电路辅助设计上

实验一：功率的测定以及仿真
1.仿真实验目的
（1）验证各电阻的功率和电压源的功率，并且验证整个电路输出功率和吸收功率相等，即整个电路功率守恒；
（2）、学习利用仿真仪表分析检验各电阻功率和对电压表电流表的运用。

2.实验原理及说明
A. 本次实验的电路图以及连接方式如图1.1所示：利用环路电流法可列出方程
B.
)(36_)(31234232131=⨯-⨯++=⨯⨯+R R R R V R R R i i i i l l i l
图1.1
C ．电路连接好之后，按照电流表和电压表的示数，根据I U P ⨯=可以算出电压源的功率，再根据连接在各电阻上的功率表，读出各电阻的功率
321,,P P P ，根据4321P +++=P P P
P 吸收可以算出电路吸收的功率；根据I U P P ⨯==电源释放可以算出电路释放的功率。

.若释放吸收P P =，则说明整个电路吸收与释放的功率相等。

3.仿真实验的步骤与内容
按照原理图1.1所示，连接电路，如下图1.2所示 读数，如下图1.3所示我们可以得到：U=3又由
)(36_)(31234232131=⨯-⨯++=⨯⨯+R R R R V R R R i i i i l l i l 计算出实
验一致。

36V I U =⨯=释放P ;
4321P +++=P P P P 吸收=42
4323222
121I R I R I R I R +++=162+18+108+36=324W
由上可得，释放
吸收P P =，所以整个电路是功率守恒的R12Ω
XMM1
R2
2Ω
V136 V
XWM1
V
I
XWM2
V I
XWM3
V
I
R3
3Ω
XWM4
V
I
R44Ω
U1
DC 1e-009Ohm
0.000
A
+
-
图1.2
图1.3
4.实验注意事项
A.要注意功率表的连接方法，即电流部分是串联在要测量的元件之中的，电压部分是并联在要测量的元件上的；
B.注意功率表和电流、电压表的正负极，反接的话，会造成示数为正确值的负值；
C.整个电路至少有一点是要接地的。

5.仿真实验报告总结
A.在此次试验中，我采用了电阻的串并联以及串联共同存在的混连电路。

通过对
B.功率表的读数我们可以知道，在同一条支路的串联电路中，电阻的功率与电阻的阻值成正比，即阻值越大功率越大。

并联在同一条支路上的电阻，每条支路的总功率与此条支路上的总电阻成反比，即总电阻越大，功率就越小。

C.在此次试验中，主要出现的问题就是功率表的连接问题，很多时候功率表的读数与理论测量值不相符合。

通过反复检查和改接发现，主要问题出在功率表的串联与并联上，没能够正确的连接与理解电流表串联、电压表并联的含义。

实验二：电路的叠加定理以及仿真
1.仿真实验目的
A.知道叠加定理的原理
B.通过仿真观察叠加电路的电压以及电流大小
C.验证叠加定理的正确性
2.实验原理与说明
在由几个独立电源作用的线性电路中，任一支路的电压(或电流）等于各独立电源单独作用而其他独立电源为零（即其他独立电压源短路，独立电流源开路）时，在该支路产生的电压（或电流）的代数和。

3.仿真实验内容及步骤
此次实验只要测的是图2.1中电流源的电压既Uao的大小。

（1）.按照图2.1所示，连接电路，在检查电路连接正确之后，如图2.2所示，开始仿真运行电路，并把所需的电压电流读出来，示数以及结果如图2.3所示。

V110 V
I13 A V2
2 Ω
R1
2Ω
R21Ω
a
图2.1
V110 V
I13 A
V2
2 Ω
R1
2Ω
R21Ω
U1
DC 10MOhm
7.200
V
+
-
图2.2
（2).按照叠加原理的方法，把电压源单独作用时候的电路画出来如图2.4所示，然后按照电路原理图连接仿真电路，在检查连接正确的时候，开始运行仿真电路，示数及连接图如图2.5。

V110 V
V2
2 Ω
R1
2Ω
R21Ω
图2.3
V110 V
V2
2 Ω
R1
2Ω
R21Ω
U1
DC 10MOhm
6.000
V
+
-
图2.4
（3）.按照叠加原理的方法，把电流源单独作用时的电路图画出来如图2.6，再按照电路原理图，连接仿真电路，在检查连接正确的时候，开始运行仿真电路， 示数及连接图如图2.5。

