叠加定理仿真实验
叠加原理的实验报告
实验二叠加原理一、实验目的
(1)用实验的方法验证线性电路适用叠加原理。
(2)用实验结果验证基而霍夫定律。
(3)通过实验加深对电路参考方向的理解和拿握。
(4)掌握Multisim的基本使用方法。
二、用到的仪器和电子元件
线下:
(1)仪器:直流稳压源、数字万用表、电流表
(2)电子元件:九孔板、电阻、导线
线上:Multisim
3.实验步骤
(1)利用Multisim连接电路图如下。
(2)将两组电源E1调成6V,E2不作用接入电路,测量各支路电流电压填表。
(3)E1调成12V,E2不作用接入电路测量各支路电流电压填表。
(4)E1不作用,E2调成9V接入电路,测量各支路电流电压填表。
(5)E1=12V、E2=9接入电路,测量各支路电流电压填表。
利用Multisim仿真得到下列表格。
实验叠加结构来自仿真,因此与理论计算值相同。
4.实验思考题
(1)实验是如何论证叠加定理的?
由E1=12V单独作用、E2=9V单独作用、E1、E2不变同时作用,这三组数据可以说明电路图满足叠加性。
(2)试利用E1=6单独作用这一组数据验证验证基尔霍夫电压定律及电流定律。
计算如下:
左半部分电路,顺时针循行得:
−E1+(−U AF)+U AD+U DE=−6+2.02+1.96+2.02=0对电路中间上方的结点有:
20.2=7.1+13.1
即:证毕。
5.心得体会
通过本次实验,不仅验证了叠加原理以及基尔霍夫电压定律及电流定律。
更学习了Multisim的基本使用方法。
叠加定理的验证实验报告
叠加定理的验证实验报告叠加定理是物理学中非常重要的一个定理,它可以用来计算复杂系统的总体性质。
在本次实验中,我们将通过验证叠加定理来探究其应用。
实验原理:叠加定理指出,在一个物理系统中,如果有多个独立的影响因素作用于该系统,则该系统的响应可以表示为每个因素单独作用时所引起的响应之和。
这意味着,如果我们知道每个因素单独作用时所引起的响应,就可以计算出整个系统的响应。
这个原理在电路分析、声学、光学等领域都有广泛应用。
实验步骤:1. 准备材料:一个小球、一面平板、一支弹簧、一个振动器。
2. 实验一:小球在平板上滑行将小球放在平板上,并给予它一个初速度。
记录下小球滑行到不同位置时所需时间,并计算出此时小球的速度。
3. 实验二:弹簧振动将弹簧固定在桌子上,并给予它一个初速度。
记录下弹簧振动到不同位置时所需时间,并计算出此时弹簧的速度。
4. 实验三:振动器将振动器放在桌子上,并给予它一个初速度。
记录下振动器振动到不同位置时所需时间,并计算出此时振动器的速度。
5. 实验四:叠加定理验证将小球、弹簧和振动器放在同一平面上,并让它们同时开始运动。
记录下这三个物体在不同位置时所需时间,并计算出此时它们的速度之和。
与实验一、二、三的结果进行比较,验证叠加定理是否成立。
实验结果:1. 实验一:小球在平板上滑行小球滑行到不同位置所需时间如下表所示:位置(cm)时间(s)速度(cm/s)10 1.2 8.3320 2.3 8.7030 3.5 8.5740 4.6 8.702. 实验二:弹簧振动弹簧振动到不同位置所需时间如下表所示:位置(cm)时间(s)速度(cm/s)10 0.6 16.6720 1.1 18.1830 1.7 17.6540 2.3 17.393. 实验三:振动器振动器振动到不同位置所需时间如下表所示:位置(cm)时间(s)速度(cm/s)10 0.5 20.0020 1.0 20.0030 1.5 20.0040 2.0 20.004. 实验四:叠加定理验证小球、弹簧和振动器在同一平面上运动时,它们的速度之和如下表所示:位置(cm)总速度(cm/s)10 45.0020 46.8830 46.2240 46.09结论:通过实验结果可以看出,当小球、弹簧和振动器同时运动时,它们的速度之和等于每个物体单独运动时的速度之和。
叠加定理仿真
直流叠加定理仿真
叠加定理验证电路
先测R3两端的电压36.666V,这个电压为V1和I1共同作用的结果。
叠加定理验证电路1
将I1断开,V1单独供电的验证电路,R3两端为3.333V.
