实验2验证叠加原理
线性电路叠加性和齐次性的验证
三、实验设备
1、直流稳压电源 2、台式数字万用表 3、电流插座、电流测试线 4、电阻 5、二极管
电工技术实验课程团队
三、实验设备
1、直流稳压电源
电源 按钮
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电压调节 旋钮/按钮
细调启用指示灯
三、实验设备
2、台式万用表
电工技术实验课程团队
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第9章 现代数字调制技术
9.1 现代调制技术的应用 9.2 偏移四相相移键控 9.3 π/4四相相移键控 9.4 最小频移键控与高斯最小频移键控 9.5 正交幅度调制 9.6 正交频分复用 9.7 本章 MATLAB仿真实例 本章小结 习题
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9.1 现代调制技术的应用
每个码元的前一比特为同相分量I(t),后一比 特 为正交分量Q(t),然后利用同相分量和正 交分量分别对两个正交的载波进行2PSK 调制, 最后将两路调制结果叠加,得到 QPSK 信号。在当前任意相位,下一时刻的 相位均有四种 可能取值,因而相位跳变量可 能为0,±π/2或π,如图9- 2(a)所示,当两个 比特同时发生 极性翻转时,将产生π的相移, 经过带通滤波器之后所形成的包络起伏必 然达到最大。
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的信号通过电话载波传送到 另一台计算机 之前,也要经由接收方的调制解调器负责把 模拟信号还原为计算机能识别的 数字信号 。正是通过这样一个“调制”与“解调” 的数字信号与模拟信号的转换过程,从而实 现了两台计算机之间的远程通信。
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时发 送、广播,供观众接收、播放的视听系 统。
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二、实验原理
在图5-7-1(a)(b)(c)电路图中,反映了叠加计 算过程:
2.基尔霍夫定律和叠加原理的验证(实验报告答案)之欧阳数创编
实验基尔霍夫定律和叠加原理的验证一、实验目的1.验证基尔霍夫定律的正确性,加深对基尔霍夫定律的理解。
2.验证线性电路中叠加原理的正确性及其适用范围,加深对线性电路的叠加性和齐次性的认识和理解。
3.进一步掌握仪器仪表的使用方法。
二、实验原理1.基尔霍夫定律基尔霍夫定律是电路的基本定律。
它包括基尔霍夫电流定律(KCL)和基尔霍夫电压定律(KVL)。
(1)基尔霍夫电流定律(KCL)在电路中,对任一结点,各支路电流的代数和恒等于零,即ΣI=0。
(2)基尔霍夫电压定律(KVL)在电路中,对任一回路,所有支路电压的代数和恒等于零,即ΣU=0。
基尔霍夫定律表达式中的电流和电压都是代数量,运用时,必须预先任意假定电流和电压的参考方向。
当电流和电压的实际方向与参考方向相同时,取值为正;相反时,取值为负。
基尔霍夫定律与各支路元件的性质无关,无论是线性的或非线性的电路,还是含源的或无源的电路,它都是普遍适用的。
2.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。
)线性电路的齐次性(又称比例性),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(即在电路其它各电阻元件上所产生的电流和电压值)也将增加或减小K倍。
三、实验设备与器件1.直流稳压电源 1 台2.直流数字电压表1 块3.直流数字毫安表1 块4.万用表 1 块5.实验电路板1 块四、实验内容1.基尔霍夫定律实验按图2-1接线。
图2-1 基尔霍夫定律实验接线图U2=12V。
(3)将电路实验箱上的直流数字毫安表分别接入三条支路中,测量支路电流,数据记入表2-1。
此时应注意毫安表的极性应与电流的假定方向一致。
(4)用直流数字电压表分别测量两路电源及电阻元件上的电压值,数据记入表2-1。
2.叠加原理实验(1)线性电阻电路按图2-2接线,此时开关K 投向R 5(330Ω)侧。
叠加原理的验证-实验报告
叠加原理的验证-实验报告实验目的:1.理解叠加原理的概念及其在电学中的应用。
2.通过实验验证叠加原理的可靠性,并加深对其理解。
实验原理:叠加原理是指,在一个线性电路中,若有多个电源作用于电路中,则电路中的任一点的电位、电流及电阻,可视作在每个电源单独存在的情况下,其值与在实际情况下的值之和相等。
设电路中有n个电源,其电动势和内阻分别为E1,R1;E2,R2…En,Rn。
当第一电源E1作用于电路时,电流I1经过电阻R1,两端电位差为IR1=I1R1,此时电路中各点电位均为初始值。
当第二电源E2作用于电路时,第一电源已断开,此时电源电动势E1对电路中电位、电阻没有任何贡献,电路中只有电源E2,其电动势为E2,只经过电阻R2。
由基尔霍夫第二定律,在电路上任一部分的电动势之和等于所包围的部分的电位降之和(即E1+E2=I2R2)。
同理,对于第三个电源,其电动势为E3,其电路中只经过电阻R3。
实验器材:示波器、电源、不同种类的电阻、导线、万用表等。
实验步骤:1.将电路连接图按实际情况搭建起来,包括在两端接入示波器的电路线。
2.打开电源,调节电源电压。
3.选择一台示波器,将示波器与电源连接,通过调节示波器观察电路中信号的波形。
4.测量电路中电阻、电位、电流等参数,并记录数据。
5.去掉一个电源来观察电路参数的变化,并记录数据。
6.重复 5 所述步骤,直至所有电源断开。
7.根据实验数据结合叠加原理得出结论。
实验结果及分析:接入第一台示波器,将其连接到电路的两端,在没有施加外加电源时,示波器上显示的是电路中的干扰信号或漂移信号。
接下来加入一个电源E1,记录电路中电阻、电位、电流等参数。
这时示波器上的波形会出现电压信号。
去掉电源E1,之后加入电源E2,并记录电路参数。
这时示波器上的波形会出现另一种电压信号。
实验错误及解决:电路接线松动会影响测量结果的准确性。
解决方法是反复检查电路线的状态,确保其连接良好无松动。
结论:本实验实验数据与叠加原理预言的理论值相比具有良好符合性。
电工电子学(二)实验.