I13 A
V2
2 Ω
R1
2Ω
R21Ω
U1
DC 10MOhm
1.200
V
+
-
图2.5
由电路的仿真结果可以看出，当电流与电压源共同作用时，Uao=7.2V ，当只有电压源作用时，Uao1=6，当只有电压源作用时，Uao2=1.2V 。

因为Uao=Uao1+Uao2=6+1.2.我们可以看出ao 两端电压等于两电源单独作用是电压叠加，既叠加定理得到验证 。

4.仿真实验注意事项
A.叠加定理仅适用于线性电路求电压与电流，不适用于非线性电路；
B.叠加时，要注意电压（或电流）的参考方向，若电压（或电流）各分量的参考方向与原电路电压（或电流）的参考方向一致取正号，相反时取负号；
C.由于功率不是电压与电流的一次函数，故不能直接用叠加定理计算功率；
D.也可将独立源分成几组，按组计算电压（或电流）分量后再叠加；
E.某个（组）独立作用，同时意味着其他独立源不作用，不作用的电压源短路，不作用的电流源开路。

受控源应始终保留在各分路中。

5.仿真实验报告总结
通过这个实验，我形象生动的了解到了叠加原理的实质与特点。

在此次试验中，主要注意的是电流表与电压表的连接要注意电流流动的方向，否则测出来的值将是正确值的相反数。

实验三：含有受控源的电路辅助分析以及仿真
1.仿真实验目的
A.通过这次实验知道受控源作用原理；
B.通过改变输入部分的电压值，观察受控电压源的电压大小。

2.实验原理与说明
受控源是一种电路模型，实际存在的一种器件，如晶体管、运算放大器、变压器等等，它们的特性可用受控源的电路模型来模拟，晶体管的集电极电流受基极电流控制，运算放大器的输出电压受输入电压的控制，类似器件的电路模型中要用到受控源。

受控源的电压、电流受其他支路的电压、电流控制，由于这种电源是在受控状态下工作的，因此称受控源为非独立源。

根据受控的是电压源或电流源，受控量是电压还是电流，受控源可分为以下四类：
A.电压控制电压源
B.电压控制电流源
C.电流控制电压源
D.电流控制电流源
为与独立电源相区别，用菱形符号表示其电源部分。

3.仿真实验内容与步骤
（1）.按照如下图3.1所示，连接仿真电路，如图3.2所示；
图3.1
V120 V R15Ω
R410Ω
R510Ω
V2
10 Ω
R25Ω
I1
0.1 Mho
U1
DC 1e-009Ohm
0.000
A
+
-
U2
DC 10MOhm
0.000
V
+
-
U3
DC 1e-009Ohm
0.000
A
+
-U4
DC 1e-009Ohm
0.000
A
+
-
图3.2
（2）连接好电路后打开开关，运行电路，可以看到
（3）调节可变电阻即R1的阻值(其中R1最大为10Ω)，第一次为50%（即为5Ω），得到相对应的输入电压以及受控电压源的电压，如图3.3所示；
V120 V R15Ω
R4
10Ω
R510Ω
V2
10 Ω
R25Ω
I1
0.1 Mho
U1
DC 1e-009Ohm
1.500
A
+
-
I
U2
DC 10MOhm
-5.000
V
+
-U3
DC 1e-009Ohm
2.500
A
+
-I2
U4
DC 1e-009Ohm
-0.500
A
+
-
I1
图3.3
列出回路电流方程可解出
(5)
U;=)i -(i R (4) 0.1U;=其中i (3) 0=10I -R -i ）R +R （(2) 0;=U +I 10+R -R1(1) 20;=R -i R1-)R +R +(R l3l14l214l345l11l2342l1541⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯l l i i i i i 受控
解得
A I A I 5.2,5.0 1.5A,I 21=-==
（4）调节可变电阻阻值，第二次为100%（即为10Ω），得到另一组相对应的输入电压以及受控源的电压，
如图3.4所示；
V120 V R110Ω
R410Ω
R510Ω
V2
10 Ω
R25Ω
I1
0.1 Mho
U1
DC 1e-009Ohm
1.000
A
+
-
U2
DC 10MOhm
-3.333
V
+
-
U3
DC 1e-009Ohm
1.667
A
+
-U4
DC 1e-009Ohm
-0.333
A
+
-
（5）有回路电流法可列出方程;
(5)
U;=)i -(i R (4) 0.1U;=il2其中(3) 0=10I -R -i ）R +R （(2)
0;=U +I 10+R -R1(1) 20;=R -i R1-)R +R +(R l3l1414l345l11l2342l1541⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯l l i i i i i 受控
图3.4
（6）当电阻为50%（即为5Ω）时，输入电压为-5V 输入电流为1.5A ，当电阻为100%时（即为10Ω）时，输入电压为-3.33V 输入电流为1A ，所以我们可以看出，受控电压源的电压大小是与输入电流的大小成正比，受控电流源的电压大小是与输入电流的大小成正比，并切受控电流源为输入电压的10倍受控电流源
为输入电压源的0.1倍，经过计算可得这些测量值都与计算值完全吻合，满足此种情况下受控电压源与输入电压之间的关系。