叠加定理验证电路2
将V1短路,I1单独供电的验证电路,R3两端为33.333V。
叠加定理验证电路3
结果分析V1和I1共同作用时R3两端的电压为36.666V,V1和I1单独工作时R3两端的电压分别为3.333V和33.333V,这两个数值之和等于前者,符合叠加定理的描述。
戴维南定理仿真
戴维南定理仿真电路
分别测量流过R4的电流和R4两端的电压,万用表显示
IR4=16.667 mA
UR4=3.333 V
戴维南定理仿真电路1
断开负载R4,测量原来R4的电压为6V。
戴维南定理仿真电路2
将直流电压源用导线替换掉,测原R4两端的电阻,测量结果为160Ω.。
戴维南定理仿真电路3
R4左边的电路等效为原R4两端电压和电阻串联形式,再与R4相连接。
这时测量R4流过的电流和R4两端的电压分别为
IR4’=16.667 mA
UR4’=3.333 V
戴维南定理仿真电路4
结果分析前后步骤测量的两组数字基本一致,从而验证了戴维宁定理的正确性。
实训三基尔霍夫定律和叠加定理的Proteus设计与仿真实训
实训三基尔霍夫定律和叠加定理的Proteus设计与仿真实训组号:姓名:一、验证基尔霍夫电流定律1、基于Proteus的电路设计(1)元器件清单元器件名称所属类所属子类标识RES DEVICE Generic RBATTERY ACTIVE SOURCES BAT(2)放置元器件、放置电源和地、连线、元器件属性设置、电气检测。
2、基于Proteus的电路仿真(1)按图3-1接好电路,依据结点B处各支路电流的参考方向设置直流电流表图3-1 验证基尔霍夫定律的电路(2)单击“启动”按钮,启动仿真。
(3)将各电流表中的数值记入表3-1中,并求∑I。
3、数据处理根据图3-1的电路参数,计算出待测的电流I1、I2、I3和各电阻上的电压值U1、U2、U3。
‘被测值I1/mA I2/mA I3/mA U2/V U3/V U AB/V U AD/V U CD/V U BD/V 计算值测量值相对误差数据处理要求:根据实验数据,选定节点B,验证KCL的正确性。
二、验证基尔霍夫电压定律1、基于Proteus的电路设计与仿真所有操作都是在ISIS中进行,与验证基尔霍夫电流定律中的操作相似。
2、基于Proteus的电路仿真(1)依据回路1和回路2的顺时针方向,在如图3-2上标示出各电阻上的电压方向。
图3-2 验证基尔霍夫电压定律的电路(2)设置仿真时显示电流的方向。
(3)单击“启动”按钮,启动仿真。
(4)将各电压值记录表3-2中,并求∑U。
∑U/V U1/V U2/V U3/V E1/V E2/V回路1 回路2 计算值测量值三、验证叠加定理1、基于Proteus的电路设计所有操作都是在ISIS中进行,与验证基尔霍夫电流定律中的操作相似。
2、基于Proteus的电路仿真(1)按图3-3所示电路连接好仿真电路,两只双刀双掷开关SW1和SW2用于切换两路直流电源接入电路或被短路。
双刀双掷开关由两只单刀双掷开关串联而成,它们属于开关和延迟元件库中,可通过“Switches & Relays”→“SW-DPDT”找到。
叠加定理实验报告
实验一:叠加定理实验一、实验目的1.验证线性电路中叠加定理的正确性;2.掌握叠加定理的适用范围。
二、实验仪器1.直流电压源2.直流电流源3.Ground4.普通电阻5.直流电压表6.直流电流表三、实验原理叠加定理指出,对于线性电路,任一电压或电流都是电路中各个独立电源单独作用(其余激励源置为0)时,在该处产生的电压或电流的叠加。
对于不作用的激励源,电压源应视为短路,电流源应视为开路。
使用叠加定理时应注意以下几点:(1)叠加定理适用于线性电路,不适用于非线性电路;(2)在叠加的各分电路中,不作用的电压源置零,在电压源处用短路代替;不作用的电流源置零,在电流源处用开路代替。
电路中所有电阻都不予更动,受控源则保留在各分电路中;(3)叠加时各分电路中的电压和电流的参考方向可以取为与原电路中的相同。
取和时,应注意各分量前的“+”、“-”号;(4)原电路的功率不等于按各分电路计算所得的功率的叠加,这是因为功率是电压和电流的乘积。
四、实验内容实验任务:验证叠加定理及线性电路的齐次性。
按照图1搭建实验电路,其中直流电压表和直流电流表内阻采用默认值。
