流基本变量的方法。
3、掌握元件特性的示波器测量法，加深对元件特性的理解。
二、实验原理1、 电压的测量用示波器测量电压的方法主要有直接测量法和比较测量法。
实验中常采用直接测量法，这种方法就是直接从示波器屏幕上测量出被测电压的高度，然后换算成电压值。
计算公式为p p Y U D h -=∙式中h 是被测信号的峰－峰值的高度，单位是cm ，Y D 是Y 轴灵敏度，单位是V/cm （或mV/cm ）。
2、 电流的测量用示波器不能直接测量电流。
若要用示波器测量某支路的电流，一般是在该支路中串入一个采样电阻r ，当电路中的电流流过电阻r 时，在r 两端得到的电压与r 中的电流的波形完全一样，测出党的r u 就得到了该支路的电流，r ui r =。
(1) 电阻元件的特性测量电阻元件的特性曲线就是它的伏安关系曲线。
用示波器测量电阻元件的特性曲线就是利用示波器可以把电阻元件的特性曲线在荧光屏上显示出来。
实验原理如图1－3所示，图中，r 是取样电阻，它两端的电压()()t ri t u r r =反映了通过它的电流的变化规律。
r 必须足够小，使得()()t u t u R r <<。
这时把被测电阻R 上的电压()()t u t u s R ≈接入CH1端，即Y 轴输入端，把被测电阻上的电流()()r t u t i r R /=接入CH2端，即X 轴输入端，适当调节X 轴和Y 轴灵敏度旋钮，u 特性曲线。
就是元件的伏安特示波器的荧光屏即可清楚的显示出被测电阻的i性曲线。
图 1－3测电阻伏安特性曲线的电路图 1－4测量二极管伏安特性的电路三、实验任务1、按图1-3接线，测量下列电阻元件的电流、电压波形及相应的伏安特性曲线（输u取频率为1000Hz，峰峰值为5V的正弦波）：入信号i（1）线性电阻元件（阻值自选）。
电路定理一、叠加定理：线性电阻电路中，任一电压或电流都是电路中各个独立电源单独作用时，在该处产生的电压或电流的叠加。
（1）叠加定理是体现线性电路本质的最重要的定理。
2、应用叠加定理时需要注意的几个问题（1）叠加定理研究的对象是独立电源。
在研究某一个或某一组独立电源单独作用产生的响应时，要将其余的独立电源置零，得到相应的分电路。
分电路中所有电阻和受控电源的联结方式，电阻的参数和受控电源的控制系数与原电路一致。
（2）受控电源的控制量是受控电源所在电路的元件上的电压或电流。
（3）在各分电路中，将不作用的独立电压源置零，要在独立电压源处用短路代替；将不作用的独立电流源置零，要在独立电流源处用开路代替。
（4）原电路的功率不等于按各分电路计算所得功率的叠加。
（5）叠加定理适用于线性电路，不适用于非线性电路。
二、戴维宁定理（1）戴维宁等效是电路简化方法，戴维宁定理适用于线性电路。
（2）戴维宁定理可表述为：一个含独立电源、线性电阻和受控电源的一端口，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，此电压源的源电压等于该一端口的开路电压，电阻等于把该一端口的全部独立电源置零后的输入电阻。
三、诺顿定理（1）诺顿等效是电路简化方法，诺顿定理适用于线性电路。
（2）利用电源等效变换，可以简单地从戴维宁等效电路得到诺顿等效电路。
（3）诺顿定理可表述为：一个含独立电源、线性电阻和受控电源的一端口，对外电路来说，可以用一个电流源和电导的并联组合等效置换，电流源的源电流等于该一端口的短路电流，电导等于把该一端口的全部独立电源置零后的输入电导（对于同一个一端口，其戴维宁等效电路的输入电阻与诺顿等效电路的输入电导相同）。
（4）最大功率传输：含源一端口外接可调电阻 （负载），当满足 负载电阻等于一端口的输入电阻的条件时，电阻 将获得最大功率，此时称电阻与一端口的输入电阻匹配。
四、特勒根定理1：“对于一个具有n 个结点和b 条支路的电路，假设各支路电流和支路电压取关联参考方向，并令),...,,,(),...,,,(321,321n b u u u u i i i i 分别为b 条支路的电流和n 个结点的电压，则对于任何时间t ，有01=∑=bk k k i u 。
电路基础第三章知识点总结第三章节的内容主要涉及电路的分析和维持，包括各种电路的分析方法、戴维南定理、诺尔顿定理、极限定理、最大功率传输定理以及电路维持的相关知识。
通过本章的学习，我们可以更好地理解电路的工作原理和分析方法，为我们今后的学习和工作打下扎实的基础。
本篇总结将主要围绕本章的知识点展开，总结出电路的分析方法和维持知识点，让读者对电路有更全面的了解。
一、电路分析方法1.节点分析法节点分析法是一种电路分析方法，通过寻找电路中的节点，应用基尔霍夫电流定律（KCL）进行节点电压的分析。
通过节点电压的计算，可以找到各个支路中的电流，从而进一步分析电路的特性。
节点分析法的手续步骤为：（1）选取一个节点作为参考点，为了简化计算，一般选为电压源的负极或接地点；（2）对不确定电压的节点进行标记；（3）应用基尔霍夫电流定律，列出各节点处的电流之和为零；（4）利用基尔霍夫电流定律和欧姆定律，列出各节点处的电压。
