实验二 叠加原理的验证

实验二 叠加原理的验证一、 实验目的验证线性电路叠加原理和基尔霍夫定律的正确性，从而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：在有几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型号（某独立源的值）增加或减少K 倍时，电路的响应（即在电路其他各电阻元件上所建立的电流和电压值）也将增加和减少K 倍。

基尔霍夫电流定律：任何集中参数电路中，任意时刻流进任意一个结点的所有支路电流的代数和总是为零。

基尔霍夫电压定律：任何集中参数电路中，任意时刻绕任意一个回路一周所有支路电压的代数和总是为零。

三、 实验设备四、 实验内容实验电路如图2-1所示1、按图2-1电路接线，取V E VE 61221+=+=。

2、令1E 电源单独作用，用直流数字电压表和毫安表测量各支路电流及各电阻元3、令2E 电源单独作用，用直流数字电压表和毫安表测量各支路电流及各电阻元件两端电压，数据记入表格中。

4、令1E 、2E 电源共同作用，用直流数字电压表和毫安表测量各支路电流及各电阻元件两端电压，数据记入表格中。

5、将2E 的数值调至+12V ，用直流数字电压表和毫安表测量各支路电流及各电阻元件两端电压，数据记入表格中。

五、 实验注意事项1、测量各支路电流时，应注意仪表的极性，及数据表格中的“+”“—”号的记录。

2、注意仪表的量程的及时更换。

六、 预习思考题1、叠加原理中1E 、2E 分别单独作用，在实验中应该如何让操作？，可否直接将不作用的电源致零？2、 实验电路中，若有一个电阻器改为二极管，试问叠加原理的叠加性和齐次性还成立吗，为什么？七、 实验报告1、根据实验数据验证线性电路的叠加性和齐次性。

2、根据实验数据验证基尔霍夫定律。

3、各电阻器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，进行计算并得出结论。

试验二叠加原理的验证一、试验目的验证线性电路叠加原理的正确性，从而加深对线性电路的叠加性和齐次性的生疏和理解。

二、原理说明叠加原理指出：在有几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（即在电路其他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。

三、试验设备四、试验内容试验电路如图2-1所示1.按图2-1电路接线，Ei为+6V、+12V切换电源，取Ei =+12V, E2为可调直流稳压电源，调至+6V。

2.令E电源单独作用时（将开关Si投向Ei侧，开关&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电压，数据记入表格中。

gig （图2T3.令E2电源单独作用时（将开关&投向短路侧，开关S2投向E?侧）,重复试验步骤2的测量和记录。

4.令E和E2共同作用时（开关*和S2分别投向E和E?侧），重复上述的测量和记录。

5.将E2的数值调至+ 12V,重复上述第3项的测量并记录。

五、试验留意事项1.测量各支路电流时，应留意仪表的极性，及数据表格中“ +、一”号的记录。

2.留意仪表量程的准时更换。

六、预习思考题1.叠加原理中E2分别单独作用，在试验中应如何操作？可否直接将不作用的电源（％或E2）置零（短接）？不能直接短接，这样会烧坏电源。

2.试验电路中，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？不成立，电阻器是线性的，二极管是非线性的。

七、试验报告1.依据试验数据验证线性电路的叠加性与齐次性。

上述数据中阅历证E1+E2大约等于El E2共同作用，2E2大约等于E2单独作用的二倍。

2.各电阻器所消耗的功率能否用叠加原理计算得出？试用上述试验数据，进行计算并作结论。

验证叠加原理一． 实验目的1． 验证叠加定理，加深对该定理的理解 2． 掌握叠加原理的测定方法 3． 加深对电流和电压参考方向的理解 二． 实验原理与说明对于一个具有唯一解的线性电路，由几个独立电源共同作用所形成的各支路电流或电压，是各个独立电源分别单独作用时在各相应支路中形成的电流或电压的代数和。

(a)电压源电流源共同作用电路 (b)电压源单独作用电路 (c)电流源单独作用电路图5-1 电压源，电流源共同作用与分别单独作用电路图5-1所示实验电路中有一个电压源Us 及一个电流源Is 。

设Us 和Is 共同作用在电阻R 1上产生的电压、电流分别为U 1、I 1，在电阻R 2上产生的电压、电流分别为U 2、I 2，如图5-1(a)所示。

为了验证叠加原理令电压源和电流源分别作用。

当电压源Us 不作用，即Us=0时，在Us 处用短路线代替；当电流源Is 不作用，即Is=0时，在Is 处用开路代替；而电源内阻都必须保留在电路中。

（1） 设电压源Us 单独作用时（电源源支路开路）引起的电压、电流分别为'1U 、'2U 、'1I 、'2I ，如图5-1(b)所示。

（2） 设电流源单独作用时（电压源支路短路）引起的电压、电流分别为"1U 、"2U 、"1I 、"2I ，如图5-1(c)所示。

这些电压、电流的参考方向均已在图中标明。

验证叠加定理，即验证式（5-1）成立。

"1'11U U U +="2'22U U U +="1'11I I I +=式（5-1）"2'22I I I +=三． 实验设备名称 数量 型号 1． 直流稳压电源 1台 0~30V 可调 2． 固定稳压电源 1台 +15V 3． 万用表 1台4． 电阻 3只 51Ω*1 100Ω*1 330Ω*1 5． 短接桥和连接导线 若干 P8-1和50148 6． 实验用9孔插件方板 1块 297mm ×300mm四． 实验步骤1． 按图5-2接线，取直流稳压电源U S1=10V ，U S2=15V ，电阻R 1=330Ω，R 2=100Ω，R 3=51。

实验二叠加定理的验证一、实验目的1. 学习MULTISIM的使用方法2.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。

2. 理解线性电路的叠加性和齐次性。

二、实验原理叠加定理描述了线性电路的可加性或叠加性，其内容是：在有多个独立源共同作用下的线性电路中，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。

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。

齐性定理的内容是：在线性电路中，当所有激励（电压源和电流源）都同时增大或缩小K倍（K为实常数）时，响应（电压或电流）也将同时增大或缩小K倍。

这是线性电路的齐性定理。

这里所说的激励指的是独立电源，并且必须全部激励同时增加或缩小K倍，否则将导致错误的结果。

显然，当电路中只有一个激励时，响应必与激励成正比。

使用叠加原理时应注意以下几点：1）叠加原理适用于线性电路，不适用于非线性电路；2）在叠加的各分电路中，不作用的电压源置零，在电压源处用短路代替；不作用的电流源置零，在电流源处用开路代替。

电路中的所有电阻都不予更动，受控源则保留在分电路中；3）叠加时各分电路中的电压和电流的参考方向可以取为与原电路中的相同。

取和时，应注意各分量前的“+”“-”号；4）原电路的功率不等于按各分电路计算所得功率的叠加，这是因为功率是电压和电流的乘积。

三、实验内容1.验证叠加定理（1）将两路稳压源的输出分别调节为6V和12V，接入U1=6V和U2=12V处。

依次令电源单独作用、共同作用，用直流数字电压表和电流表测量各支路电流及各电阻元件两端的电压，数据记入表1。

在表1中电流的单位为毫安(mA)，电压的单位为伏特(V)。

图1 叠加原理电路原理图电路仿真参考图如图2：图2 Multisim叠加原理仿真电路.将R5（330Ω）换成二极管1N4007（即将开关K3投向二极管IN4007侧），重复1～4的测量过程，数据记入表4-2。