叠加原理的验证

仲恺农业工程学院实验报告纸信息科学与工程（院、系）网络工程专业132 班组电工与电子技术课

一、实验目的

验证线性电路中叠加原理的正确性，加深对线性电路的叠加性和齐次性的认识和理解

二、原理说明

叠加原理指出：在有几个独立源共同作用的线性电路中，通过某个元件的电流或其两端的电压，可以看成是由每一个独立源单独作用时在该元件上所产生的电流或电压的代数和

三、实验设备及器件

（1）直流稳压电源+V，+12V切换。

（2）可调直流稳压电源0-30V。

（3）直流数字电压表、直流数字毫安表各1只。

（4）叠加原理实验线路板

四、实验内容

（1）按图5-2电路接线，E1为+6V，+12V切换电源，取E1=+12V，E2为可调直流稳压电源，调至+6V。

（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）测量个支路电流及各电阻元件两端电压，数据计入表５－２中。

（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（将开关Ｓ１和Ｓ２分别投向Ｅ１和Ｅ２侧），重复上述的

测量和记录。

（５）将Ｅ２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，数据计入表５－３中。

五、实验内容

（１）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（短路）？

答：单独作用时直接切断一个电压源。置其短接

（２）实验电路中，若有一个电阻改为二极管，试问叠加原理的叠加性与齐次性还成立吗？

为什么？

答：不成立，因为二极管是单向流动的。

（３）根据实验数据验证线性电路的叠加性与齐次性。

答：根据实验数据，两个电压源单独作用时的数据相加等于两个电压源同时作用的总和。

（４）各电阻器所消耗的功率能否用叠加原理计算得出？试用上述实验数据进行计算并作出结论

不能，功率不是线性的，两个电源单独作用的功率相加大于两个电源共同作用的功率。

（５）通过实验内容（６）及实验数据分析，你能得出什么样的结论？

表５－２线性电路实验数据

表５－２非线性电路实验数据

结论：线性电路符合叠加定理，非线性电路不符合叠加定理。