东南大学电子线路实验一 网络定理

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实验一网络定理
一、目的
(1)通过实验加深对参考方向、基尔霍夫定理、叠加定理、戴维南定理的理解;(2)初步熟悉、掌握Multisim软件建立电路,辅助分析电路的方法。

二、原理
(1)双击Multisim图标,启动Multisim,看到其主窗口如下图所示
图1. Multisim主界面
(2)按下图创建电路
图2.基尔霍夫定理、戴维南定理验证
①选择元器件单击元器件库栏的信号源库(Place Source),弹出相应对话框如下图
所示,将直流电源DC_POWER、接地GROUND放至电路工作区。

图3. 信号源库
单击元器件库栏的基本器件库,选取电阻(Resistor)至电路工作区,如下图
所示。

图中电阻的旋转方法为鼠标指向该元器件,然后点击鼠标右键,在弹出的菜单栏上选择Rotate 90° clockwise(顺时针旋转90°)
②元器件参数的设置双击一直流电压源图标,在弹出的对话框中,将标识(Lable)设置为E1,单击Value标签,将数值(Value)设置为10V。

同理双击另一个直流电源图标,
标识(Lable)设置为E2,数值(Value)设置为6V。

双击电阻图标,弹出的对话框中,将三个电阻的标识(Lable)、数值(Value)分别为R1、470Ω,R2、100Ω,R3、200Ω。

图4. 元器件旋转方法
(3)按下图所示调用和连接仪表
①单击元器件库的指示器件库(Place Indictor),将电流表(AMMETER)、电压表
(VOLTMETER)放置电路工作区。

根据电路中位置需要,可以选择水平放置的仪表(如电流表水平放置,选择AMMETER_H),垂直放置的仪表(AMMETER_V)。

双击其图标,弹出的对话框中设置其参数,将电压表、电流表设置为直流仪表,即Value\Mode选择为DC。

②将电压表并接至电路中,其连接方法跟电阻连接方法相同。

③串接电流表,此时不需要把该支路的连接线断开,只要拖曳电流表,将其放置在该支路的导线上,则电流表自动串入电路中。

(此方法也适用于向已经连接好的电路中插入电阻等两端口元件)。

(4)点击仿真开关,启动模拟程序,测得各个电阻两端电压和各支路电流,验
证KCL,KVL。

(5)E1单独作用,E2的数值(Value)设置为0V以及E2单独作用,E1的数值(Value)设置为0V两种情况下,测得各个电阻两端电压和各支路电流值,验证叠加定理。

(6)将100Ω电阻改成1N4009的二极管(正极连接到A点上),验证KCL、KVL和叠加定理是否成立。

即单击100Ω电阻,按Delete键删除该电阻,然后单击元器件库的二极管库,用二极管代替被删电阻。

重复(4)(5)内容。

2.戴维南定理的验证
(1)将图2中电阻R3(200Ω)断开,测量电路A、B端口开路电压Uoc。

(2)将电阻R3短路,测得AB端口短路电流Isc,计算等效电阻Ro。

(3)调用直流电压源(DC_POWER),设置相应参数,使其Value(数值)等于测得的Uoc的值;调用电阻,设置相应参数,使其Value等于计算的Ro的值。

他们一起与R3(200Ω)串联成一个等效电路,用电压表和电流表测出电阻R3两端的电压和流过的电流,验证戴维南定理。

三、注意事项
(1)建立电路时,电路共用参考地应与接地图标相连。

(2)测量过程中由于参考方向的选定,应确定其实际测量值的正、负符号。

四、预习要求
(1)计算各测量值的理论值。

(2)根据测试要求建立测量表格
五、思考题
电流表的内在参数默认值为1nΩ,电压表的内阻参数默认值为1MΩ,本实验中他们是否需要重新设置?应如何考虑他们对电路测试结果的影响。