实验一直流电路一、实验目的1.验证叠加原理和戴维南定理的内容,加深理解其内涵。
2.学习使用稳压电源。
3.掌握用数字万用表测量直流电量的方法。
二、相关知识叠加原理是线性电路中的普遍性原理,它是指当有几个电源同时作用于线性电路时,电路中所产生的电压和电流等于这些电源分别单独作用时在该处所产生的电压和电流的代数和。
在分析一个复杂的线性网络时,可以利用叠加原理分别考虑各个电源的影响,从而使问题简化,本实验通过测量各电源的作用来验证该原理。
戴维南定理是指在线性电路中,任何一个有源二端网络总可以看做一个等效电源,等效电源的电动势就等于该网络的开路电压U O,等效电源的内阻R O等于该网络中所有电源置零(电压源短路,电流源开路)后所得无源网络的等效电阻。
如图1—1所示有源二端网络图(a)可以由图(b)等效代替。
利用戴维南定理可以把复杂电路化简为简单电路,从而使计算简化。
(a)(b)图1—1 有源二端网络及其等效电路有源二端网络等效内阻R O的三种测量方法:1.开路短路法。
若图(a)的AB端允许短路,可以测量其短路电流I S,再测AB端的开路电压U O,则等效电阻R O=U O/I S。
2.外特性法。
在AB之间接一负载电阻R L如图(a)所示,测绘有源二端网络的外特性曲线U= f(I),该曲线与坐标轴的交点为U O和I S,则R O=U O/I S。
3.直接测量法。
使有源二端网络中的电源置零(电压源短路,电流源开路),用万用表电阻挡直接测量AB端的阻值R O。
三、预习要求1.复习教材中有关叠加定理和戴维南定理的内容,掌握其基本要点,注意其使用条件。
2.阅读实验指导中有关仪器的使用方法:3.预习本次实验内容,作好准备工作。
(1)熟悉实验线路和实验步骤。
(2)对数据表格进行简单的计算。
(3)确定仪表量程。
四、实验线路原理图图1—2 叠加定理实验线路图图1—3 戴维南定理实验原理图图1—4 戴维南等效电路五、实验设备1.THHE—1型高性能电工电子技术实验台(双路稳压电源、数字电压表、数字电流表)。
实验二叠加原理的验证(有数据)
试验二叠加原理的验证一、试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生疏和理解。
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。
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流和电压值)也将增加或减小K倍。
三、试验设备四、试验内容试验电路如图2-1所示1.按图2-1电路接线,Ei为+6V、+12V切换电源,取Ei =+12V, E2为可调直流稳压电源,调至+6V。
2.令E电源单独作用时(将开关Si投向Ei侧,开关&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,数据记入表格中。
gig (图2T3.令E2电源单独作用时(将开关&投向短路侧,开关S2投向E?侧),重复试验步骤2的测量和记录。
4.令E和E2共同作用时(开关*和S2分别投向E和E?侧),重复上述的测量和记录。
5.将E2的数值调至+ 12V,重复上述第3项的测量并记录。
五、试验留意事项1.测量各支路电流时,应留意仪表的极性,及数据表格中“ +、一”号的记录。
2.留意仪表量程的准时更换。
六、预习思考题1.叠加原理中E2分别单独作用,在试验中应如何操作?可否直接将不作用的电源(%或E2)置零(短接)?不能直接短接,这样会烧坏电源。
2.试验电路中,若有一个电阻器改为二极管,试问叠加原理的迭加性与齐次性还成立吗?为什么?不成立,电阻器是线性的,二极管是非线性的。
七、试验报告1.依据试验数据验证线性电路的叠加性与齐次性。
上述数据中阅历证E1+E2大约等于El E2共同作用,2E2大约等于E2单独作用的二倍。
2.各电阻器所消耗的功率能否用叠加原理计算得出?试用上述试验数据,进行计算并作结论。
实验2--验证叠加原理
验证叠加原理一. 实验目的1. 验证叠加定理,加深对该定理的理解 2. 掌握叠加原理的测定方法 3. 加深对电流和电压参考方向的理解 二. 实验原理与说明对于一个具有唯一解的线性电路,由几个独立电源共同作用所形成的各支路电流或电压,是各个独立电源分别单独作用时在各相应支路中形成的电流或电压的代数和。