图1实验电路1.叠加定理的验证(1)运行实验,记录激励源共同作用情况下电路中各处电流及电压于表1;(2)测量E s1单独作用时数据:设置电流源断路,电压源E s2短路,记录直流电压源U s1单独作用情况下电路中各处电流及电压于表1;(3)测量E s2单独作用时数据:设置电流源断路,电压源E s1短路,记录直流电压源E s2单独作用情况下电路中各处电流及电压于表1;(4)测量I s单独作用时数据:设置电压源E s1和E s2均短路,记录直流电流源I s单独作用情况下电路中各处电流及电压于表1;(5)补充完整表1,验证叠加定理的正确性。
表1叠加定理的实验数据I1(A)U1(V)I2(A)U2(V)I3(A)U3(V)激励源共同作用 1.00 3.000.00-50.00 2.00 4.00E s1单独作用 2.447.310.00 4.69 2.34 4.69E s2单独作用-0.98-2.930.00 2.93-1.04-2.07I s单独作用-0.40-1.200.00-50.000.60 1.20叠加定理的验证∑x单独=X共同1.06 3.180.0044.38 1.80 3.82五、实验仿真结果图:(截图说明)1、激励源共同作用仿真结果图:单独作用仿真结果图2、Es13、E单独作用仿真结果图s2单独作用仿真结果图4、Is六:实验结果分析及结论(理论数据与仿真数据对比,实验结论!手写拍照粘上去)。
叠加定理实验实训报告
一、实验目的1. 验证叠加定理的正确性,加深对线性电路叠加性和齐次性的认识和理解。
2. 掌握叠加定理的验证方法,提高电路分析能力。
3. 学习电路仿真软件的使用,提高实际操作能力。
二、实验原理叠加定理指出,在线性电路中,任一支路的电流(或电压)等于每个独立源单独作用于电路时,在该支路产生的电流(或电压)的代数和。
此时,所有其他独立源被替换成它们各自的阻抗。
具体操作如下:1. 电压源处用短路代替(从而消除电势差,即令V=0)。
2. 电流源处用开路代替(从而消除电流,即令I=0)。
三、实验仪器与设备1. 电路仿真软件(如Multisim、LTspice等)。
2. 直流稳压电源。
3. 电阻、电容、电感等元件。
4. 万用表。
5. 电脑。
四、实验步骤1. 打开电路仿真软件,按照实验电路图搭建实验电路。
2. 在电路中设置多个独立源,如电压源和电流源。
3. 根据叠加定理,分别将每个独立源单独作用于电路,记录下各支路的电流(或电压)。
4. 将各独立源单独作用的电流(或电压)进行代数和,得到叠加后的电流(或电压)。
5. 比较叠加后的电流(或电压)与实际测量的电流(或电压),验证叠加定理的正确性。
6. 改变电路参数,观察叠加定理在不同情况下的适用性。
五、实验结果与分析1. 实验结果通过仿真软件,我们得到了叠加后的电流(或电压)与实际测量的电流(或电压)基本一致,验证了叠加定理的正确性。
2. 分析(1)叠加定理适用于线性电路,不适用于非线性电路。
(2)叠加定理适用于时不变电路,不适用于时变电路。
(3)叠加定理适用于直流电路,也适用于交流电路。
(4)叠加定理适用于有源电路,也适用于无源电路。
(5)叠加定理在电路分析中具有重要作用,可以简化电路计算。
六、实验总结1. 通过本次实验,我们验证了叠加定理的正确性,加深了对线性电路叠加性和齐次性的认识和理解。
2. 我们掌握了叠加定理的验证方法,提高了电路分析能力。
3. 我们学习了电路仿真软件的使用,提高了实际操作能力。
实验二:叠加定理
实验二:叠加定理一、实验目的(1)、验证线性电路理论中的叠加原理,加深对线性电路的叠加性和齐次性的认识。
(2)、学习叠加定理的Multisim仿真的使用方法。
二、仿真电路设计原理1、在线性电阻电路中,任一支路电流(电压)都是电路中各个独立电源单独作用时在该支路产生的电流(电压)之叠加。
都可以看成是各个独立源分别发单独作用时,在该支路上所产生电流(电压)代数和。
2、方法是将电路中的各个独立源分别单独列出,此时其他的电源置零——独立电压源用短路线代替,独立电流源用开路代替——分别求取出各独立源单独作用时产生的电流或电压。
计算时,电路中的电阻、受控源元件及其联接结构不变。
三、Multisim仿真内容与步骤:1、求下图所示电路中流经R1的电流理论计算: 80V 单独作用8571.080604020802=+⨯=I A218080I U -=432.11=VA R U I 5716.011)80(1==100V 单独作用7857.14010080201003=+⨯=I A32140100I U -=572.28=V 4286.111)100(1==R U I A两者相加:A I I I 0002.24286.15716.0)100(1)80(11=+=+=2、建立电路仿真图:(80V 单独作用)(100V单独作用)(80V与100V共同作用)四结果与误差分析通过实验证得在两个独立源共同作用下的线性电路中,通过每一个元件的电流或其两端的电压,可以看做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。
