电路分析基础实验报告

实验目的学习使用workbench软件，学习组建简单直流电路并使用仿真丈量仪表丈量电压、电流。解决方案1）基尔霍夫电流、电压定理的考证。解决方案：自己设计一个电路，要求起码包含两个回路和两个节点，丈量节点的电流代数和与回路电压代数和，考证基尔霍夫电流和电压定理并与理论计算值对比较。）电阻串并联分压和分流关系考证。解决方案：自己设计一个电路，要求包含三个以上的电阻，有串连电阻和并联电阻，测量电阻上的电压和电流，考证电阻串并联分压和分流关系，并与理论计算值对比较。实验电路及测试数据理论计算依据KVL和KCL及电阻VCR列方程以下：Is=I1+I2,U1+U2=U3,U1=I1*R1,U2=I1*R2,U3=I2*R3解得，U1=10V,U2=20V,U3=30V,I1=5A,I2=5A实验数据与理论计算比较由上能够看出，实验数据与理论计算没有误差，基尔霍夫定理正确；R1与R2串连，二者电流同样，电压和为二者的总电压，即分压不分流；R1R2与R3并联，电压同样，电流切合分流规律。实验心得第一次用软件，很多东西都找不着，再看了指导书和同学们的议论后，终于达成了本次实验。在实验过程中，出现的一些操作上的一些小问题都赐予解决了。实验二实验目的经过实验加深对叠加定理的理解；学习使用受控源；进一步学习使用仿真丈量仪表丈量电压、电流等变量。解决方案自己设计一个电路，要求包含起码两个以上的独立源（一个电压源和一个电流源）和一个受控源，分别丈量每个独立源独自作用时的响应，并丈量全部独立源一同作用时的响应，考证叠加定理。并与理论计算值比较。实验电路及测试数据电压源独自作用：电流源独自作用：共同作用：理论计算电压源独自作用时：-10+3Ix1+2Ix1=0,得Ix1=2A;电流源独自作用时：,得Ix2=;二者共同作用时:,得Ix=.实验数据与理论计算比较由上得，与测得数据符合，Ix=Ix1+Ix2,叠加定理得证。实验心得经过本实验考证并加深了对叠加定理的理解，同时学会了受控源的使用。实验三实验目的经过实验加深对戴维南、诺顿定理的理解；学习使用受控源。解决方案自己设计一个有源二端网络，要求起码含有一个独立源和一个受控源，经过仪表丈量其开路电压和短路电流，将其用戴维南或诺顿等效电路取代，并与理论计算值对比较。实验过程应包含四个电路：1）自己设计的有源二端网络电路，接负载RL，丈量RL上的电流或电压；2）有源二端网络开路电压丈量电路；3）有源二端网络短路电流丈量电路；3）原有源二端网络的戴维南（或诺顿）等效电路，接（1）中的负载RL，丈量RL上的电压或电流。实验电路及测试数据原电路：开路电压丈量：短路电流丈量：戴维南等效电路：理论计算开路电压：Uoc=10V,短路电流：Ioc=1/150=,输出电阻：Ro=Uoc/Ioc=Ω.实验数据与理论计算比较由上可知，计算结果与丈量结果符合，且等效电路在负载上惹起的响应与原电路同样，考证了戴维南等效法的正确性。实验心得经过本实验考证并加深了对戴维南、诺顿定理的理解。实验四实验目的经过实验加深对理想运放的负反应电路理解。解决方案自己设计一个理想运放负反应电路，能够是反向比率电路，正向比率电路，加法电路等，能够设计一级或多级，丈量其输出电压值，并与理论计算值对比较。（注意运放输入电压必须是小信号，电压值控制在1v以下。）实验电路及测试数据反向比率器：理论计算由虚短和虚断知，U0=0,I1=I2,即（U1-U0）/R1=(U0-U2)/R2,得U2=-U1*R2/R1。实验数据与理论计算比较依据理论计算，U2=-12V,与丈量结果一致，即本电路能够作为反向比率器使用。实验心得经过本次实验考证并加深了对理想运放的负反应电路理解。实验五实验目的1）学习使用示波器。2）经过模拟仪器测试RC电路的充放电特征,察看电容器充放电过程中电压与电流的变化规律。