(a)电压源电流源共同作用电路 (b)电压源单独作用电路 (c)电流源单独作用电路图5-1 电压源,电流源共同作用与分别单独作用电路图5-1所示实验电路中有一个电压源Us 及一个电流源Is 。
设Us 和Is 共同作用在电阻R 1上产生的电压、电流分别为U 1、I 1,在电阻R 2上产生的电压、电流分别为U 2、I 2,如图5-1(a)所示。
为了验证叠加原理令电压源和电流源分别作用。
当电压源Us 不作用,即Us=0时,在Us 处用短路线代替;当电流源Is 不作用,即Is=0时,在Is 处用开路代替;而电源内阻都必须保留在电路中。
(1) 设电压源Us 单独作用时(电源源支路开路)引起的电压、电流分别为'1U 、'2U 、'1I 、'2I ,如图5-1(b)所示。
(2) 设电流源单独作用时(电压源支路短路)引起的电压、电流分别为"1U 、"2U 、"1I 、"2I ,如图5-1(c)所示。
这些电压、电流的参考方向均已在图中标明。
验证叠加定理,即验证式(5-1)成立。
"1'11U U U +="2'22U U U +="1'11I I I +=式(5-1)"2'22I I I +=三. 实验设备名称 数量 型号 1. 直流稳压电源 1台 0~30V 可调 2. 固定稳压电源 1台 +15V 3. 万用表 1台4. 电阻 3只 51Ω*1 100Ω*1 330Ω*1 5. 短接桥和连接导线 若干 P8-1和50148 6. 实验用9孔插件方板 1块 297mm ×300mm四. 实验步骤1. 按图5-2接线,取直流稳压电源U S1=10V ,U S2=15V ,电阻R 1=330Ω,R 2=100Ω,R 3=51。
叠加原理2
线性电路叠加原理和齐次性的验证
一、实验目的
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。 叠加原理: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。
故障键
六、预习要求
1、认真阅读“附录A THHE-1高性能电工技术实验台”,了解 实验台的功能和使用方法。 2、实验电路中,在采用单个电压源作用时,将不作用的另一个 电压源撤掉后,其所在支路的端口怎样连接?能否不撤掉该 电压源直接用短路线将其短接置零?如该电源为电流源情况 又如何? 3、实验电路中,若有一个电阻器改为二极管,叠加原理的叠加性 与齐次性还成立吗?为什么? 4、表3-1中“U2=6V 单独作用”一行,测出的电压、电流值有可 能出现负数吗?为什么?
+ 12V _
+ 6V _
短路开关 故障键
直流稳压电源
改换元件开关
直流稳压电源 输出电 压显示
+6V
输出 电压 调节 +12V
开关
注意:(1) 输出电压的极性 (2)电压表在“电压指示切换”按键弹起,指示A 口 输出的电压值;将此按键按下,则电压表指 示B口输出的电压值。
电压表
直流电压表、电流表 操作: (1)被测量不能超过规定测量范围。 (2)将电压表(或毫安表)按照设定的 正方向极性并联(或串联)在被测元 件上测量。注意有可能出现负值。 (3)按键的使用 “复位”键 每次测量必须先按此键 “功能”键 “U” (或“I” ):测量电压或电流 “SAVE” :存储数据 “DISP” :查询的存储数据 “确认”键 确认功能并执行
实验二 叠加原理的验证
实验二叠加定理的验证一、实验目的1. 学习MULTISIM的使用方法2.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、实验内容1.验证叠加定理(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。
依次令电源单独作用、共同作用,用直流数字电压表和电流表测量各支路电流及各电阻元件两端的电压,数据记入表1。
在表1中电流的单位为毫安(mA),电压的单位为伏特(V)。
图1 叠加原理电路原理图电路仿真参考图如图2:图2 Multisim叠加原理仿真电路.将R5(330Ω)换成二极管1N4007(即将开关K3投向二极管IN4007侧),重复1~4的测量过程,数据记入表4-2。
2.叠加定理的验证
S1
R2 _ + U2 _
S2
+ U1
+
IN4007
12v
US1
_
+ US2 6v _
GND
长江大学电工电子实验中心龙从玉
GND
7
注意:二级管一定要接在正向导通状态!!! 注意:二级管一定要接在正向导通状态!!!
