电路分析实验指导书07版

目录

实验一叠加原理与戴维南定理 (1)

实验二单相交流电路的研究 (6)

实验三三相交流电路 (9)

实验四RC一阶电路的响应测试 (12)

实验五二阶动态电路响应的研究 (15)

实验六双口网络测试 (17)

实验七异步电动机的继电器——接触器控制线路 (20)

实验八R、L、C 串联谐振电路的研究 (23)

实验一

叠加原理与戴维南定理

实验学时：2 实验类型：验证 实验要求：必修

（一）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和齐次性的认识和理解。 二、实验内容

通过对现有电路的参数测量，比较在不同电源作用时电路中电流、电压的关系，加深理解所学理论知识，明确本次实验的目的。 三、实验原理

1． 线性电路：由线性元件及独立电源组成的电路即线性电路。 2． 叠加原理（叠加性）：在任何由线性电阻、线性受控源及独立源组成的电路中，通过每一元件的电流或其两端的电压，可以看成是每一个独立源独立作用于电路时，在该元件上所产生的电流或电压的代数和。

3． 齐次性：线性电路的齐次性是指当激励信号（某独立源的值）增加或减小K 倍时，电路的响应（即在电路其他各电阻元件上所建立的电压或电流值）也相应地增加或减小K 倍。 四、实验组织运行要求

集中授课和学生自主训练相结合。 五、实验条件

实验中用到的设备： +6V 、+12V 切换直流稳压源、0～30V 可调直流稳压源、直流数字电压表、直流数字毫安表、叠加原理实验电路板。 相关书籍：《电路分析》教材、实验指导书等。

叠加原理实验电路图

1K

510

R 2

R 1

R 3

R 4

R 5

六、实验步骤

1．按实验电路图，E1为+6V、+12V切换电源，取E1=+12V，E2为可调直流电源，调至+6V。

2．令E1单独作用时，用直流电压表和毫安表测量各支路电流及各电阻元件两端电压，记入表一中。

3．令E2单独作用时，重复步骤2的测量并记录。

4．令E1和E2共同作用时，重复上述测量并记录。

5．将E2的数值调至+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重复1～5的测量，并将数据记入表二中。

七、思考题

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（E

1或E

2

）置零（短接）？

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

3．各电阻器所消耗的功率能否用叠加原理计算得出？

八、实验报告

1．根据实验数据，进行分析、比较、归纳、总结实验结论，即验证线性电路的叠加性和齐次性。

2．实验报告要求独立完成，字迹要工整，绘制电路图和表格。

3．根据实验结果回答思考题。

九、其它说明

1．实验过程中一定要注意安全，接线完成后须请老师检查无误后方可开始实验。2．注意仪表的正确使用。

3．实验前预先计算数据的理论值。

4．预习思考题。

（二）戴维南定理

一、实验目的

验证戴维南定理的正确性，加深对该定理的理解；掌握测量有源二端网络等效参数的一般方法。 二、实验内容

戴维南定理实验电路图 戴维南等效电路

用不同的方法测得有源二端网络的开路电压、短路电流，及其外特性曲线，然后，用一个电源电动势等于开路电压和内阻等于等效电阻的电源代替原来的有源二端网络，再次测量此电路的外特性。 三、实验原理

1． 戴维南定理指出：任何一个线性有源网络，总可以用一个等效电压源来代替，此电压源的电动势等于这个有源二端网络的开路电压，其等效内阻等于该网络中所有独立电源均置零（理想电压源视为短接，理想电流源视为开路）时的等效电阻。

2． 有源二端网络等效参数的测量方法 1) 开路电压、短路电流法

在有源二端网络输出端开路时，用电压表直接测其输出端的开路电压U OC ，然后再将其输出端短路，用电流表测其短路电流I SC ，则内阻为：

SC

OC

O I U R =

2）伏安法

用电压表、电流表测出有源二端网络的外特性如图1所示。根据外特性曲线求出斜率ϕtg ，则内阻

SC

OC

O I U I U tg R =∆∆=

=ϕ 若二端网络的内阻很低时，则不宜测其短路电流。用伏安法，主要是测量开

L

L

路电压及电流为额定值I N 时的输出端电压值U N ，则内阻为

N

N

OC O I U U R -=

图1-有源二端网络的外特性 图2-半电压法测等效内阻

3）半电压法

当负载电压为被测网络开路电压一半时，负载电阻（由电阻箱的读数确定）即为被测有源二端网络的等效内阻值。如图2所示 4）零示法

在测量具有高内阻有源二端网络的开路电压时，用电压表进行直接测量会造成较大的误差，为了消除电压表内阻的影响，往往采用零示测量法，如图3所示。

零示法的测量原理是用一低内阻的稳压电源与被测有源二端网络进行比较，当稳压电源的输出电压与有源二端网络的开路电压相等时，电压表的读数将为零，然后将电路断开，测量此时稳压电源的输出电压，即为被测有源二端网络的开路电压。

四、实验组织运行要求

集中授课和学生自主训练相结合。 五、实验条件

实验用到的设备： 0~30V 可调直流稳压电源、0~200mA 可调直流恒流源、直流数字电压表、直流数字毫安表、万用表、电位器、戴维南定理实验电路板。 相关书籍：《电路分析》教材、实验指导书等。 六、实验步骤

图3-零示法测有源二端网络的开路电压 U I

U OC

I SC

A

B

ϕ R 0 + E _

R L

I

+ E /2

_

+ -

V +

E O

-

R O

被 测 有 源 网

络

+ - U 稳 压 电 源