电路分析基础实验-实验指导书2015 联系客服

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值分别填入表1中。根据表1中的实验数据,验证叠加定理。

1)US1单独作用,US2短路,电流I1、I3为正,I2为负。 2)US2单独作用,US1短路,电流I2、I3为正,I1为负。 3)US1、US2共同作用,电流I1、I2、I3均为正。

表1 叠加定理数据记录表 用数字万用表 I1(mA) I2(mA) I3(mA) 基尔霍夫定律测量电流 ∑I US1单独作用 US2单独作用 US1、US2共同作用 US1与US2单独作用叠加值 误差(%)

注:误差(%)=(共同作用值--叠加值)/共同作用值

2、戴维南定理的等效验证

归纳、总结实验结果,并分析产生误差的原因。

1)测量戴维南电路(有源二端网络)中等效内阻(自制表格并计算內阻R0值) 根据不同的精度要求和测量条件,有源二端网络参数有不同的测量方法。 方法一(开路短路法)

在有源二端网络输出端开路时,用电压表直接测量其开路电压UOC,然后再用电流表测量其短路电流ISC,则可计算出有源二端网络等效内阻RO:

RO=UOC∕ISC

这种方法适用于网络等效内阻较大,而短路电流不超过额定值的情况。 方法二(两次电压测量法)

实验电路如图3所示, 先测量ab开路电压UOC , 然后在ab端接上一个电阻R ,再测量ab电压U1, 则ab端等效内阻RO为: RO = (UOC∕U1-1)R

等效内阻 R1 R3 a 200Ω 510Ω R+ 0 R2 U+ UOC 200Ω 6V OC ISC - - b 图3 有源二端网络测试电路

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S2

U

3、戴维南电路中功率的测定:有源二端网络的伏安特性(请按表格中的要求计算出P值功率变化)

图2 戴维南定理实验电路

该实验电路可由上一个实验如图1所示的电路去掉双刀双掷开关,用负载电阻RL置换US1改造而成,实验电路如图2所示。电路中的电源只有US2 单独作用,再由小到大依次调节可变电阻RL使其分别为表2中所示和最大功率输出的电阻值,记录电流(压)表中相对应的读数并填入表2中。

表2 RL(Ω) 测量值I l (mA) 测量值Uab (V) 计算值P (mw) 200 300 R0= 400 500 600 RLbILmAa200510R2 200+6VUS2-

根据表2中的试验数据,绘制功率传输曲线。证明负载上获得最大功率的条件。 六、思考题

1、应用测量有源二端网络等效内阻的方法一时,用电流表测量其短路电流ISC,这种方法适用于什么情况?

2、验证叠加定理时,如果实际电压源的内阻不能忽略,实验该如何进行? 七、注意事项

1、复习教材中的相关部分。阅读实验指导书,了解实验原理、内容与步骤。

2、直流稳压电源不可短接。改接线路时,要关掉电源。

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a + 断开 断开 断开 IL US1 3V 断开 R1 200 I1 I3 I2 R3 510 + 断开 - RL 1K b R2 200 R4 10 US2 6V 断开 -

实验四 戴维南定理与叠加定理实验板电路

要求:

1、测出固定电阻的实际电阻值,电位器阻值按电路要求调节。 2、用万用表测好稳压电源电压,再接入电路中。 3、注意拨键开关的位置,开为断开位置。 4、不能用鳄鱼夹直接夹插座上,必须用导线接入。

5、测量叠加定理,US1单独作用时,US2闭合短路并断开稳压电源;US2单独作用时,US1也一样。

6、注意实验电路的参考方向,与参考方向一致时为正、与参考方向相反时为负。

7、戴维南电路中功率的测定,US1断开并去掉稳压电源,接入负载RL 。ab两端电压就是负载电压Uab ,此时I1= IL ,断开I1开关测量的电流就是IL 。

8、开路短路法测量,需断开负载。

实验时应注意:

1、电源电压US1、US2分别单独作用时,测量各元件对应的电流之和应该等于电源电压US1、US2同时作用时的电流叠加值,为什么?

3、除书中介绍“R0”几种方法测量外,你还能用哪几种方法测量“R0”,试分析一下等效电阻“R0”测量方法在实际电路中的应用。

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2、也可以自己设计一个有源二端网络进行测量并画出实际的实验测试电路图。

2.4 实验五 RC一阶电路的零输入响应和零状态响应

一、实验目的:该实验通过改变电路中RC的参数,观察:

1、RC电路过渡过程及时间常数的变化; 2、微分电路和应具备的条件 3、积分电路和应具备的条件 二、实验仪器设备

函数发生器 一台 双踪示波器 一台 电路实验板 一块 三、实验的基本原理

1、时间常数?的测定方法:

RC一阶电路的零输入响应和零状态响应分别按指数规律衰减和增长,其变化的快慢决定于电路的时间常数?。 (1)、过渡(放电)过程:(模拟电路)

一阶网络在没有输入信号作用时,由电路中动态元件的初始贮能所产生的响应,就是零输入响应。对图1所示的一阶网络,设电容器上有初始电压Uco ,有UC?UC0e

?t?

t=0+-KUs+-UcUcoUcR0.368Uco て

图1 零输入的一阶电路 图2 一阶电路的响应曲线

其中?=RC, Uco=Us 当t??时, Uc(t)=0.368Uco,此时对应的时间就等于时间常数?。如图2所示。

(2)过渡(充电)过程: (模拟电路) 一阶网络中,动态元件的初始储能为零时,由施加于网络的输入信号产生的响应即为一阶网络的零状态响应。输入信号最简单的形式是恒定的成阶跃的电压或电流。我们亦可用零状态响应波形来测定时间常数?。电路和波形分别如图3、图4所示。

tKt=0+Us-R+Uc(t)-UcUco0.632Ucotて

图3 零状态的一阶电路 图4 一阶电路的响应曲线

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