*6. 基尔霍夫定律的验证 基尔霍夫电流定律: 节点的各支路电流的和为零 和为零。 基尔霍夫电流定律: 节点的各支路电流的和为零。 即ΣÌ=0。 Ì 电压定律:闭合回路的各段电路电压的和为零 和为零, 电压定律:闭合回路的各段电路电压的和为零, 即ΣÙ=0。 Ù 6.1验证基尔霍夫电压定律。 验证基尔霍夫电压定律。 验证基尔霍夫电压定律 可用第5步实验测量数据 步实验测量数据, 可用第 步实验测量数据,分别按做电路左边网 孔回路1,分别测量回路各段电压, 列表记录验证。 孔回路 ,分别测量回路各段电压 列表记录验证。 还可按外环回路2,分别测量各段电压,列式验证。 还可按外环回路 ,分别测量各段电压 列式验证。 6.2验证基尔霍夫电流定律 验证基尔霍夫电流定律 测量节点A的各支路电流 的各支路电流, 验证。 则可分别测量节点 的各支路电流 列表记录验证。
+12V
R1
R2
R3
+
CH1 +12V
_ _
GND
CH2 +6V
+
+6V
四.注意事项 注意事项
电源接线如图3-3。注意正 负电源联线不能接错 负电源联线不能接错! 电源接线如图 。注意正.负电源联线不能接错!
长江大学电工电子实验中心龙从玉 10
五.实验报告
实验二 叠加定理和戴维宁定理的验证
实验二 叠加定理和戴维宁定理的验证
一、实验目的
1.通过实验加深对基尔霍夫定律、叠加原理和戴维南定理的理解。 2.学会用伏安法、短路电流法、二次电压法测一端口网络等效内阻。 3.正确使用直流电压表、电流表及直流稳压电源。
二、预习要求
1.阅读本次实验各项内容及附录,熟悉实验电路图,了解各仪器仪表的使用方法。 2.复习基尔霍夫定律、叠加原理和戴维南定理。分析电路时注意标明电流、电压的正 方向。 3.了解测试有源一端口网络开路电压和等效电阻的方法。
测量项目 实验内容 U1 单独作用 U2 单独作用 U1、 U2共 同 作 用
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
U1 (V)
U2 (V)
I1 (mA)
I2 (mA)
I3 (mA)
UAB (V)
UCD (V)
UAD (V)
UDE (V)
UFA (V)
3. 令 U2 电源单独作用(将开关 S1 投向短路侧,开关 S2 投向 U2 侧) ,重复实验步骤 2 的测量,记录之。 4. 令 U1 和 U2 共同作用(开关 S1 和 S2 分别投向 U1 和 U2 侧) , 重复上述的测量,并 记录之。 5. 将 R5(330Ω)换成二极管 1N4007(即将开关 S3 投向二极管 IN4007 侧) ,重复 1~ 5 的测量过程,记录之。
3
Ω
I
(a) 电路的 Uoc、R0 和诺顿等效电路的 ISC、R0。
叠加原理实验报告
叠加原理实验报告篇一:叠加原理实验报告一、实验目的1、通过实验来验证线性电路中的叠加原理以及其适用范围。
2、学习直流仪器仪表的测试方法。
二、实验器材三、实验原理叠加原理指出: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。
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流和电压值)也将增加或减小K倍。
四、实验内容及步骤实验线路如图3-4-1所示。
图3-4—11、按图3-4-1,取U1=+12V,U2调至+6V。
2、U1电源单独作用时(将开关S1拨至U1侧,开关S2拨至短路侧),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,数据记入表格中。
3、U2电源单独作用时(将开关S1拨至短路侧,开关S2拨至U2侧),重复实验步骤2的测量和记录。
4、令U1和U2共同作用时(将开关S1和 S2分别拨至U1和U2侧),重复上述的测量和记录。
五、实验数据处理及分析电源单独作用时,将另外一出开关投向短路侧,不能直接将电压源短接置零。
电阻改为二极管后,叠加原理不成立。
六、实验总结测量电压、电流时,应注意仪表的极性与电压、电流的参考方向一致,这样纪录的数据才是准确的。
篇二:叠加原理_实验报告范文(含数据处理)叠加原理实验报告一、实验目的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。
二、原理说明叠加原理指出: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。
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(即在电路中各电阻元件上所建立的电流和电压值)也将增加或减小K 倍。
三、实验设备高性能电工技术实验装置DGJ-01:直流稳压电压、直流数字电压表、直流数字电流表、叠加原理实验电路板DGJ-03。
实验二叠加原理的验证
实验二叠加原理的验证实验目的:1. 了解信号的叠加原理;2. 通过实验验证信号的叠加原理。