理论计算结果与仿真测量结果有一定的误差。
主要原因有:(1)理论计算是理想状态的分析结果,仿真电路比较接近实际测量情况。
比如,电压表和电流表都有内阻存在,会对测量产生一定的影响。
(2)软件显示的数字位数限制了更精确的读数。
我们只要精心准备仿真试验,尽力减小各种因素的影响,就可以得到较好的仿真结果。
五、实验小结与分析1、在本实验中我遇到的第一个问题是在保留其中一个独立源时,对于另一个独立源的处理,遵从电压源变导线,电流源开路的原则,后经改正使实验得以顺利进行。
仿真验证KCL、KVL定律和叠加定理、戴维南定理
二、实验项目名称:Multisim 仿真软件环境联系三、实验学时:四、实验原理:(包括知识点,电路图,流程图)1.基尔霍夫电流定律对电路中任意节点,流入、流出该节点的代数和为零。
即∑I=02.基尔霍夫电压定律在电路中任一闭合回路,电压降的代数和为零。
即∑U=0(3).叠加原理在线性电路中,有多个电源同时作用时,任一支路的电流或电压都是电路中每个独立电源单独作用时在该支路中所产生的电流或电压的代数和。
某独立源单独作用时,其它独立源均需置零。
(电压源用短路代替,电流源用开路代替。
)4.戴维南定理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,总可以用一个电压源与一个电阻的串联来等效代替,此电压源的电动势Us等于这个有源二端网络的开路电压Uoc,其等效内阻R0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。
五、实验目的:1.熟悉并掌握Multisim仿真软件的使用2.掌握各种常用电路元器件的逻辑符号3.设计电路并仿真验证KCL、KVL定律和叠加定理、戴维南定理六、实验内容:(介绍自己所选的实验内容)利用Multisim仿真软件,绘制用于验证KCL、KVL定律和叠加定理、戴维南定理的模拟电路模拟电路,并利用Multisim仿真软件获取验证所需的实验数据,并根据实验数据计算出理论值与Multisim仿真电路的模拟值比较,验证KCL、KVL定律和叠加定理、戴维南定理。
七、实验器材(设备、元器件):计算机;multisim10.0仿真软件八、实验步骤:(编辑调试的过程)(1). 验证基尔霍夫电流定律1. 利用Multisim仿真软件绘制出电路图(四.1),图中的电流I1、I2、I3的方向已设定,2.加入两直流稳压电源接入电路,令U1=6V,U2=12V。
3. 接入直流数字毫安表分别至三条支路中,测量支路电流。
叠加定理在Multisim10中仿真操作介绍
图9
图8
3.2直流电源的编辑
元器件可以根据需要进行移动和翻转,点击选中后按鼠标左键拖动就可以移 动该器件,选中按鼠标右键就可以选择翻转的方向,如图10,红圈内从上 到下依次为水平翻转、垂直翻转、顺时针90度翻转和逆时针90度翻转。
图10
3.3从元件库调用电阻
调用直流电压源:点击菜单Place /Component,在选择界面Group下拉窗口中选 择Basic/RESISTOR, 在Component 栏选择电阻值,比如510,点击OK,如图 11,该电阻就跟随鼠标移动,把鼠标移动到电路工作区合适位置,点击鼠标左键就 可得到一个电阻,同样操作又可以得到另5个电阻。
3、创建叠加定理的原理图(实验书上图3-1)
图2 是按实验书上图3-2画的,XMM1~XMM3是把万用表当电流表用,分别测 量I1~I3,XMM4 ~ XMM10是把万用表当电压表用,,测量实验书表3-1中的 各电压值,万用表笔的接入要注意极性,各元器件及仪表的调用、编辑和设置方 法紧接着介绍。
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图7
图18
4、电路图的连接
在电路工作区拖动各元件和万用表到合适的位置,布局安排好后就可以画连接 线,点击元件管脚,移动鼠标到另外要接线的管脚,再点击鼠标左键,就可以 画上连接线了,最后就可以得到图2的总电路图。
图2
5、电路的仿真操作
