电路分析multisim仿真实验二

电路分析Multisim仿真实验二

验证欧姆定律

1．实验要求与目的

（1）学习使用万用表测量电阻。

（2）验证欧姆定律。

2. 元器件选取

（1）电源：Place Source→POWER_SOURCES→DC_POWER,选取直流电源,设置电源电压为12V。

（2）接地：Place Source→POWER_SOURCES→GROUND，选取电路中的接地。（3）电阻：Place Basic→RESISTOR,选取R1=10Ω,R2=20Ω。

（4）数字万用表：从虚拟仪器工具栏调取XMM1。

（5）电流表：Place Indicators→AMMETER，选取电流表并设置为直流档。

3. 仿真实验电路

图1 数字万用表测量电阻阻值的仿真实验电路及数字万用表面板

图2 欧姆定律仿真电路及数字万用表面板

4．实验原理

欧姆定律叙述为：线性电阻两端的电压与流过的电流成正比，比例常数就是这个电阻元件的电阻值。欧姆定律确定了线性电阻两端的电压与流过电阻的电流之间的关系。其数学表达式为U=RI，式中，R为电阻的阻值（单位为Ω）；Ｉ为流过电阻的电流（单位为Ａ）；Ｕ为电阻两端的电压（单位为Ｖ）。

欧姆定律也可以表示为Ｉ＝Ｕ／Ｒ，这个关系式说明当电压一定时电流与电阻的阻值成反比，因此电阻阻值越大则流过的电流就越小。

如果把流过电阻的电流当成电阻两端电压的函数，画出Ｕ（Ｉ）特性曲线，便可确定电阻是线性的还是非线性的。如果画出的特性曲线是一条直线，则电阻式线性的；否则就是非线性的。

5．仿真分析

（1）测量电阻阻值的仿真分析

①搭建图1所示的用数字万用表测量电阻阻值的仿真实验电路，数字万用表按图设置。

②单击仿真开关，激活电路，记录数字万用表显示的读数。

③将两次测量的读数与所选电阻的标称值进行比较，验证仿真结果。

（2）欧姆定律电路的仿真分析

①搭建图2所示的欧姆定律仿真电路。

②单击仿真开关，激活电路，数字万用表和电流表均出现读数，记录电阻R1两

端的电压值U和流过R的电流值I。

（3）根据电压测量值U、电流测量值I及电阻测量值R验证欧姆定律。

（4）改变电源V1的电压数值分别为2V、4V、6V、8V、10V、14V，读取U和I的数值，填入表1，根据记录数值验证欧姆定律，画出U(I)特性曲线。

6. 思考题

（1）当电压一定时，如果电阻阻值增加，流过电阻的电流将如何变化?

（2）根据所作的U(I)特性曲线，说明相应的电阻是非线性电阻还是线性电阻?

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