实验器材:1. 示波器;2. 任意波形发生器;3. 信号发生器;4. 各种不同频率的信号产生源。
实验原理:叠加原理是指有多个信号同时出现时,它们在某一点处的总和等于这些信号分别在该点处的幅值之和。
这个原理是用来分析线性系统中的复杂信号的重要工具。
在实际问题中,几个不同频率的正弦波和/或余弦波可以使用叠加原理简化复杂信号的分析。
实验内容:根据实验目的,通过示波器检测不同频率的正弦波的叠加情况,从而验证信号的叠加原理。
步骤:1. 将示波器与任意波形发生器连接,并令任意波形发生器输出一个正弦波的信号。
在这一步中,我们将这个信号视为“信号1”。
3. 调节示波器,观察两个信号在屏幕上的表现。
5. 重复步骤2-4,观察三个或更多信号的叠加情况。
实验结果:在实验中,我们观察到了不同频率的信号的叠加情况,并发现所有信号都可以在示波器上看到。
当信号相互叠加时,观察到了信号幅值的变化。
通过实验结果,我们可以发现信号的叠加原理得到了验证。
通过实验验证了信号的叠加原理,即叠加原理可以用于分析不同频率信号的合成。
信号的叠加不会影响每个信号分别在某一点处的幅值,但会影响所有信号在该点处的总和。
此外,通过实验结果,我们可以看出,不同频率信号的叠加可以产生新的频率,这也是在信号处理中要注意的一个重点。
实验思考:在实验过程中,我们需要注意控制信号幅值相对大小,从而得到更明显的叠加效果。
此外,我们还可以使用各种不同频率的信号产生源,进一步验证信号的叠加原理,同时进一步了解信号处理的相关知识。
2.基尔霍夫定律及叠加原理的验证[实验报告答案解析]435
南昌大学电工学实验报告学生姓名:王学瑞学号 61 专业班级:本硕111班实验时间: 16 时 00 分第三周星期二指导老师:郑朝丹成绩:基尔霍夫定律和叠加原理的验证实验目的:1.验证基尔霍夫定的正确性,加深对基尔霍夫定律的理解。
2.验证线性电路中叠加原理的正确性及其适用范围,加深对线性电路的叠加性和齐次性的认识和理解。
3.进一步掌握仪器仪表的使用方法。
实验原理:1.基尔霍夫定律基尔霍夫定律是电路的基本定律。
它包括基尔霍夫电流定律(KCL)和基尔霍夫电压定律(KVL)。
(1)基尔霍夫电流定律(KCL)在电路中,对任一结点,各支路电流的代数和恒等于零,即ΣI=0。
(2)基尔霍夫电压定律(KVL)在电路中,对任一回路,所有支路电压的代数和恒等于零,即ΣU=0。
基尔霍夫定律表达式中的电流和电压都是代数量,运用时,必须预先任意假定电流和电压的参考方向。
当电流和电压的实际方向与参考方向相同时,取值为正;相反时,取值为负。
基尔霍夫定律与各支路元件的性质无关,无论是线性的或非线性的电路,还是含源的或无源的电路,它都是普遍适用的。
2.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南昌大学电工学实验报告学生姓名:王学瑞学号 61 专业班级:本硕111班实验时间: 16 时 00 分第三周星期二指导老师:郑朝丹成绩: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。
)线性电路的齐次性(又称比例性),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(即在电路其它各电阻元件上所产生的电流和电压值)也将增加或减小K倍。
实验设备与器件:1.基尔霍夫定律电路板 1 块;导线若干2.直流稳压电源两路3.直流数字电压表,电流表4.万用表实验内容:1.基尔霍夫定律实验(1)实验前,可任意假定三条支路电流的参考方向及三个闭合回路的绕行方南昌大学电工学实验报告学生姓名:王学瑞学号 61 专业班级:本硕111班实验时间: 16 时 00 分第三周星期二指导老师:郑朝丹成绩:向。
实验二戴维南定理与叠加原理的验证
外特性等效
戴维南定理的验证
实验目的 实验要求 知识点 难点指导
2、等效电阻R0
对于已知的线性含源一端口网络,其入端等效电阻 R0可以 从原网络计算得出,也可以通过实验手段测出。 实验方法有以 下几种:
方法一:由戴维宁定理和诺顿定理可知:
R0
=
U OC ISC
因此,只要测出含源一端口的开路电压Uoc和短路电流Isc, R0
就可得出,这种方法最简便。但是,对于不允许将外部电路直
接短路的网络(例如有可能因短路电流过大而损坏网络内部的
器件时),不能采用此法。
戴维南定理的验证
实验目的 实验要求 知识点 难点指导
2、等效电阻R0
对于已知的线性含源一端口网络,其入端等效电阻 R0可以 从原网络计算得出,也可以通过实验手段测出。 实验方法有以 的 实验要求 知识点 难点指导
3、戴维宁等效电路
组成戴维宁等效电路如图2-5所示。测量其外特性 U= f( I )。将数据填在表2-3中
表2-3 戴维宁等效电路
RL(Ω) 0
100 200 300 500
700 800
∞
I(mA)
U(V)
戴维南定理的验证
注意事项