4.仿真实验的注意事项
A.我们要选定一个参量为变量，我们才能更直接的观察受控源与输入电压之间的关系；
B.电路中必须要有一个地方接地；
C.记得最好把受控源受输入电压控制的参量改为非1:1的关系，否则实验现象不够明显 5.仿真实验报告总结
通过这次试验，我形象生动的的观察到了受控源受输入电压之间的受控关系。

在此次试验中，出现的问题就是，忘了把电路接地，以及把电阻选择为可变状态也很重要。

在列KCL 的时候，注意选择的参考方向上的电压源的取值正负，以及减去受另一条电路的电流影响的电阻的取值。

实验四、研究RLC 串并联谐振电路以及仿真
1．仿真实验目的
（1）认识串并联谐振电路，验证RLC 并联谐振条件及其特点。

（2）学习使用仿真软件对RLC 并联谐振电路模拟。

2．实验原理与说明
RLC 并联谐振电路如
下图 4.1所示
其中W=100；0.001C 10R 100mH L 111=Ω==，，因为
图4.1
当电路发生谐振时，WL
WC 1
=
或L C X X =。

3．电路课程设计内容与步骤
（1）电路谐振条件验证方法：利用电流表测量电感元件和电容元件的各自的电流值，若二者的电流值相等，则电路发生并联谐振。

串联时利用电压表测量电感元件和电容元件的各自的电压测量电感元件和电容元件的各自的电压值，若二者的电压值相等，则电路发生串联谐振。

（2）RLC 并联谐振电路的特点：
A.谐振时，电路为电阻性，导纳最小。

B.谐振时，电阻中的电流达到最大，且与外施电流相等。

C.振时，电感电流和电容电流大小相等，方向相反。

D.此时外施电流Is 的电压最大，且与外施电流同向。

（3）RLC 串联谐振电路的特点：
A.谐振时，电路为电阻性，阻抗最小。

B.谐振时，电阻中的电压达到最大，且与外施电压相等。

C.谐振时，电感电流和电容电压大小相等，方向相反。

D.此时外施电压Us 的电压最大，且与外施电压同向。

（4）按照原理图4.1所示，我们设计一个谐振电路如下图4.2所示。

由公式WL
WC 1
=
或
L
C X X =可以知道，若发生并联谐振，
LC
W 11=
9236.1521002W 1f W 2=÷÷==T =
÷=T ππ
π，电源周期，LC
W 10=。