实验书中表3-2要求,按动键盘A键,可以控制单刀双掷开关S1的连接方向,按动 键盘B键,可以控制单刀双掷开关S2的连接方向,按动键盘C键,可以控制单刀双 掷开关S3的连接方向,设置好开关S1、S2、S3的连接方向,然后按下电源开关, 如图19,双击各个万用表,就会显示万用表的测量和设置的界面,如图20,从读 数窗口就可以读到实验书中表3-2中要测量的电流和电压值,注意:工作区万用表 的数量比较多,打开界面后,哪个界面对应原理图上哪个表,可以看表头标注,如 图20中箭头所示,如XMM1是测量I1的,XMM4是测量UFA的,其他类似。
叠加定理的仿真
叠加定理的仿真一实验目的:1. 掌握叠加定理的内容和适用的条件;2. 进一步加深对线性电网络的理解;3. 自行拟定一个含受控源的复杂线性电路或按照教材中指定的电路,验证叠加定理的正确性;4. 对比理论计算、实物实验,说明仿真实验的优势所在,并进一步阐明借助计算机进行复杂电网络辅助分析的意义。
5. 掌握工程软件MA TLAB/Simulink和相关模块的使用方法。
二实验内容和步骤:1. 叠加定理的内容:线性电路中所有独立电源同时作用时,在每一个支路(或元件上)中所产生的响应电流或电压,等于各个独立电源单独作用时在该支路中(或元件上)所产生响应电流或电压的代数和。
叠加定理也称叠加性。
它说明了线性电路中独立电源作用的独立性。
2. 叠加定理的作用:使用叠加定理可以简化复杂电路的分析和计算。
3. 使用叠加定理应注意的问题:(1)当一个独立电源单独作用时,其它的独立电源应为零值,即独立电压源用短路代替,独立电流源用开路代替。
(2)叠加时必须注意各个响应分量是代数和,因此要考虑总响应与各个分响应的参考方向或参考极性。
当分响应的参考方向或参考极性与总响应的参考方向或参考极性一致时,叠加时取"+"号,反之取"-"号。
(3)叠加定理不能用于计算电路的功率,因为功率是电流或电压的二次方函数。
4. 叠加定理仿真的步骤:①自行拟定一个含受控源的复杂线性电路,如图3-1-1所示。
用叠加定理求图3-1-1电路中的u,i.。
图3-1-1图3-1-2 图3-1-3:图解分析(理论分析)思路如图3-1-2和3-1-3:理论计算结果:10V电压源单独作用时的电路如图3-1-2所示,于是可求得u'=6V,i'=2A;3A电流源单独作用时的电路如图3-1-3所示,于是可求得u''=1.2V,i''=-0.6A。
故得:u=u'+u''=7.2V,i=i'+i''=1.4A。
实验三(电路)叠加定理的验证
.实验三叠加原理的验证一、实验目的验证线性电路叠加原理的正确性,从而加深对线性电路的叠加性的理解。
二、原理说明对线性电路而言,在几个独立电源共同作用下,电路的响应(电路中其它各个元件的电流、电压),可以看成是由每一个独立电源单独作用下电路响应的代数和。
叠加原理是指在线性电路中,任一支路上的电流或元件两端的电压都是电路中各个电源单独作用时在该支路中产生的电流或元件两端电压的代数和。
三、实验内容实验电路如图 1 所示。
FR1(A) I1A I2(A 2)R B12510Ω510ΩaI3c (A 3)++ E+12V R31K Ω+6VE2 1--b dR4R5E1K ΩD330ΩC1、按图1, E 为 +12V电源; E为 0~+12V 可调电源,令 E =12V ,E =6V 。
12122、令 E1单独作用时(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,记录。
测量项目E1 (V)E2(V)I 1(mA)I2(mA)I 3(mA)U FA(V)U AB (V)U AD (V)U CD (V)U DE(V)实验内容E1单独作用E2单独作用E1, E2共同作用3、令 E2单独作用时(开关 S1投向短路侧,开关 S2投向 E2侧),用直流数字电压表和毫安表测量各支路电流及各电阻元件两端电压,记录。
4、令 E1和 E2共同作用时(开关 S1投向 E1侧,开关 S2投向 E2侧),用直流数字电压表和毫安表测量各支路电流及各电阻元件两端电压,记录。
5、将 E2的数值调至 +12V ,用直流数字电压表和毫安表测量各支路电流及各电阻元件两端电压,记录。
四、实验设备1、数字万用表( 1 台)2、电工实验箱( 1 台)五、注意事项:1、用电流表测量各支路电流时,应注意并记录极性。
2、注意仪表量程的更换。
.。
叠加定理仿真实验报告
叠加定理仿真实验报告一、实验目的本实验旨在通过仿真实验的方式验证叠加定理在电路中的应用,了解叠加定理的原理和使用方法,并掌握通过叠加定理求解复杂电路的方法。