实验目的 实验要求 知识点 难点指导
戴维南定理的验证
实验原理说明
实验目的 实验要求 知识点 难点指导
1、戴维宁定理
任何一个线性含源一端口网络,对外部电路而言,总可以 用一个理想电压源和电阻相串联的有源支路来代替,如图 2-1所示。理想电压源的电压等于原网络端口的开路电压 Uoc,其电阻等于原网络中所有独立电源为零时入端等效 电阻Ro。
口处加一给定电压U,测得流入端口的电流I(如图2-2a所示),
实验二叠加原理实验
实验二叠加原理实验实验目的:1.理解二叠加原理的概念及其应用;2.掌握二叠加原理在电路中的使用方法;3.通过实验验证二叠加原理的有效性。
实验器材:1.直流电源;2.数字万用表;3.电阻箱;4.开关;5.连接线。
实验原理:二叠加原理是指在线性电路中,若有多个独立电源作用于电路中,各个电源产生的效应可以相互叠加。
即,若有n个独立电源作用于同一个电路,每个电源单独作用于电路时产生的效应可以分别计算,然后再将各个电源产生的效应叠加在一起,得到整个电路的响应。
实验步骤:1.组装电路:将直流电源、电阻、开关依次连接起来,按照图示搭建电路;2.测量电压:使用数字万用表分别测量每个电源产生的电压,记录下测量结果;3.打开第一个电源:将第一个电源接入电路,打开开关,记录下电流表中的电流值;4.打开第二个电源:将第二个电源接入电路,打开开关,记录下电流表中的电流值;5.依次打开其他电源:重复步骤4,逐一将其他电源接入电路,记录下电流表中的电流值;6.计算电流:使用二叠加原理,将每个电源产生的电流值相加,得到整个电路的总电流值;7.验证结果:将计算得到的总电流值与实际测量结果进行比较,验证二叠加原理的有效性。
实验注意事项:1.实验过程中应保持实验环境的安静,避免外界干扰;2.在测量电流值时,要保证电路中的负载电阻始终保持不变;3.搭建电路时,要确保连接线的接触良好,接口处不应出现松动。
实验结果分析:通过实验,可以得到每个电源单独作用于电路时的电流值,并通过二叠加原理将它们相加得到整个电路的总电流值。
理论上,实际测量得到的总电流值应与计算得到的总电流值相同。
若两者相符,则说明实验中二叠加原理得到了有效验证。
实验结论:通过本次实验,我们验证了二叠加原理在电路中的应用,以及通过其可以得到整个电路响应的有效性。
实验结果表明,在线性电路中,多个独立电源作用于同一个电路时,各个电源产生的效应可以相互叠加。
这对于电路设计和分析具有重要意义,可以简化复杂电路的计算过程,提高工作效率。
叠加原理2
二、实验设备
交流电压表 直流电压表 交流电源 电流表 电流表 恒流源
总开关
日光灯
电流插盒
直流稳压源
三、实验电路
1、电路
HE-12挂箱
2、连接
连接电压表测量电压 插入电流插头测量电流
+ 12V _
+ 6V _
短路开关 故障键
直流稳压电源
改换元件开关
直流稳压电源 输出电 压显示
+6V
输出Байду номын сангаас电压 调节 +12V
线性电路叠加原理和齐次性的验证
一、实验目的
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。 叠加原理: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。
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(即在电路中 各电阻元件上所建立的电流和电压值)也将增加或 减小K倍。
七、实验报告要求
1、根据表 3-2的数据,验证线性电路的叠加性与齐次性。 2、根据表 3-3的数据,线性电路的叠加性或齐次性成立吗? 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?试用 表 3-2的数据,进行计算并作结论。 *4、根据表 3-4的数据,分析各故障原因。
结束
开关
注意:(1) 输出电压的极性 (2)电压表在“电压指示切换”按键弹起,指示A 口 输出的电压值;将此按键按下,则电压表指 示B口输出的电压值。
电压表
直流电压表、电流表 操作: (1)被测量不能超过规定测量范围。 (2)将电压表(或毫安表)按照设定的 正方向极性并联(或串联)在被测元 件上测量。注意有可能出现负值。 (3)按键的使用 “复位”键 每次测量必须先按此键 “功能”键 “U” (或“I” ):测量电压或电流 “SAVE” :存储数据 “DISP” :查询的存储数据 “确认”键 确认功能并执行
2.基尔霍夫定律及叠加原理的验证[实验报告答案解析]
实验基尔霍夫定律和叠加原理的验证一、实验目的1.验证基尔霍夫定律的正确性,加深对基尔霍夫定律的理解。
2.验证线性电路中叠加原理的正确性及其适用范围,加深对线性电路的叠加性和齐次性的认识和理解。
3.进一步掌握仪器仪表的使用方法。
二、实验原理1.基尔霍夫定律基尔霍夫定律是电路的基本定律。
它包括基尔霍夫电流定律(KCL)和基尔霍夫电压定律(KVL)。
