Multisim电子电路仿真教程(朱彩莲)-第5章

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12 1.260×10－6 9.524×103
第5章 电路基础Multisim仿真实验
5．数据分析与结论 分析表5-2所列的测量数据，调节电位器，电压改变，电 流也随之改变，但U、I、R三者之间完全符合欧姆定律的规律， 即
RU I
分析表5-3和表5-4所列的测量结果，电压表和电流表的 内阻对测试结果有影响。为了减小测量误差，当被测电阻比较 大时应采用电压表外接法测量，当被测电阻比较小时，应采用 电压表内接法测量。
图5-2 改变电压时欧姆定律实验电路
第5章 电路基础Multisim仿真实验
4．实验步骤 (1) 按图5-1连接电路，电位器的电阻R1为10Ω，通过键 盘“a”或“shift+a”改变箭头指向部分电阻占总电阻的比 例，0%对应0 Ω ，100%对应10 Ω 。依次改变电阻的值，打 开仿真开关，将测量结果填入表5-1中。
5.1 直流பைடு நூலகம்路仿真实验
5.1.1 验证欧姆定律 1．实验要求与目的 (1) 验证欧姆定律的正确性，熟练掌握电压U、电流I和
电阻R之间的关系。 (2) 研究电压表和电流表内阻对测量的影响。
第5章 电路基础Multisim仿真实验
2．实验原理 欧姆定律的表达式：
RU, I
U IR,
I U R
采用不断地改变直流电路的相关参数的方法，监测电路中
第5章 电路基础Multisim仿真实验
第5章 电路基础Multisim仿真实验
5.1 直流电路仿真实验 5.2 正弦交流电路仿真实验 5.3 移相电路仿真实验 5.4 三相交流电路仿真实验 5.5 动态电路仿真实验 5.6 谐振电路仿真实验 5.7 非正弦周期电流电路仿真实验
第5章 电路基础Multisim仿真实验
第5章 电路基础Multisim仿真实验
表5-1 改变电阻时的测量结果
R1/?
10
8
6
5
4
2
1
U/V
12.000 12.000 12.000
12.000
12.000
12.000
12.000
I/A
1.2000
1.333
2.000
2.400
3.000
6.000
12.000
第5章 电路基础Multisim仿真实验
第5章 电路基础Multisim仿真实验
图5-3 电压表外接测量电路
第5章 电路基础Multisim仿真实验
表5-3 电压表外接法改变电阻时的测量结果
R/? U/V I/A U/I/?
1 12 10.909 1.1
10 12 1.188 10.1
100 12 0.120 100
1×103 12 V 0.012 1×103
(2) 按图5-2连接电路，调节电位器可以改变电阻R2两端 的电压，依次改变电压的值，打开仿真开关，将测量结果填入 表5-2中。
表5-2 改变电压时的测量结果
R2/? U/mV I/mA
1 1.200 1.200
1 0.600 0.600
1 0.480 0.480
1 0.300 0.300
1 0.240 0.240
第5章 电路基础Multisim仿真实验
5.1.2 求戴维南及诺顿等效电路 1．实验要求与目的 (1) 求线性含源二端网络的戴维南等效电路或诺顿等效
电路。 (2) 掌握戴维南定理及诺顿定理。
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2．实验原理 根据戴维南定理和诺顿定理，任何一个线性含源二端网络 都可以等效为一个理想电压源与一个电阻串联的实际电压源形 式或一个理想电流源与一个电阻并联的实际电流源形式。这个 理想电压源的值等于二端网络端口处的开路电压，这个理想电 流源的值等于二端网络两端口短路时的电流，这个电阻的值是 将含源二端网络中的独立源全部置0后两端口间的等效电阻。 根据两种实际电源之间的互换规律，这个电阻实际上也等于开 路电压与短路电流的比值。
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1.2×10－6 10×103
第5章 电路基础Multisim仿真实验
(4) 采用图5-4所示的电压表内接测量方法分别测量1 Ω 、10 Ω 、100 Ω 、1 k Ω 、10 k Ω电阻的电压和电 流。将电压表内阻设定为200 k Ω ，电流表的内阻设定为 0.1 Ω 。测量的结果填入表5-4中。
电压和电流的变化，从而归纳出其规律，验证欧姆定律的正确
性。
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3．实验电路 改变电阻时欧姆定律的实验电路如图5-1所示，改变电压 时欧姆定律的实验电路如图5-2所示。
第5章 电路基础Multisim仿真实验
图5-1 改变电阻时欧姆定律实验电路
第5章 电路基础Multisim仿真实验
第5章 电路基础Multisim仿真实验
(3) 采用图5-3所示的电压表外接测量方法分别测量1 ?、 10 Ω 、100 Ω 、1 k Ω 、10 k Ω电阻的电压和电流。双 击电压表和电流表，打开其属性框，将电压表内阻设定为200 k Ω ，电流表的内阻设定为0.1 Ω 。测量的结果填入表5-3 中。
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图5-4 电压表内接测量电路
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表5-4 电压表内接法改变电阻时的测量结果
R/? U/V I/A U/I/?
1 10.909 10.909
1
10 11.881 1.188
1
100 11.988 0.120 99.983
1×103 11.999 0.012 999.917
1 0.171 0.171
1 0.133 0.133
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在以上两个测量电路中，图5-1采用的是电压表外接的测 量方法，实际测量的电压值是电阻和电流表串联后两端的电压。 电压表的读数除了电阻两端的电压，还包含了电流表两端的电 压。图5-2采用的是电压表内接的测量方法，实际测量的电流 值是电阻和电压表并联后的电流，电流表的读数除了有电阻元 件的电流外，还包括了流过电压表的电流。显然，无论采用哪 种电路都会引起测量的误差。由于Multisim提供的电流表的 默认内阻为1×10－9 Ω，电压表的内阻为1 G Ω ，所以仿真 的误差很小。但在实际测量中电压表的内阻不是足够大，电流 表的内阻也不是足够小，因此在实际测量中会引起一定的误差。