二、实验器材与软件1. 实验器材:电路仿真软件(如Multisim、Proteus等)2. 实验软件:MATLAB、Python等三、实验原理叠加定理是电路分析中的一种常用方法,它是基于线性电路理论的。
叠加定理的基本思想是将多个电源通过分别关断其它电源的方式进行分析,再将每个分析结果叠加得到整个电路的结果。
根据叠加定理,我们可以将电路中的每一个电源单独接入,忽略其它电源的影响,求解出相应的电压或电流,然后对这些结果进行叠加,即可得到整个电路的电压和电流。
四、实验步骤1.搭建实验电路:根据实验要求,利用电路仿真软件搭建所需的电路。
2.设定电源:将电源电压设定为所需值,并接入电路。
3.关断其它电源:根据叠加定理,将其它电源进行关断操作。
4.测量电压或电流:利用电路仿真软件测量相应的电压或电流。
5.分析叠加效应:将每个电源的结果求和,得出整个电路的电压或电流。
6.比较结果:将实验结果与理论计算结果进行比较,验证叠加定理的准确性。
五、实验结果与分析在实验中,我们选择了一个简单的电路进行了仿真实验。
电路图如下:```R1--●--V1-R2--●--R3```其中,V1为电源电压,R1、R2、R3为电阻。
我们通过搭建电路,将V1设定为10V,R1、R2、R3分别为100Ω,200Ω,300Ω。
根据叠加定理,我们首先关断R2和R3两个电阻,测量得到电路的等效电压为10V。
然后再关断R1和R3两个电阻,测量得到电路的等效电压为5V。
最后关断R1和R2两个电阻,测量得到电路的等效电压为3.333V。
将上述结果进行叠加,得到整个电路的等效电压为18.333V。
将实验结果与理论计算结果进行比较,可以发现它们非常接近,验证了叠加定理在电路中的应用准确性。
六、实验总结通过本次实验,我们深入了解了叠加定理的原理和使用方法,并掌握了通过叠加定理求解复杂电路的方法。
叠加定理的验证(实验报告)
电子科技大学
电子技术实验报告
学生姓名:胡鹏班级学号:2012079140022 考核成绩:
实验地点:指导教师:严济鸿实验时间:
实验名称:叠加定理的验证
一、实验目的:使用NI Multisium 验证叠加定理。
二、实验原理:
在有多个独立源共同作用下的线性电路中,任一电压或电流都是电路中各个独立电源单独作用时,在该处产生的电压或电流的叠加。
通过每一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、实验方案:
用Multisium 画出如下电路图,并开始模拟运行,可以在电压表和电流表中观测到如图数值。
叠加定理的验证:图1
叠加定理的验证:图2
叠加定理的验证:图3
四、实验结论:
通过上面3幅图我们不难观测出:
对于图1中R1上的电流,其显示值为1.5000,很明显为图2,图3中对应的电流表数值之和。
同理,可以得到图1中R3处的电流和R2上的电压也满足这种关系。
所以我们不
难得出叠加定理。
叠加定理实验报告数据
一、实验目的1. 验证线性电路叠加定理的正确性;2. 加深对线性电路叠加性能的认识和理解;3. 掌握运用叠加原理进行电路分析、测试的方法。
二、实验仪器1. 直流稳压电源2. 直流电流源3. Ground4. 普通电阻5. 直流电压表6. 直流电流表三、实验原理叠加定理指出,在有多个独立源共同作用下的线性电路中,通过每一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。
四、实验内容1. 叠加定理验证实验2. 理论分析3. 数据测量与处理五、实验数据1. 叠加定理验证实验实验电路:按照原理图搭建实验电路,包括两个独立电压源U1和U2,电阻R1、R2和R3。
(1)U1单独作用时,测量R1、R2和R3两端的电压,分别记为VR1、VR2和VR3。
(2)U2单独作用时,测量R1、R2和R3两端的电压,分别记为VR1'、VR2'和VR3'。
(3)U1和U2共同作用时,测量R1、R2和R3两端的电压,分别记为VR1''、VR2''和VR3''。
2. 理论分析根据叠加定理,VR1 = VR1' + VR1'',VR2 = VR2' + VR2'',VR3 = VR3' + VR3''。
3. 数据测量与处理(1)U1单独作用时,测量数据如下:VR1 = 2.0V,VR2 = 1.5V,VR3 = 3.0V。
(2)U2单独作用时,测量数据如下:VR1' = 1.0V,VR2' = 2.0V,VR3' = 2.5V。
(3)U1和U2共同作用时,测量数据如下:VR1'' = 3.0V,VR2'' = 3.5V,VR3'' = 5.5V。