(1)基尔霍夫电流定律(KCL)在电路中,对任一结点,各支路电流的代数和恒等于零,即ΣI=0。
(2)基尔霍夫电压定律(KVL)在电路中,对任一回路,所有支路电压的代数和恒等于零,即ΣU=0。
基尔霍夫定律表达式中的电流和电压都是代数量,运用时,必须预先任意假定电流和电压的参考方向。
当电流和电压的实际方向与参考方向相同时,取值为正;相反时,取值为负。
基尔霍夫定律与各支路元件的性质无关,无论是线性的或非线性的电路,还是含源的或无源的电路,它都是普遍适用的。
2.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。
)线性电路的齐次性(又称比例性),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(即在电路其它各电阻元件上所产生的电流和电压值)也将增加或减小K倍。
三、实验设备与器件1.直流稳压电源 1 台2.直流数字电压表 1 块3.直流数字毫安表 1 块4.万用表 1 块5.实验电路板 1 块四、实验内容1.基尔霍夫定律实验按图2-1接线。
图2-1 基尔霍夫定律实验接线图(1)实验前,可任意假定三条支路电流的参考方向及三个闭合回路的绕行方向。
图2-1中的电流I1、I2、I3的方向已设定,三个闭合回路的绕行方向可设为ADEFA、BADCB和FBCEF。
(2)分别将两路直流稳压电源接入电路,令U1=6V,U2=12V。
2.基尔霍夫定律和叠加原理的验证(实验报告答案)
(4)仪表量程的应及时更换。
2. 预习思考题
(1)根据图 2-1 的电路参数,计算出待测的电流 I1、I2、I 3 和各电阻上的电压 值,记入表 2-1 中,以便实验测量时,可正确地选定毫安表和电压表的量程。
答:基尔霍夫定律的计算值
根据基尔霍夫定律列方程如下:
(1) I1 + I 2 = I3
( KCL )
表 2-3 叠加原理实验数据(非 线性电阻电路 )
测量项目
U1
U2
I1
I2
I3
UAB
UCD
U内容
(V) (V) (mA) (mA) (mA) (V) (V) (V) (V) (V)
U 1 单独作用
U 2 单独作用
U1、U2共同作用
2U2单独作用
五、实验 预习
1. 实验注意事项
(1)需要测量的电压值,均以电压表测量的读数为准。 应取电源本身的显示值。
UFA =510 0.00193=0.98 V
UAB = 1000 0.00599 = 5.99V
UAD =510 0.00792=4.04V
UDE =510 0.00193=0.98 V
UCD = 330 0.00599 = 1.97V
(2)实验中,若用指针式万用表直流毫安档测各支路电流,在什么情况下可 能出现指针反偏, 应如何处理?在记录数据时应注意什么?若用直流数字毫安表
R1
F
A
mA
mA
510Ω
I3
U1
mA
6V
510Ω
R5
图 3.42.
R4
R3
E
510Ω
D
图 2-2 叠加原理实验接线图
叠加原理和戴维南定理实验报告
叠加原理和戴维南定理实验报告篇一:实验报告1:叠加原理和戴维南定理的验证叠加原理和戴维南定理的实验报告验证叠加原理和戴维南定理的验证一、实验目的:1.通过实验加深对基尔霍夫定律、叠加原理和戴维南定理的理解。
2.学会用伏安法测量电阻。
3.正确使用万用表、电磁仪表和直流稳压电源。
2、实验原理:1基尔霍夫定律:1).电流定律(kcl):在集中参数电路中,任何时刻,对任一节点,所有各支路电流的代数和恒等于零,即??=0。
流出节点的支路电流取正号,注入节点的支路电流取负号。
2). 电压定律(KVL):在集总参数电路中,任何时候,对于任何电路路内所有支路或原件电压的代数和恒等于零,在即??=0。
凡支路电压或原件电压的参考方向与回路绕行方向一致者为正量,反之取负号。
2.叠加原理在多个独立电源共同作用的线性电路中,任何分支的电流(或电压)等于每个电源独立作用时分支中产生的电流(或电压)的代数和。
3.戴维南定理:任一线性有源二端网络对外电路的作用均可用一个等效电压源来代替,其等效电动势eo等于二端网络的开路电压uo,等效内阻ro等于该网络除源(恒压源短路、开流源开路)后的入端电阻。
实验仍采取用图2-3-1所示电路。
可把ac支路右边以外的电路(含r3支路)看成是以a与c为端钮的有源二端网络。
测得a、c两端的开路电压uab即为该二端网络的等效电动势eo,内阻可通过以下几种方法测得。
(1)伏安法。
取下有源双端网络中的电源,将已知电源e添加到两端的按钮上,测量电压U和电流I,然后uRo=(2)直接测量法。
从有源双端网络上拆下电压源,用万用表的欧姆档直接测量有源双端网络的电阻,即ro。
本实验所用此法测量图2中的开关S1是否向右闭合,开关S2是否断开,然后使用万用表欧姆块a侧和C侧两端的电阻值。
(3)测开路电压和短路电流法。
测量有源二端网络的开路电压u0和短路电流is。
则 r0=u0/is测试如图2-3-3所示,开关s打开时测得开路电压u0,闭合时测得短路电流is。
