电子电路叠加定理(1)

GDOU-B-11-112广东海洋大学学生实验报告书（学生用表)实验名称叠加定理实验课程名称课程号学院(系)专业班级学生姓名学号19 实验地点科技楼实验日期一、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7-1所示，用HE-12挂箱的“基尔夫定律/叠加原理”线路。

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7-1。

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7-1。

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7-1。

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7-1。

表7-1五、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1. 在叠加原理实验中，要令U1、U2分别单独作用，应如何操作可否直接将不作用的电源（U1或U2）短接置零答：①要令Ul单独作用，应该把K2往左拨，要U2单独作用应该把K1往右拨。

②不可以直接将不作用的电源(Ul或U2)短接置零，因为电压源内阻很小，如果直接短接会烧毁电源2.实验电路中，若有一个电阻器改为二极管，试问叠加原理的迭加性与齐次性还成立吗为什么答：①实验电路中，若有一个电阻器改为二极管，叠加原理的迭加性与齐次性不成立，因为叠加原理的迭加性与齐次性只适用于线性电路，二极管是非线性元件，使实验电路为非线性电路，所以不成立。

第四章电路定理1讲授板书1、了解叠加定理的概念，适用条件；2、熟练掌握应用叠加定理分析电路。

叠加定理的应用各电路定理应用的条件、电路定理应用中受控源的处理1. 组织教学 5分钟3. 讲授新课70分钟1）叠加定理45 2）齐性原理25 2. 复习旧课5分钟网孔分析法和回路分析法4.巩固新课5分钟5.布置作业5分钟一、学时：2二、班级：06电气工程（本）/06数控技术（本）三、教学内容：[讲授新课]：第四章电路定理1 叠加定理1.叠加定理的内容叠加定理表述为：在线性电路中，任一支路的电流(或电压)都可以看成是电路中每一个独立电源单独作用于电路时，在该支路产生的电流(或电压)的代数和。

2.定理的证明图 4.1图4.1所示电路应用结点法：解得结点电位：支路电流为：以上各式表明：结点电压和各支路电流均为各独立电源的一次函数，均可看成各独立电源单独作用时，产生的响应之叠加，即表示为：式中a1,a2,a3，b1,b2,b3和c1,c2,c3是与电路结构和电路参数有关的系数。

3.应用叠加定理要注意的问题1) 叠加定理只适用于线性电路。

这是因为线性电路中的电压和电流都与激励（独立源）呈一次函数关系。

2) 当一个独立电源单独作用时，其余独立电源都等于零（理想电压源短路，理想电流源开路）。

如图4.2所示。

=三个电源共同作用i s1单独作用+ +u s2单独作用u s3单独作用图 4.23) 功率不能用叠加定理计算(因为功率为电压和电流的乘积，不是独立电源的一次函数)。

4) 应用叠加定理求电压和电流是代数量的叠加，要特别注意各代数量的符号。

即注意在各电源单独作用时计算的电压、电流参考方向是否一致，一致时相加，反之相减。

5) 含受控源(线性)的电路，在使用叠加定理时，受控源不要单独作用，而应把受控源作为一般元件始终保留在电路中，这是因为受控电压源的电压和受控电流源的电流受电路的结构和各元件的参数所约束。

6) 叠加的方式是任意的，可以一次使一个独立源单独作用，也可以一次使几个独立源同时作用，方式的选择取决于分析问题的方便。

4.4 叠加定理的验证
一、实验目的
1. 进一步掌握直流稳压电源和万用表的使用方法。

2. 掌握直流电压和直流电流的测试方法。

3. 进一步加深对叠加定理的理解。

二、实验原理
1. 叠加定理
叠加定理指出，全部电源在线性电路中产生的任一电压或电流，等于每一个电源单独作用产生的相应电压或者电流的代数和。

2. 面包板和色环电阻的识别方法。

三、测试方法
分别用万用表的直流档和电压档来测量电流和电压。

四、实验内容
1. 按照下面的电路连接实物图，并且测出此时电压表的示数。

2.忽略V1的作用，考虑V2的作用，得到下面的电路，并测量此时的示数U1。

3.忽略V2的影响，考虑V1的作用，得到下面的电路，并测量此时的示数U2。

五、实验结论
由于U=5.455V，U1=2.182V，U2=3.273V，并且U=U1+U2，故，叠加定理成立。

叠加定理电压源电学中的叠加定理是一种非常重要的定理，它在电子工程和电气工程中起着至关重要的作用。

其原理是指一个电路中可以同时存在多个电源，如果这些电源都不相互依赖，即相互之间是独立的，那么就可以将每一个电源的作用看作是独立的，这样就可以将电路简化，进而求解电路中的各种参数。

考虑一个简单的电路，其中有两个数字电压源分别代表为V1和V2，一个电阻代表为R，其中V1的电压为3V，而V2的电压为2V。

那么按照叠加定理，我们可以将两个电压源看作是个别存在的，并且将其影响独立考虑，这就使得电路的分析变得非常简单。

第一步，假设V1为单独的电压源，而V2被短路，这时我们可以使用欧姆定律计算电路中的电流。

根据欧姆定律，电路中的电流I1等于电压V1除以电阻R，即I1 = V1/R。

在这个情况下，我们可以得到I1等于3V除以1 kΩ，即I1 = 3 mA。

因此，在短路V2的情况下，电路中的电流为3mA。

第二步，假设V2为单独的电压源，而V1被短路，使用与第一步相同的方法，可以得到电路中的电流I2等于2V除以1 kΩ，即I2 =2mA。

因此，在短路V1的情况下，电路中的电流为2mA。

第三步，通过叠加定理，考虑V1和V2共存的情况。

根据叠加定理，可以将电路中的电流I等于I1 + I2，即I = I1 + I2。

此时，电路中的电流为3mA + 2mA，即I = 5mA。

因此，当V1、V2共存时，电路中的电流为5mA。

在实际应用中，电路文件可能包含多个电压源，多个电阻等元件。

无论情况如何，都可以使用叠加定理解决这个问题。

关键是需要记住，在每个情况下，只有一个源电压发生变化，其余电源电压保持为零或短接。

叠加定理最终的目标是展示通过计算Voc和Isc来查看活动源的影响子集的效率。

因此，通过同时调整活动电压源的值，我们可以针对特定的电路条件来查看不同的效率子集。

总之，叠加定理是一个非常有用的工具，可以简化电路的分析。

如果您是电工学的学生，那么这个定理对于您的职业将有很大的帮助。