由于
（5）我通过改变电流源的频率，我们可以观察在不同频率下的各元件的电流值大小以及电流源两边的电压值大小。

1 当电流源频率为10.9236Hz 时，各表示数如下图4.2
R110ΩL1
100mH
C10.001F
I1
1 A
10.9236 Hz 0° U1
AC 10MOhm
5.599V
+
-
U2
AC 1e-009Ohm
0.560
A
+
-
U3AC 1e-009Ohm 0.816
A +-
U4
AC 1e-009Ohm
0.384
A
+
-
L2100mH
C20.001F
U5
AC 10MOhm
7.069M
V
+-U6
AC 10MOhm
10.298
V
+-
图4.2
2 当电流源频率为20.9236Hz 时，各表示数如下图4.3
R110ΩL1
100mH
C10.001F
I1
1 A
200.924 Hz 0° U1
AC 10MOhm
0.562V
+
-
U2
AC 1e-009Ohm
0.056
A
+
-
U3AC 1e-009Ohm 4.450m A
+-
U4
AC 1e-009Ohm
0.709
A
+
-
L2100mH
C20.001F
U5
AC 10MOhm
7.071M
V
+-
U6
AC 10MOhm
0.560
V
+-
3 当电流源频率为15,9236Hz 时的各表示数如下图4.4所
R110ΩL1
100mH
C10.001F
I1
1 A
15.9236 Hz 0° U1
AC 10MOhm
7.069V
+
-
U2
AC 1e-009Ohm
0.707
A
+
-
U3AC 1e-009Ohm 0.707
A +-
U4
AC 1e-009Ohm
0.707
A
+
-
L2100mH
C20.001F
U5
AC 10MOhm
7.072
V
+-U6
AC 10MOhm
7.064
V
+-
图4.4
通过上图4.4的结果我们可以看出，在并联谐振时，流经电容与电感的电流大小相等方向相反；在串联谐振时，电容与电感的电压大小相等方向相反；通过图4.3、图4.4与图4.2的对比我们可以看出，只有在谐振的时候，电阻两边的电压最大，并且电压方向与电流源的方向相同，此时，流经电容元件、电感元件、电阻元件的电流也是最大的。

4.实验注意事项
（1）注意电压表和电流表是否已经调整为交流模式； （2）注意该电路要进行接地处理；
（3）注意电路的电感元件及电容元件的参数，这将直接影响电流源的频率选择。

5.电路课程设计总结
（1）在这个仿真设计实验中，使用了C=0.001F 的电容和100mH 的电感，以及R=10Ω的纯电阻，先使它们
串联后并联，并在1A （最大值），频率为15.9236Hz 的电流源作用下发生并联谐振。

并联谐振可由电感和电容的电流值相等可以看出来。

在此情况下算出W=100Hz ，所以验证了谐振条件。

（2）在做这个实验的时候，对1w 的的取值就算了几遍，说明做实验需要细心才行。

并且开始时还是没有把电压与电流表改为测量交流的状态，这个值得注意。

（3）这个实验花了我好久的时间,电压表示数一直不稳定,后来通过请教同学才知道原来我用的不是交流.这提示我做事不要想当然,不能看到类似的东西就直接用,要灵活变通.
（4）此外做实验是由于没弄明白最大值和有效值所以一直认为自己做错了。

后来经过向老师请教才明白。

这提示我做事要多听多问。

实验五、研究对称三相电路的各量之间的关系以及仿真
一、仿真实验目的
1、 了解对称三相电路的特点。

2、了解Y- 连接的对称三相电路的线电压与相电压大小之间的关系
3、探究Y- 连接的对称三相电路中的各相电压之间的相位差。

4、推广联想理解其余连接的对称三相电路的特点。

二、实验原理与说明
由三相电源供电的电路，称为三相电路。

三相电源、三相负载、线路阻抗均对称的三相电路称为对称三相电路。

对称三相电源就是频率相同、有效值相同、相位彼此相差120°的3个正弦电压源，而对称三相负载就是电路的每一相的复阻抗都相等的。

其中，三相电路最常见最简单的就是Y-Y 连接的对称三相电路。

其基本原理图如下图4.1所示其中
03821656
.0,9,01273885.0,50,332165654321L L L R R R H L L L HZ f R R R ==Ω=======Ω===列出回路321L L L 电流方程
0)()(125121541421=-+⨯+-+⨯++⨯+⨯+⨯s s U U j L W R I R W j L R L W j L W R I 0)()(235113652512=-+⨯+-+⨯++⨯+⨯+⨯s s U U j L W R I R W j L R L W j L W R I )(5361243R W j L R L W j L W R I +⨯++⨯+⨯+⨯-)(141j WL R I +-0)(251=+j W L R I
图4.1
三、仿真内容与步骤 A.按照试
验
原理
图，设计仿真图如下图
V1
220 Vrms 50 Hz
0° V2
220 Vrms 50 Hz -120°
R23Ω
U1
AC 1e-009Ohm
0.000
A
+
-U2
AC 1e-009Ohm
0.000
A
+
-U3
AC 1e-009Ohm 0.000
A
+
-R13Ω
R3
3Ω
R49Ω
R59Ω
R6
9Ω
L1
0.03821656H
L2
0.03821656H
L3
0.03821656H
L4
0.01273885H L50.01273885H
L6
0.01273885H
XWM1
V
I
V3
220 Vrms 50 Hz 120°
XWM2
V
I
U4
AC 10MOhm
0.000
V
+
-
U5
AC 10MOhm
0.000
V
+-
XSC1A B
Ext Trig
+
+
_
_
+_
图4.2
B.在检查电路连接正确之后，开始运行仿真电路。

