Multisim 10-正弦稳态交流电路仿真实验

暨南大学本科实验报告专用纸

课程名称电路分析CAI 成绩评定

实验项目名称正弦稳态交流电路仿真实验指导教师

实验项目编号05实验项目类型验证型实验地点计算机中心C305

学生姓学号

学院电气信息学院专业实验时间 2013 年5月28日

一、实验目的

1.分析和验证欧姆定律的相量形式和相量法。

2.分析和验证基尔霍夫定律的相量形式和相量法。

二、实验环境定律

1.联想微机，windows XP，Microsoft office，

2.电路仿真设计工具Multisim10

三、实验原理

1在线性电路中，当电路的激励源是正弦电流（或电压）时，电路的响应也是同频的正弦向量，称为正弦稳态电路。正弦稳态电路中的KCL和KVL适用于所有的瞬时值和向量形式。

2.基尔霍夫电流定律（KCL）的向量模式为：具有相同频率的正弦电流电路中的任一结点，流出该结点的全部支路电流向量的代数和等于零。

3. 基尔霍夫电压定律（KVL）的向量模式为：具有相同频率的正弦电流电路中的任一回路，沿该回路全部的支路电压向量的代数和等于零。

四、实验内容与步骤

1. 欧姆定律相量形式仿真

①在Multisim 10中，搭建如图（1）所示正弦稳态交流实

验电路图。打开仿真开关，用示波器经行仿真测量，分别测

量电阻R、电感L、电容C两端的电压幅值，并用电流表测

出电路电流，记录数据于下表

②改变电路参数进行测试。电路元件R、L和C参数不变，

使电源电压有效值不变使其频率分别为f＝25Hz和f＝1kHz

参照①仿真测试方法，对分别对参数改变后的电路进行相同

内容的仿真测试。

③将三次测试结果数据整理记录，总结分析比较电路电源频

率参数变化后对电路特性影响，研究、分析和验证欧姆定律

相量形式和相量法。

暨南大学本科实验报告专用纸(附页)

欧姆定律向量形式数据

V Rm/V V Lm/V V Cm/V I/mA 理论计算值

仿真值（f=50Hz）

理论计算值

仿真值（f=25Hz）

理论计算值

仿真值（f=1kHz）

2.基尔霍夫电压定律向量形式

在Multisim10中建立如图（2）所示仿真电路图。

打开仿真开关，用并接在各元件两端的电压表经行

仿真测量，分别测出电阻R、电感L、电容C两端

的电压值。用窜连在电路中的电流表测出电路中流

过的电流I，将测的数记录在下表。

②改变电路参数进行测试。电路元件R＝300Ω、L＝

50mH和C＝3300pF，使电源电压参数不变，参照①

仿真测试方法，对参数改变后的电路进行相同内容

的仿真测试。

③将两次测试结果数据整理记录，总结分析比较电

路参数变化后对电路特性影响，研究、分析和验证

基尔霍夫电压定律定律相量形式和相量法。

基尔霍夫电压定律向量形式数据

V R/V V L/V V C/V I/A 理论值

仿真值

理论值（修改后）

仿真值（修改后）

3.基尔霍夫电流定律向量形式

在Multisim 10 中建立如图（3所示仿真电路图.

打开仿真开关，用并接在各元件两端的电流

表经行仿真测量，分别测出电阻R支路、

电感L支路‘电容C支路中的电流值，及

电源支路中流过的电流I，记录数据于下表。

②改变电路参数进行测试。电路元件R＝

300Ω、L＝50mH和C＝3300pF，使电源电

压参数不变，参照①仿真测试方法，对参数

改变后的电路进行相同内容的仿真测试。

③将两次测试结果数据整理记录，总结分析

比较电路参数变化后对电路特性影响，研究

、分析和验证基尔霍夫电流定律相量形式和

相量法。

暨南大学本科实验报告专用纸(附页)

基尔霍夫电流定律向量形式数据表

( 五)实验结果分析

1.理论值计算

实验一：

由欧姆定律的向量模式可知：

2.跟据上述实验数据可知：在正弦交流电路中欧姆定律、KVL和KCL的向量形式是成立的。即在正弦交流电路中有：流入某节点的电流向量的代数和为零，任一回路，沿该回路全部的支路电压向量的代数和等于零。另外U=IZ。

3.误差分析：a.实验1中测量个电流元件的电压时，在示波器的信号图中拉动T1的线时，不准，造成读数误差大。b.理论值计算过程中数据精确度取的过小。

4.由以上数据也可的出：正弦交流电路中，回路中全部电压有效值的代数和并不

一定零。流入某一节点的电流的有效值的代数和也不一定为零。

5.实验时，电路中的电压表和电流表注意要用AC形式，否则测量出的数据是错误的。

6.读取数据时，要等数据稳定时才开始读。

六、实验总结

1、对实验的分析不懂得理解，而且在本实验当中遇到了不少的问题，最后与同学讨论才得到解决，可知多交流对学知识有很大作用。

2、感觉mulitisim学到的东西不是很多，投入的时间与收入并没有成正比。

3、以后在正弦交流电路中，要先把各元件改为向量形式，然后才用欧姆定律、KCL、KVL、网孔法....分析电路。