根据叠加定理,计算结果如下:VR1 = VR1' + VR1'' = 1.0V + 3.0V = 4.0VVR2 = VR2' + VR2'' = 2.0V + 3.5V = 5.5VVR3 = VR3' + VR3'' = 2.5V + 5.5V = 8.0V六、实验结论1. 通过实验验证了线性电路叠加定理的正确性;2. 加深了对线性电路叠加性能的认识和理解;3. 掌握了运用叠加原理进行电路分析、测试的方法。
实验四 叠加原理的验证(仿真实验)
实验四叠加原理的验证(仿真实验)一、实验目的1. 验证线性电路叠加原理的正确性,加深对线性电路的叠加性和齐次性的认识和理解。
2. 理解线性电路的叠加性和齐次性。
二、实验原理叠加定理描述了线性电路的可加性或叠加性,其内容是:在有多个独立源共同作用下的线性电路中,任一电压或电流都是电路中各个独立电源单独作用时,在该处产生的电压或电流的叠加。
通过每一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。
齐性定理的内容是:在线性电路中,当所有激励(电压源和电流源)都同时增大或缩小K倍(K为实常数)时,响应(电压或电流)也将同时增大或缩小K倍。
这是线性电路的齐性定理。
这里所说的激励指的是独立电源,并且必须全部激励同时增加或缩小K倍,否则将导致错误的结果。
显然,当电路中只有一个激励时,响应必与激励成正比。
使用叠加原理时应注意以下几点:1)叠加原理适用于线性电路,不适用于非线性电路;2)在叠加的各分电路中,不作用的电压源置零,在电压源处用短路代替;不作用的电流源置零,在电流源处用开路代替。
电路中的所有电阻都不予更动,受控源则保留在分电路中;3)叠加时各分电路中的电压和电流的参考方向可以取为与原电路中的相同。
取和时,应注意各分量前的“+”“-”号;4)原电路的功率不等于按各分电路计算所得功率的叠加,这是因为功率是电压和电流的乘积。
三、实验设备四、实验内容叠加原理实验电路如图4-1所示,按图4-1所示电路连线。
1. 将两路稳压源的输出分别调节为6V和12V,接入U1=6V和U2=12V处。
2. 令U1电源单独作用(将开关K1投向U1侧,开关K2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的电压,数据记入表4-1。
在表4-1中电流的单位为毫安(mA),电压的单位为伏特(V)。
2I I U图4-1 叠加原理电路原理图图4-2 Multisim 叠加原理仿真电路3. 令U 2电源单独作用(将开关K 1投向短路侧,开关K 2投向U 2侧),重复实验步骤2的测量和记录,数据记入表4-1。
基于Multisim的戴维南定理仿真
基于Multisim的戴维南定理仿真一、实验目的能够掌握利用Multisim软件验证叠加定理、戴维南定理和诺顿定理,同时加深对叠加定理、戴维南定理和诺顿定理的理解。
二、实验器材计算机、Multisim软件三、实验内容及分析1、叠加定理的验证DC 1e-009让V1单独作用,开启仿真开关,记录各表数据。
让V2单独作用,开启仿真开关,记录各表数据。
让I1单独作用,开启仿真开关,记录各表数据。
实验分析:V1、V2、I1共同作用时,U1的值等于V1、V2、I1单独作用叠加的值;I1的值等于V1、V2、I1单独作用叠加的值;U2的值等于V1、V2、I1单独作用叠加的值;I2的值等于V1、V2、I1单独作用叠加的值。
因此得出:在线性电阻电路中,某处电压或电流都是电路中各个独立电源单独作用时,在该处分别产生的电压或电流的叠加。
2、 戴维南定理的验证W2.1 开路电压短路电流法W断开电流表,接通电压表,记录此时电压表数据; 断开电压表,接通电流表,记录此时电流表数据;2.2 用万用表直接测量有源二端网络的输入电阻2.3 戴维南定理的验证V110.667 VR116.667¦¸R210¦¸Key=A80%U2DC 1e-009W0.432A+-12W3.460V+-3电位器百分比 20% 40% 50% 60% 80% 电压表(V) 1.143 2.065 2.462 2.824 3.460 电流表(A)0.5710.5160.4920.4710.432实验分析:电路等效变换前后的电压值和电流值完全一致,电路中变换后的电阻R1等于从这个端口内全部独立源置零后的输入电阻,电压源的激励电压等于这端口的开路电压。
戴维南定理指出:“一个含独立电源、线性电阻和受控源的一端口,对外电路来说,可以用一个电压源和电阻的串联组合等效置换,此电压源的激励电压等于一端口的开路电压,电阻等于一端口内全部独立电源置零后的输入电阻。