各示数如下图图 4.3所示
0)()(125121541421=-+⨯+-+⨯++⨯+⨯+⨯s s U U j L W R I R W j L R L W j L W R I 0)()(235113652512=-+⨯+-+⨯++⨯+⨯+⨯s s U U j L W R I R W j L R L W j L W R I )(5361243R W j L R L W j L W R I +⨯++⨯+⨯+⨯-)(141j WL R I +-0)(251=+j W L R I
由回路电流法可解出A I I I 22321===。

V U U U 380312312===。

图4.3
其中，示波器波图以及
示数如图 4.4和图 4.5所示
图4.4
图4.5
通过上述实验步骤后，在各个电压表和电流表上都有相对应的示数。

从测每一线电路电表的读数分别是380.952V 和380.930V ，而理论计算表明A I I I 22321===V U U U 380312312===。

所以Y- 22A 10220Z U I =÷=÷=∆ 连接的对称三相电路等效为Y-Y 电路后可得阻抗为
8i
6312i)(94i 33i)WL (R WL Z 144i 2+=÷+++=÷+++=R ,
22A 10220Z U I =÷=÷=每项电流
有实验结果知道在误差允许范围内相电流相等，且321I I I ==。

22A 10220Z U I =÷=÷=，又380U 220V U l ph ==，可以得知，380U U 3l ph ==。

然后，
通过示波器的图形显示，我们从图4.4可以看出，T1-T2=6.716ms ，即A 项电源与C 项电源的时间差为6.716ms ，而由图4.5和对称三相电源的性质我们可以知道，这两个项电源的周期是一样的，并且他们的周期是T2-T1=9.888*2=19.776ms ，所以，我们可以算到这两个项电源的相位差为6.716/19.776*360=122.2度。

在误差允许范围之内，我们可以计算出并验证了该电路A 相电源和C 相电源的相位差为120°，因此可以推广，Y- 连接的对称三相电路各相电源的相位差为120°。

此外通过功率表读数我验证测得功率因数COS ＆=0.6,功率为1.452KW 满足功率守恒,即只有电阻消耗功率. 四、实验注意事项
（1）注意改变三相电源各相的角度。

（2）注意电压表和电流表要用交流表。

（3）观察示波器时注意找出一个合适的时间段，使得观察起来更为方便。

（4）注意一定要将示波器一端接地。

五、仿真实验报告总结
(1) 通过本次实验我更为深刻地理解了三相电路的各种方面的特征，起初使用示波器时总是出来不了波形，后来发现了，是由于我自己本身将示波器的接线接错了，导致了图形的错误。

而且在试验之中，由
于没有注意到把电流表和电压表选择为交流状态，所以示数一直在变化。

在改变电压表和电流表为交流状态之后，示数就正常稳定了。

(2)还有就是刚开始做实验时由于没有将三项电路的电压角度设置所以一直运行不了,后来经过我仔细检查改正错误才继续了实验,
六运算放大器仿真设计
1、电路课程设计目的
（1）验证公式；
（2）学习使用multisim仿真软件进行电路模拟。

2、仿真电路设计原理
本次设计的电路如图6-1所示
图6-1
理论分析与计算：
因错误！未找到引用源。

,对结点a,b列KCL方程为
又错误！未找到引用源。

联立求解得错误！未找到引用源。

当错误！未找到引用源。

000Ω R3 =1000Ω 1000Ω R5= 1000Ω
U1
OPAMP_3T_VIRTUAL
R11000Ω
R22000ΩR31000ΩR4
1000Ω
R5
2000Ω
V11 V
U2
DC 10MOhm
0.000
V
+
-
a
U1
OPAMP_3T_VIRTUAL
R11000Ω
R22000ΩR31000ΩR4
1000Ω
R5
2000Ω
V11 V
U2
DC 10MOhm
4.000
V
+
-
a
图6-2
图6-3
所以可得Uo=错误！未找到引用源。