2.支路分析法支路分析法是一种电路分析方法，通过寻找电路中的支路，应用基尔霍夫电压定律（KVL）进行支路电流和电压的分析。
通过支路电流和电压的计算，可以找到各个支路中的电流和电压，从而进一步分析电路的特性。
支路分析法的手续步骤为：（1）选择一个支路作为参考方向，可以沿着电流的方向或者反方向；（2）按照已选的方向，利用基尔霍夫电压定律，列出各支路的电流和电压；（3）应用欧姆定律，列出支路中的电流和电压。
3.戴维南定理戴维南定理是电路理论中的一项重要理论，它指出了任意线性电路可以用一个恒电压源和一个串联电流源的组合来替代。
通过戴维南定理，可以将一个复杂的电路简化为一个等效的电压源和串联电流源的组合，从而方便进一步的分析和计算。
4.诺尔顿定理诺尔顿定理是电路理论中的另一项重要理论，它指出了任意线性电路可以用一个恒电流源和一个并联电阻的组合来替代。
通过诺尔顿定理，可以将一个复杂的电路简化为一个等效的电流源和并联电阻的组合，从而方便进一步的分析和计算。
03电路定理（1）课件电路定理⼀、是⾮题1.叠加定理仅适⽤于线性电路，⽽不适⽤于⾮线性电路。
2.替代定理只适⽤于线性电路。
3.如果直流电路中含有⼀个⾮线性电阻元件，那么其余由线性元件组成的⼆端⽹络仍可⽤戴维南定理作等效变换。
4.将叠加定理应⽤于含受控源的电路时，当每⼀个独⽴源单独作⽤时，都需将受控源置零。
5.测得下图所⽰含源⼆端⽹络的开路电压U oc=1V，若a、b端接⼀个1kΩ的电阻，则流过电阻的电流⼀定为1mA。
6.⼯作在匹配状态下的负载可获得最⼤功率，显然这时电路的效率最⾼。
7.某⼀含源⼆端⽹络N与固定负载电阻R L相连，现要求N向R L提供最⼤功率，则该⽹络N的内阻R S应满⾜的条件是R S=0。
答案部分1.答案(+)2.答案(-)3.答案(+)4.答案(-)5.答案(-)6.答案(-)7.答案(+)⼆、单项选择题1.图⽰电路中，B、C间短路电流的⽅向为(A)短路电流为零(B)由C到B(C)不好判定(D)由B到C2.图⽰电路中的U ab为(A)40V(B)60V(C)-40V(D)-60V3.电压源与电阻串联电路短路时电流为2A，功率损耗为400W。
则此电路的最⼤输出功率为 (A)100W (B)200W (C)400W (D)不能确定4.图⽰电路中的I为____。
(A)5A (B)-3.33A (C)2.5A (D)0A5.如左下图所⽰电路中U ab等于(A)50V (B)-25V (C)0V (D)256.右上图⽰电路中，为使负载电阻R L获得最⼤功率，电阻R0应满⾜的条件是(A)R0=R L (B)R0=∞ (C)R0=0 (D)7.图⽰电路中，I S=0时，I=2A。
则当I S=8A时，I为(A)4A (B)6A (C)8A (D)8.4A8.图⽰⽹络的戴维南等效电路为9.左下图⽰有源⼆端电阻⽹络A外接电阻R为12Ω时，I=2A；R短路时，I=5A。
则当R为24Ω时I为(A)4A (B)2.5A (C)1.25A (D)1A答案部分1.(D)2.(D)3.(A)4.(D)5.(A)6.(B)7.(C)8.(D)9.(C)三、填空题1.某⼆端⽹络端⼝电压u与i的关系为u=8i-2。
第 3 章电路的一般分析方法与常用定理重点1．KCL和KVL独立方程数的概念；2．支路法、网孔法、节点法等复杂电路的方程法；3．叠加定理；4．戴维宁定理和诺顿定理；5．最大功率传输定理。
难点1．独立回路的确定；2．含独立电源的结点电压方程和回路电流方程的列写；3．各电路定理的应用条件；4、正确作出戴维南定理的等效电路。
3.1 支路电流法电路的一般分析方法是指在给定电路结构和元件参数的条件下，不需要改变电路结构，而是通过选择电路变量（未知量），根据KCL 和KVL 以及支路的VCR 建立关于电路变量的方程组，从而求解电路的方法。
一、支路电流法支路电流法是以支路电流为未知量，根据KCL建立独立节点电流方程，根据KVL 建立独立回路电压方程，然后解联立方程组求出各支路电流。
上图中选定各支路电流参考方向，并设各支路电压与支路电流为关联参考方向。
根据KCL 列出的节点电流方程分别为在上图所示的平面电路中含有3个网孔，若选择网孔作为回路，并取顺时针为回路绕行方向，根据KVL 列出含VCR 的回路电压方程分别为上面这3个回路电压方程也是相互独立的，对应于独立方程的回路称为独立回路。
由此可见，上图所示的电路共设有6条支路电流为未知量，分别列出了3个独立节点电流方程和3个独立回路电压方程，恰好等于6条未知的支路电流数，因此可以解出各支路电流。
二、支路电流法的应用应用支路电流法分析电路的关键在于确定独立节点和独立回路。
可以证明，对于具有n 个节点，b 条支路的电路，其独立节点数为（n -1 ) ，独立回路数为L ＝ b -（n -1）。
对于平面电路，由于网孔数等于独立回路数， 综上所述，应用支路电流法求解电路的一般步骤是：(1) 选定支路电流的参考方向，确定独立节点、独立回路及其绕行方向。
（2）根据 KCL 列出（n-1）个独立节点电流方程。
（3）根据 KVL 列出L ＝ b-（n-1）个独立回路电压方程。
（4）解方程组求出各支路电流。