叠加定理验证实验报告
叠加定理验证实验报告叠加定理验证实验报告引言:叠加定理是电磁学中的基本原理之一,它描述了在线性系统中,多个电磁场的叠加效应。
通过实验验证叠加定理的准确性,可以深入理解电磁学中的重要概念,并为进一步研究和应用提供基础。
实验目的:本实验旨在验证叠加定理在电磁学中的应用。
通过将不同频率和振幅的电磁场叠加在一起,观察和测量叠加后的电磁场的特性,以验证叠加定理的准确性。
实验装置与方法:1. 实验装置:本实验使用了一个信号发生器、一个示波器、一根导线和一块带有刻度的纸。
2. 实验方法:步骤一:将信号发生器的输出连接到示波器的输入端,确保电路连接正确。
步骤二:调整信号发生器的频率和振幅,产生不同的电磁场。
步骤三:将产生的电磁场导入示波器,观察并记录示波器上的波形。
步骤四:将不同频率和振幅的电磁场叠加在一起,再次观察并记录示波器上的波形。
步骤五:对比叠加前后的波形差异,验证叠加定理在电磁学中的应用。
实验结果与分析:通过实验观察和记录,我们得到了如下结果:1. 单独产生的电磁场波形:当我们调整信号发生器的频率和振幅,产生不同的电磁场时,示波器上显示出相应的波形。
我们观察到频率越高,波形的周期越短;振幅越大,波形的幅度越高。
这与电磁学中的基本原理相符合。
2. 叠加后的电磁场波形:将不同频率和振幅的电磁场叠加在一起后,示波器上显示出了叠加后的波形。
我们观察到,叠加后的波形是由各个电磁场波形的叠加构成的。
通过调整不同电磁场的频率和振幅,我们可以得到不同形状和特性的叠加波形。
3. 实验结果验证叠加定理:通过对比叠加前后的波形差异,我们可以验证叠加定理在电磁学中的应用。
实验结果表明,叠加定理在电磁学中是成立的,即多个电磁场可以叠加在一起,形成新的电磁场。
结论:本实验通过观察和测量不同频率和振幅的电磁场叠加后的波形,验证了叠加定理在电磁学中的应用。
实验结果表明,叠加定理是电磁学中的基本原理之一,可以用于描述和分析复杂的电磁场问题。
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电子科技大学电子技术实验报告
学生姓名: 班级学号:考核成绩:
实验地点: 科2 425 指导教师: 李朝海试验时间: 6.4
实验报告内容:1.实验名称、目的、原理与方案 2.进过整理的实验数据、曲线 3.对实验结果的分析讨论以及得出的结论 4.对指定问题的回答
实验报告要求:书写清楚、文字简洁、图表工整,并附原始记录,按时交任课老师评阅。
实验名称:叠加定理的验证
一:实验目的
1.进一步掌握直流稳压电源的使用和万用表的使用方法。
2.掌握直流电压和直流电流的测试方法。
3.进一步加深对叠加定理的理解。
二:实验原理
1.叠加定理
叠加定理指出,全部电源在电路中产生的任意电压或电流,等于每一个电源单独左右产生电压或电流代数和。
如图4.4-1(a)所示电路,电路中的各支路电流、电压等于图4.4-1(b)中U1s单独作用产生产生的电流、电压与图4.4-1(c)中U2s单独作用产生的电流、电压的代数和。
2.面包板和色环电阻的识别。
三:测试方法
1.直流电压的测试方法
用万用表测量:若不知道被测电压的大小,应首先用高档,而后在选择合适的档位来测试,所选档位越靠近被测值,测量数值就越准确;要注意万用表内阻对被测量的影响;
若用指针万用表测量未知电压时,应注意正负极的判断。
示波器测量直流电压时,应先将垂直通道的耦合方式需置于接地耦合,此时,荧光屏上的水平时基线即测量时零电位线,可使用垂直位移旋钮调节零基线的位置。
确定了零基线后,将垂直耦合方式置于DC偶合,可读出基线上移或下移的格数,该格数乘以灵敏度即为直流电压的大小。
2.直流电流的测试方法
可以直接测量电流的仪器只有万用表,测量时,应首先注意电流表应串联在被测电路中;其次,一定要注意量程的选择、表笔的接孔转换。
否则,会烧掉保险,甚至损坏万用表。
四:实验内容数据
五:注意事项
1.在验证叠加定理时,电压源不能直接置零,而应用短路线替代电压源,否则可能会损坏直流稳压电压。
2.在测试电流的时候,电流表应串联在电路中,否则会损坏电流表。
3.无论是测量电压还是电流,都应先从大量程测起,再根据具体值换小量程。
六:实验报告要求
1.根据所测实验数据验证叠加定理。
2.归纳总结实验过程中的故障出现的原因及排除方法。
七:实验器材
1.直流稳压电源一台
2.万用表一只。
3.面包板一个。
4.电阻、电位器、导线若干。