实验内容与步骤1、RC电路的充放电特征测试1）在EWB的电路工作区按上图图连结。可按自己选择的参数设置。2）选择示波器的量程，按下启动停止开关，经过空格键使电路中的开关分别接通充电和放电回路，察看不一样时间常数下RC电路的充放电规律。3）改变C数值计算其时间常数。绘出虚构示波器显示的输出波形图，也可自行设计实验。使用EWB时注意选择适合的仿真仪表量程。每次要经过按下操作界面右上角的“启动/停止开关”接通电源，或许暂停来察看波形。使用示波器时要注意选择适合的时间和幅值来察看波形。实验电路及测试数据1uF电容充电：1uF电容放电：电容充电：电容放电：电容拥有充放电功能，充放电时间与电路时间常数相关。理论计算当C1=时，时间常数τ=RC1=1ms,当C2=1uF时，τ=RC2=10ms；充电时电容电压为零状态响应，Uc(t)=12*(1-)V,放电时电容电压为零输入响应，Uc(t)=12*V。5.实验数据与理论计算比较比较计算结果和丈量数据可得，电容充放电的时长与电路时间常数相关（τ越大，充放电时间越长），且测得的响应曲线与计算结果向来。实验心得经过本次实验，学习了使用示波器。经过模拟仪器测试RC电路的充放电特征,察看到了电容器充放电过程中电压与电流的变化规律。实验六实验目的经过实验加深对沟通电路中幅值、有效值、相位的理解；学习使用沟通信号源和仿真仪表丈量沟通电压、电流，学习使用示波器。实验电路及测试数据串连：并联：电阻的u、i相位关系：电容的u、i相位关系：电感的u、i相位关系：理论计算串连：ω=2π?=,则Zr=R=5Ω,Zc=-j/(ωc)=Ω,Zl=jωL=Ω,,进而Ur=|s*Zr/(Zr+Zc+Zl)|=,Uc=|*Zc/(Zr+Zc+Zl)|=,Ul=|*Zl/(Zr+Zc+Zl)|=.并联：=2π?=,则Zr=R=50Ω,Zc=-j/(ωc)=Ω,Zl=jωL=Ω,,于是Ir=|s*(Zc+Zl)/(Zr+Zc+Zl)|=,Ic=|s*(Zr+Zl)/(Zr+Zc+Zl)|=Il=|s*(Zc+Zr)/(Zr+Zc+Zl)|=电阻的u、i相位关系：依据电阻的电气特征可知u与i同相，即相位差为零。电容的u、i相位关系：依据电容的电气特征可知电流当先电压。电感的u、i相位关系：依据电感的电气特征可知电压当先电流。实验数据与理论计算比较比较后可知实验丈量数据与计算结果符合，串连电压和并联电流分别知足=+，=+的关系，即知足一种矢量关系。各元件上u、i的相位关系也已理论知识一致。实验心得经过本次实验加深了对沟通电路中幅值、有效值、相位的理解；学会了使用沟通信号源和仿真仪表丈量沟通电压、电流。实验七实验目的经过实验加深对沟通电路中相量计算的理解。实验电路及测试数据KVL考证：Uc落伍于Ur90度，Ul当先于Ur90度。KCL考证：Ir当先于I44度Il落伍I37度Ic当先I137度。3.理论计算KVL：ω=2π?=,故Zr=R=20Ω,Zc=-j/(ωc)=Ω,Zl=jωL=Ω，设电流相量为=I∠A,依据KVL有：=++,由VCR有=Zr*,=Zc*,=Zl*，=*（Zr+Zc+Zl）,解得：=∠A,=62∠V,=∠V,=∠V，KCL:ω=2π?=,故Zr=R=50Ω,Zc=-j/(ωc)=Ω,Zl=jωL=Ω，设电流相量=3∠A,依据KCL有=++,由VCR有，*Zr=*Zc=*Zl解得∠A,=∠( )A,=∠( )A。实验数据与理论计算比较比较计算结果与丈量结果，二者一致，考证了沟通电路的KVL和KCL。实验心得经过本次实验加深了对沟通电路中相量计算的理解。实验八1.实验目的经过实验加深对三相沟通电路中相电流、

线电流、相电压、线电压的理解；

学习使用交流信号源和仿真仪表丈量沟通电压、电流。2.解决方案自拟实验电路，用沟通电压表、电流表丈量