=4V 所步骤：
（1）创建电路，如图2所示，将电压表并接入电路。

（2）电压表测量，单击运行按钮后，双击电压表，得到电压值。

如图3所示。

（3）结果分析：错误！未找到引用源。

成立。

4、电路课程设计注意事项
（1） 使用multisim 时注意选择适当的仿真仪表； （2） 注意仿真仪表的接线是否正确；
（3） 每次要通过按下操作界面右上角的“启动/停止开关”接通电源； （4） 需要接地。

5、电路课程设计总结
对所设计的电路在仿真过程中出现的问题进行以下总结：
（1）此次做的实验存在一定的误差，这是因为电压源、电压表都有内阻存在，会对测量产生一定的影响。

（2）电路图没有接地，无法操作，进行测量。

使电路接地，再进行操作。

实验七、研究基尔霍夫电流电压定律以及仿真
1、仿真实验目的
（1）验证基尔霍夫电流电压定律的正确性。

（2）了解熟悉KCL 、KVL 在电路中的应用环境和使用方法。

（3）学习使用仿真软件进行电路模拟。

2、实验原理与说明。

KCL 定理指出，在集中电路中，任何时刻，对任何节点，所有支路电流的代数和恒等于零即∑=0i ；
KVL 指出，在集中电路中，任何时刻，沿任一回路，所有支路电压的代数和为零，即
∑=0u 。

根据KCL 和KVL 的含义，我们设计验证原理图如下图7.1所示。

I1
I2
I3
R1
R2
R3
U1
U2
Ua
Ub Uc
V1100 V
R140Ω
R260Ω
R330Ω
V240 V
图7.1
在此次试验中令U1=100V,u2=40V,R1=40,R2=60,R3=30.，其仿真电路图如下图图6.2所示：
V1100 V
R140Ω
R260Ω
R3
30Ω
V240 V
U1
DC 10MOhm
48.889
V
+
-U2
DC 10MOhm
51.111
V
+
-U3
DC 10MOhm
51.111
V
+
-
U4
DC 1e-009Ohm
1.222
A
+
-U5
DC 1e-009Ohm
0.370
A
+
-U6
DC 1e-009Ohm
0.852
A
+
-
图7.2
由图6.2可知，若该电路满足基尔霍夫电流定律，即KCL,则：321I I I +=
若该电路满足基尔霍夫电压定律，即KVL,则:020,0502321=++-=-+V U U V U U
再由欧姆定律，32211I 30U3,I 60U ,I 40U ⨯=⨯=⨯= 。

结合式KCL 和KVL 的式子我们可以解出：
U1=48.88,U2=51.11,U3=51.111。

3.仿真实验内容与步骤
在检查仿真电路的连接正确之后，开始运行仿真电路，其运行结果如下图图6.3所示
V1 100 V
R1
40Ω
R2
60Ω
R3
30Ω
V2
40 V
U1
DC 10MOhm
48.889V
+-
U2
DC 10MOhm
51.111V
+-
U3
DC 10MOhm
51.111V
+
-
U4
DC 1e-009Ohm
1.222A
+-
U5
DC 1e-009Ohm
0.370A
+-
U6
DC 1e-009Ohm
0.852A
+
-
图7.3
通过观察仿真电路的结果，如上图7.3中各电流表电压表的读数，并计算是否满足KCL、KVL，核对与计算结果是否符合。

通过与计算结果的对比，发现仿真结果与计算结果完全一致，即满足KCL和KVL定理。

4.该课程设计注意事项
（1）电路连接时应注意必须接地。

（2）设计中应注意选择的电表是否正确，各表接线是否正确。

（3）注意电流表和电压表所连接的方向，这样，才能保证计算式不会出现正负相反的情况，影响计算结果。

5.仿真实验总结报告
通过这个仿真电路，是我明确生动的知道了KCL与KVL的特点，即：在电路中，任何时刻，对任何结点，所有支路电流的代数和恒等于零：在电路中，任何时刻，沿任一回路，所有支路电压的代数和恒等于零。

