内容发布更新时间 : 2024/11/18 12:26:36星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

实验三 基尔霍夫定律

一、实验目的

1．验证基尔霍夫定律的正确性，加深对基尔霍夫定律的理解。 2．学会用电流插头、插座测量各支路电流的方法。

二、原理说明

基尔霍夫定律是电路的基本定律。测量某电路的各支路电流及多个元件两端的电压，应能分别满足基尔霍夫电流定律和电压定律。即对电路中的任一个节点而言，应有ΣI=0；对任何一个闭合回路而言，应有ΣU=0。

运用上述定律时必须注意电流的正方向，此方向可预先任意设定。

三、实验设备 序号 1 2 3 4 5 6 名 称 直流稳压电源 可调直流稳压电源 万用电表 直流数字电压表 直流数字毫安表 电位、电压测定实验线路板 型号与规格 +6V、+12V切换 0～30V 数量 1 1 1 1 1 1 备 注 PEE-02 四、实验内容

实验线路如图3-1所示。

图 3-1

1．实验前先任意设定三条支路的电流参考方向，如图中的I1、I2、I3所示。

2．分别将两路直流稳压电源（一路如E1为+6，+12切换电源，另一路，如E2为0～30V可调直流稳压源）接入电路，令E1=6V，E2=12V。

3．熟悉电流插头的结构，将电流插头的两端接到直流数字毫安表的“＋、－”两端。 4．将电流插头分别插入三条支路的三个电流插座中，记录电流值。 5．用直流数字电压表分别测量两路电源及电阻元件上电压值，记录之。 被测量 计算值 测量值

I（ I（ I（ E1（v） E2（v） UFA（v） UAB（v） UAD（v） 1mA）2mA）3mA） UCD UDE（v） （v） 1

相对误差 五、实验注意事项

1．所有需要测量的电压值，均以电压表测量读数为准，不以电源表盘指示值为准。

2．防止电源两端碰线短路。

3．若用指针式电流表进行测量时，要识别电流插头所接电流表“＋、－”极性。倘若不换接极性，则电表指针可能反偏（电流为负值时），此时必须调换电流表极性，重新测量，此时指针正偏，但读得的电流值必须冠以负号。

六、预习思考题

1．根据图3-1的电路参数，计算出待测电流I1、I2、I3和各电阻上电压值，记入表中，以便实验测量时，可正确选定毫安表和电压表的量程。

2．实验中，若用万用电表直流毫安档测各支路电流，什么情况下可能出现毫安表指针反偏，应如何处理，在记录数据时应注意什么？若用直流数字毫安表进行测量时，则会有什么显示呢？

七、实验报告

1．根据实验数据，选定实验电路中的任一个节点，验证KCL的正确性。

2．根据实验数据，选定实验电路中的任一个闭合回路，验证KVL的正确性。 3．误差原因分析。 4．心得体会及其它。

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实验四 叠加定理

一、实验目的

1．验证线性电路叠加定理的正确性。

2．加深对线性电路的叠加性和齐次性的认识和理解。

二、实验原理

叠加定理适用于线性电路，为了测量方便，我们用直流电路来验证它。叠加定理可简述如下： 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，理想电流源所在处用开路代替，但保留它们的内阻，电路结构也不作改变。

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、实验设备 序号 1 2 3 4 5 名 称 直流稳压电源 可调直流稳压电源 直流数字电压表 直流数字毫安表 迭加原理实验线路板 型号与规格 +6V、+12V切换 0～30V 数 量 1 1 1 1 1 备 注 PEE-02 四、实验内容及步骤

1．按图4-1电路接线，E1为+6、+12V切换电源，取E1=+6V，E2为可调直流稳压电源，调至+12V。

2．令E1电源单独作用时（将开关S1投向E1侧，开关S2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。

图 4-1

测量项目 实验内容 E1单独作用 E2单独作用 E1 （v） E2 I1 I2 I3 UAB （v） （mA） （mA） （mA） （v） UCD（v） UAD （v） UDE （v） UFA （v） 3

E1、E2共同 作用 2E2单独作用 3．令E2电源单独作用时（将开关S1投向短路侧，开关S2投向E2侧），重复实验步骤2的测量和记录。

4．令E1和E2共同作用时（开关S1和S2分别投向E1和E2侧），重复上述的测量和记录。 5．将E1的数值调至+12V，重复上述第3项的测量并记录。

6．将R5换成一只二极管IN4007（即将开关S3投向二极管D侧）重复1～5的测量过程，数据记入表格中。 测量项目 实验内容 E1单独作用 E2单独作用 E1、E2共同 作用 2E2单独作用 E1 （v） E2 I1 I2 I3 UAB （v） （mA） （mA） （mA） （v） UCDUAD （v） （v） UDE （v） UFA （v） 五、实验报告要求 1．根据实验数据验证线性电路的叠加性与齐次性。

2．通过实验步骤6及分析表格中数据你能得出什么样的结论？

六、注意事项

1．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。 2．注意仪表量程的及时更换。

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实验六 戴维南定理

一、实验目的

1．验证戴维南定理的正确性。

2．掌握测量有源二端网络等效参数的一般方法。

二、原理说明

1．任何一个线性含源网络，如果仅研究其中一条支路的电压和电流，则可将电路的其余部分看作是一个有源二端网络（或称为含源一端口网络）。

戴维南定理指出：任何一个线性有源网络，总可以用一个等效电压源来代替，此电压源的电动势ES等于这个有源二端网络的开路电压Uoc，其等效内阻Ro等于该网络中所有独立源均置零（理想电压源视为短接，理想电流源视为开路）时的等效电阻。

Uoc和Ro称为有源二端网络的等效参数。 2．有源二端网络等效参数的测量方法 （1）开路电压、短路电流法

在有源二端网络输出端开路时，用电压表直接测其输出端的开路电压Uoc，然后再将其输出端短路，用电流表测其短路电流Isc，则内阻为

Ro=

UOC ISC（2）伏安法

用电压表、电流表测出有源二端网络的外特性如图6-1所示。根据外特性曲线求出斜率tgφ，则内阻

Ro=tgφ=

?UUOC= ?IISC用伏安法，主要是测量开路电压及电流为额定值IN时输出端电压值UN，则内阻为

Ro=

UOC?UN

IN若二端网络的内阻值很低时，则不宜测其短路电流。

图 6-1 图 6-2

（3）半电压法

如图6-2所示，当负载电压为被测网络开路电压一半时，负载电阻（由电阻箱的读数确定）即为被测二端网络的等效内阻值。

（4）零示法

在测量具有高内阻有源二端网络的开路电压时，用电压表进行直接测量会造成较大的误差，为了消除电压表内阻的影响，往往采用零示测量法，如图6-3所示。

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