1实验一__叠加原理的验证

实验一叠加定理的验证

一、实验目的

1．验证叠加定理。

2．加深对电路的电流、电压参考方向的理解。

3．学习通用电工学实验台的使用方法。

4．学习万用表、电压表、电流表的使用方法。

二、实验仪器及元件

1．通用电学实验台1台

2．数字万用表UT61A 1块

3．电阻100Ω1支

220Ω1支

330Ω1支

三、实验电路

叠加原理指出：在有几个独立电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电源单独作用时在该元件上所产生的电流或电压的代数和。具体方法是：一个电源单独作用时，其他的电源必须置为零（电压源短路，电流源开路）；在求电流或电压的代数和时，当电源单独作用时电流或电压的参考方向与共同作用时的参考方向一致时，符号取正，否则取负。

叠加原理反映了线性电路的叠加性，叠加性只适用于求解线性电路中的电流、电压。对于非线性电路，叠加性不再适用。

在本实验中，用直流稳压电源来近似模拟理想电压源，由其产生的误差可忽略不计，这是因为直流稳压电源的等效内阻很小。

+ U -

+

U2

-图1—1 验证叠加定理电路

四、实验方法

1．首先粗调好直流稳压电源，使其两路输出U1、U2均在10V以下，最大不得超过14V。

2．按照实验电路图1—1接线，经过老师检查无误后，方可开始实验。

3．测量U1、U2两个电源共同作用下的电路响应：

●将电路中ef、gh、jk三处分别用短接线短接；

●用万用表测量电源U1、U2的准确电压值；

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●用万用表测量k、m两点之间的电压值，即R3支路的电压响应U km；

●断开ef间的短接线，在ef之间接入直流电流表测量R1支路的电流响应I1；

●同样方法，再次测量R2、R3支路的电流响应I2和I3；

●将实验数据记录入表1—1中。

4. 测量电源U1单独作用下的电路响应：

●将电路中ef、gh、jk三处分别用短接线短接；

●断开电源U2，将c、d两点用短接线短接；

●用万用表测量k、m两点之间的电压值，即R3支路的电压响应U km；

●断开ef间的短接线，在ef之间接入直流电流表测量R1支路的电流响应I1；

●同样方法，再次测量R2、R3支路的电流响应I2和I3；

●将实验数据记录入表1—1中。

5. 测量电源U2单独作用下的电路响应：断开电源U1，接入U2，重复上一步骤测量。

五、注意事项

1．每次使用万用表之前要检验其档位是否正确，切不可用电流档测量电压，也不可带电测量电阻。

2．要注意U1、U2单独作用时，电路中电流I1、I2的实际流向。

3. 某电源单独作用时，注意“不作用”电源的处理方法。

六、实验数据及分析

表1—1

分析：根据表格数据验证叠加原理。

七、回答问题

1．验证叠加原理时，如果电源内阻不可忽略，实验如何进行？

2．根据实验数据，进行分析、比较，来验证线性电路的叠加性，总结实验结论。

3．在验证叠加原理实验数据中，各电阻器件所消耗的功率能否用叠加原理计算得出？试用实验数据进行计算并作说明。

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