实验 叠加定理

实验叠加定理第1页，共15页，2023年，2月20日，星期六一、实验目的验证叠加定理。正确使用直流稳压电源和万用表。加深对线性电路的叠加性和齐次性的认识和理解。第2页，共15页，2023年，2月20日，星期六二.实验原理在线性电路中，任一支路中的电流（或电压）等于电路中各个独立源分别单独作用时在该支路中产生的电流（或电压）代数和，所谓一个电源单独作用是指除了该电源外其他所有电源的作用都去掉，即理想电压源所在处用短路代替，理想电流源所处于用开路代替，但保留它们的内阻，电路结构也不作改变。第3页，共15页，2023年，2月20日，星期六由于功率是电压或电流的二次函数，因此叠加定理不能用来直接计算功率，例如：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）也将增加或减小K倍。第4页，共15页，2023年，2月20日，星期六三、实验设备电路分析实验箱 一台直流毫安表 二只数字万用表 一台直流电压表一台恒压源（6V，12V，0～30V）EEL-01组件（或EEL-16组件）第5页，共15页，2023年，2月20日，星期六四．实验内容与步骤1.实验线路如图所示：第6页，共15页，2023年，2月20日，星期六实验步骤实验箱电源接通220V电源，调节输出电压，使第一路输出端电压E1＝10V；第二路输出端电压E2＝6V，（须用万用表重新测定），断开电源开关待用。按图2.3.2接线，R4+R3调到1K，经教师检查线路后，再接通电源开关。测量E1,E2同时作用和分别单独作用时的支路电流I3,并将数据记入表2.3.1中。注意：一个电源单独作用时，另一个电源需从电路中取出，并将空出的两点用导线连接起来。还要注意电流（或电压）的正、负极性。（注意：用指针表时，凡表针反偏的表示该量的实际方向与参考方向相反，应将表针反过来测量，数值取为负值!）3.选一个回路，测定各元件上的电压，将数据记入表2.3.1中。第7页，共15页，2023年，2月20日，星期六表2.3.1第8页，共15页，2023年，2月20日，星期六2、实验线路如图所示第9页，共15页，2023年，2月20日，星期六实验步骤：E1为+6V、＋12V切换电源，取E1=+12V，E2为可调直流稳压电源调至＋6V。令E1电源单独作用时（将开关K1投向E1侧，开关K2投向短路侧），用直流电压表和毫安表（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2.3.2中。第10页，共15页，2023年，2月20日，星期六表2.3.2第11页，共15页，2023年，2月20日，星期六实验步骤：令E2电源单独作用时（将开关K1投向短路侧，开关K2投向E2侧），重复实验步骤2的测量和记录。令E1和E2共同作用时（开关K1和K2分别投向E1和E2侧），重复上述的测量和记录。将E2的数值调至＋12V，重复上述3项的测量并记录。将R5换成一只二极管1N4007（即将开关K3投向二极管D侧），重复1－5的测量过程，数据记入表2.3.3中。第12页，共15页，2023年，2月20日，星期六表2.3.3第13页，共15页，2023年，2月20日，星期六五、实验注意事项叠加原理中E1,E2分别单独作用，在实验中应如何操作？可否直接将不作用的电源（E1或E2）置零（短接）？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？用实验数据验证支路的电流是否符合叠加原理，并对实验误差进行适当分析。用实测电流值、电阻值计算电阻R3所消耗的功率为多少？能否直接用叠加原理计算？试用具体数值说明。用电流插头测量各支路电流时，应注意仪表的极性及数据表格中“＋，－”号的记录。注意仪表量程的及时更换。第14页，共15页，2023年，2月20日，星期六六、实验报告要求根据实验数据表格，进行分析、比较、归纳、总结实验结论，即验证线性电路的叠加性与齐次性。各电阻器所消耗的功率能否用叠