试验中主要出现的问题就是没有考虑好电流表和电压表的连接方向问题，使最初的仿真结果与结算结果合不上。

通过反复检查，看出了问题，并得到了改正。

报告八非正弦周期电路分析
一实验目的
A、测量非正弦周期性电路中一元件的电压电流功率
B、观察非正弦周期性电路中某元件的电压电流的示波图像
C、熟悉掌握非正弦电流电路电压有效值的计算
二、实验原理
对非正弦周期性电流电路的计算，常将电压电流源分成三角级数的形式。

对于多次谐波，可以分解为各次谐波，进行叠加运算
非正弦电流电路电压有效值等于各次谐波下电压有效值平方和的平方根
三、实验内容和方法
如图8-1中在电压源u=141.4sin(Wt)+141.4cos(Wt)作用下各元件的参数
V1
100 Vrms 1.59236 Hz 0°
V2
100 Vrms
3.18471 Hz
0°
R1
20Ω
L1
1000mH
C1
0.01F
图8.1
（1）按照图8.1连接仿真电路图，确保连接无误后，闭合开关得仿真电路图8.2 （2）
V1
100 Vrms 1.59236 Hz 0°
V2
100 Vrms
3.18471 Hz
0°
R1
20Ω
L1
1000mH
C1
0.01F
U3
AC 1e-009Ohm
0.000A
+-
XSC1
A B
Ext Trig
+
+
_
_+_
U1
AC 10MOhm
0.000V
+-
XWM1
V I
V1
100 Vrms 1.59236 Hz 0°
V2
100 Vrms
3.18471 Hz
0°
R1
20Ω
L1
1000mH
C1
0.01F
U3
AC 1e-009Ohm
6.401A
+-
XSC1
A B
Ext Trig
+
+
_
_+_
U1
AC 10MOhm
141.396V
+-
XWM1
V I
图8.2
在仿真电路图中可以看出交流电压有效值为V
141.396
U=
一次，二次谐波下电压有效值的平方和2
100
U
20000,
U
U
U2
l2
2
l1
2=
=
+
=推出
2
2
2
2l
2
1
2
11
2Z
U
Z
U
I÷
+
÷
=.利用不同频电感和电容与频率关系可算出
.,
20
WC
j
-
WLj
20
Z
1
Ω
=
+
=15j,
20
WC
j
-
WLj
20
Z
2
+
=
+
=
由此可验证了非正弦电流电路电压有效值等于各次谐波下电压有效值平方和的平方根
（3）利用功率表测得电阻功率如图所示.
图8.3
（4）几个周期电压源叠加仍是非正弦周期性电源如图8.4，图8.5
V1
100 Vrms 1.59236 Hz 0°
V2
100 Vrms
3.18471 Hz 0°
R120Ω
L11000mH
C10.01F
U3
AC 1e-009Ohm
0.000
A
+
-XSC1
A B
Ext Trig
+
+
_
_
+_
U1
AC 10MOhm
0.000
V
+
-XWM1
V
I
图8.4
图8.5
(1) 在非正弦周期性电流电流电路中，几个不同频率的电源的串联后等效电源仍为周期性电流源如图8.5
示波图，进而验证了，傅里夜级数的正确性，对于多个电源的串联也可以利用各个电源（即在各次谐波的情况下）单独作用进行叠加。

四、注意事项
A 、各个电源串联时，要注意电源的正负级连接顺序。

B 、在进行实验前要首先对电路进行估计，每个元件的参数大小进行计算，否则在电路仿真时，可能会出现电抗过大、过小等问题。

C 、每次接线或拆线时都要断开电源。

连接好电路后，应仔细检查是否连接正确，确认连接无误或在闭合电源。

D 、在连接电路时应尽量避免连线的相交，这样可以便于观察电路分析。

五、报告总结
在这次实验中，出现多次错误，由于自己题目所社的电路频率太小所以周期很大,刚开始各表一直没有示
数,以为自己做错了.后来经过仔细检查运行电路好就才出现示数.这也提示我要敢于相信自己.同时这次试验也使我更加熟系了示波器的使用,掌握了试验原理.。