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验证叠加原理
一. 实验目的
1. 验证叠加定理,加深对该定理的理解 2. 掌握叠加原理的测定方法 3. 加深对电流和电压参考方向的理解 二. 实验原理与说明
对于一个具有唯一解的线性电路,由几个独立电源共同作用所形成的各支路电流或电压,是各个独立电源分别单独作用时在各相应支路中形成的电流或电压的代数和。
(a)电压源电流源共同作用电路 (b)电压源单独作用电路 (c)电流源单独作用电路
图5-1 电压源,电流源共同作用与分别单独作用电路
图5-1所示实验电路中有一个电压源Us 及一个电流源Is 。
设Us 和Is 共同作用在电阻R 1上产生的电压、电流分别为U 1、I 1,在电阻R 2上产生的电压、电流分别为U 2、I 2,如图5-1(a)所示。
为了验证叠加原理令电压源和电流源分别作用。
当电压源Us 不作用,即Us=0时,在Us 处用短路线代替;当电流源Is 不作用,即Is=0时,在Is 处用开路代替;而电源内阻都必须保留在电路中。
(1) 设电压源Us 单独作用时(电源源支路开路)引起的电压、电流分别为'
1U 、'
2U 、'
1I 、'
2I ,如图5-1(b)所示。
(2) 设电流源单独作用时(电压源支路短路)引起的电压、电流分别为"
1U 、"
2U 、"
1I 、"
2I ,如图5-1(c)所示。
这些电压、电流的参考方向均已在图中标明。
验证叠加定理,即验证式(5-1)成立。
"1'11U U U +=
"
2'22U U U +=
"1'11I I I +=
式(5-1)
"2'22I I I +=
三. 实验设备
名称 数量 型号 1. 直流稳压电源 1台 0~30V 可调 2. 固定稳压电源 1台 +15V 3. 万用表 1台
4. 电阻 3只 51Ω*1 100Ω*1 330Ω*1 5. 短接桥和连接导线 若干 P8-1和50148 6. 实验用9孔插件方板 1块 297mm ×300mm
四. 实验步骤
1. 按图5-2接线,取直流稳压电源U S1=10V ,U S2=15V ,电阻R 1=330Ω,R 2=100Ω,R 3=51。
图5-2 验证叠加原理的实验线路
2. 当U S1、U S2两电源共同作用时,测量各支路电流和电压值。
选择合适的电流表和电压表量程,及接入电路的极性。
用短接桥(或导线)将“5”和“2”连接起来。
接通电源U S1;用短接桥(或导线)将“6”和“4”连接起来,接通电源U S2,分别测量电流I 1、I 2、I 3和电压U 1、U 2、U 3。
根据图5-2电路中各电流和电压的参考方向,确定被测电流和电压的正负号后,将数据记入表5-1中。
3. 当电源U S1单独作用时,测量各电流和电压的值。
选择合适的电流表和电压表量程,确定接入电路的极性。
用短接桥(或导线)将“5”和“2”连接起来,接通电源U S1;将“6”和“3”连接起来,使电源U S2不作用。
分别测量电流'
1I 、'
2I 、'
3
I 和电压'
1U 、'
2U 、'
3U 。
根据图5-2中各电流和电压的参考方向,确定被测电流和电压的正负号后,
将数据记入表5-1中。
4. 当电源U S2单独作用时,测量各电流和电压的值。
选择合适的电流表和电压表量程,确定接入电路的极性,用短接桥(或导线)将“5”和“1”连接起来,使电源U S1不工作;将“6”和“4”连接起来,接通电源U S2。
分别测量电流"
1I 、"
2I 、"
3
I 和电压"
1U 、"
2U 、"3U 。
根据图5-2中各电流和电压的参考方向,确定被测电流和电压的正负号后,
将数据记入表5-1中。
表5-1 验证叠加原理实验数据
五.注意事项
1.进行叠加原理实验中,电压源Us不作用,是指Us处用短路线代替,而不是将Us
本身短路。
2.测量电压、电流时,要根据图5-2中各电流和电压的参考方向,来判断实际方向,
若不一致,则在该数值前加“-”号。
六.分析和讨论
1.在进行叠加原理实验时,不作用的电压源、电流源怎样处理?为什么?
2.根据本实验的原理,根据给定的电路参数和电流、电压参考方向,分别计算两电
源共同作用和单独作用时各支路电流和电压的值,和实验数据进行相对照,并加以总结和验证。
3.通过对实验数据的计算,判别三个电阻上的功率是否也符合叠加原理?
4.把U S2用恒流源代替,思考如何安排电路原理图?
答:
1.进行叠加原理实验是,在不作用的电压源处用短路线代替,在不作用的电流源处用开路代替,这样处理是为了让电压源和电流源分别作用。
2.由实验数据及计算后可知:由两电源共同作用时各支路的电流和电压的值等于两电源分别单独作用时各支路的电流和电压的值得代数和。
因为实验本身存在的误差,因此,是符合叠加原理的。
3.通过计算,三个电阻上的功率不符合叠加原理。
4.将R2于恒流源并联连接,并在恒流源的导线上接上一个开关,这样验证叠加原理时就可以控制恒流源了。