電路原理實驗課件

1、實驗一實驗一 直流電路直流電路一、實驗?zāi)康囊?、實驗?zāi)康亩⒍?、實驗原理實驗原理三、實驗?nèi)容與要求三、實驗內(nèi)容與要求四、實驗設(shè)備四、實驗設(shè)備五、注意事項五、注意事項六、思考題六、思考題七、七、實驗報告要求實驗報告要求一、一、實驗?zāi)康膶嶒災(zāi)康?. 學(xué)習(xí)直流穩(wěn)壓電源、數(shù)字萬用表、直流電壓表以及電 流表的使用。2. 驗證基爾霍夫定律，加深對正方向的理解。3. 驗證線性電路的疊加原理、戴維南定理和諾頓定理， 鞏固所學(xué)理論知識。4. 學(xué)會測量線性有源二端網(wǎng)絡(luò)的開路電壓、短路電流 及等效內(nèi)阻的方法。5.驗證特勒根定理和互易定理，加深對該定理的理解。二、實驗原理二、實驗原理1. 基爾霍夫定律 值得注意的是，疊

2、加原理只適用于電流或電壓的計算，不適用于功率的計算。 在具有多個獨立電源的線性電路中，一條支路中的電流或電壓，等于電路中各個獨立電源分別作用時，在該支路中所產(chǎn)生的電流或電壓的代數(shù)和。2. 疊加原理(2) 基爾霍夫電壓定律：電路中，某一瞬間沿任一閉合回路一周，各元件電壓降的代數(shù)和等于零 ，即U =0。(1) 基爾霍夫電流定律：電路中，某一瞬間流入和流出任一節(jié)點的電流的代數(shù)和等于零，即I=0。(1) 戴維南定理：一個線性有源二端網(wǎng)絡(luò)，可以用一個理想電壓源和一個等效電阻串聯(lián)構(gòu)成的電壓源等效代替。等效電壓源的源電壓為有源二端網(wǎng)絡(luò)的開路電壓；串聯(lián)電阻為有源二端網(wǎng)絡(luò)中所有獨立電源作用為零時的無源二端網(wǎng)絡(luò)的

3、等效電阻。二、實驗原理二、實驗原理3. 等效電源定理(2) 諾頓定理：一個線性有源二端網(wǎng)絡(luò)，可以用一個理想電流源和一個等效電阻并聯(lián)構(gòu)成的電流源等效代替。等效電流源的源電流為有源二端網(wǎng)絡(luò)的短路電流；并聯(lián)電阻為有源二端網(wǎng)絡(luò)中所有獨立電源作用為零時的無源二端網(wǎng)絡(luò)的等效電阻。 設(shè)有b條支路的電路，支路電壓為uk，支路電流為ik ，uk與 ik為關(guān)聯(lián)參考方向，有表明，在任何時刻各支路吸收和發(fā)出的功率之和等于零。因此特勒跟定理表達的是功率守恒。二、實驗原理二、實驗原理4. 特勒根定理01bkkkiu 如圖所示，網(wǎng)絡(luò)N為線性無源電阻網(wǎng)絡(luò)，激勵為電壓源，響應(yīng)為電流。在圖a中，支路1的電壓源US1在支路2產(chǎn)生的

4、電流I2，將此電壓源轉(zhuǎn)到支路2，如圖b所示，US2在支路1產(chǎn)生電流為I1，則有：2112SSUIUIab5. 互易定理二、實驗原理二、實驗原理Us1I2I1Us2三、實驗內(nèi)容與要求三、實驗內(nèi)容與要求1. 實驗電路2. 驗證基爾霍夫定律3. 驗證疊加原理4. 驗證戴維南定理5. 驗證諾頓定理6. 驗證特勒根定理7. 驗證互易定理定理返回1. 實驗電路圖 _ US1 US2 I2 I1 I3I4+ +_ R2 R1 R3 R4 R5 A A A A A 27220 60100100 I5 C B 6V 7V 圖1 A準備工作1. 使用數(shù)字萬用表測量各電阻的阻值，將R5記錄 于表3和表4中。 注意：

5、用數(shù)字萬用表測量電阻時，電阻不能帶電。2. 調(diào)節(jié)雙路直流電壓源的輸出。2. 驗證基爾霍夫定律電流 I /mAI1I2I3I4I5測量值電壓 U /VUR1UR2UR3UR4UR5測量值 表1 分別測出實驗電路各元件兩端的電壓和各支路中的電流，記入下表：操作提示：1. 電流的參考方向為電路圖中標注的方向，電壓與電 流為關(guān)聯(lián)參考方向。2. 測量電流時要將電流表串接在電路中，并注意 “+”、 “-”極性，嚴禁同電源并聯(lián)。2. 驗證基爾霍夫定律2. 驗證基爾霍夫定律對于節(jié)點A和節(jié)點B驗證基爾霍夫電流定律：選擇US1-R1-R3-R2-US2回路和R4-R3-R5回路驗證基爾霍夫電壓定律：說明：在下劃線

6、上填入+、-號。52343100IIIIII5342231100RRRSRRRSUUUUUUUU3. 驗證疊加原理返回 - US1 I2 I1 I3I4 + R2 R1 R3 R4 R5 A A A A A I5 C B - US2 I2 I1 I3I4 + R2 R1 R3 R4 R5 A A A A A I5 C B 圖2 US1 單獨作用電路圖 圖3 US2 單獨作用電路圖 3. 驗證疊加原理I1I2I3I4I5US1 、US2 共同作用US1 單獨作用US2 單獨作用疊加結(jié)果次序電流 /mA 表2 按US1 和US2共同作用、 US1單獨作用、 US2單獨作用的次序測量各支路電流 記入

7、下表，并將疊加結(jié)果計算出來。操作提示： 如圖2和3所示，當US1單獨作用US2不起作用時，對US2的處理方法是將US2的穩(wěn)壓電源從實驗板上拆除，另用一根導(dǎo)線將US2原接線處短接。同樣US1不起作用時也如此處理。3. 驗證疊加原理 _ US1 US2 I2 I1 I3I4+ +_ R2 R1 R3 R4 A A A A C B4. 驗證戴維南定理圖4 驗證戴維南、諾頓定理實驗電路圖 4. 驗證戴維南定理物理量UOCR0R5I5實測計算測量值 將R5支路去掉，測量有源二端網(wǎng)絡(luò)B、C間開路電壓UOC、等效內(nèi)阻R0和電阻R5的數(shù)值，填入表3： 表3操作提示：測量等效內(nèi)阻R0時要使US1與US2不起作用

8、，具體的處理方法參照實驗內(nèi)容3。5. 驗證諾頓定理物理量ISCR0R5I5實測計算測量值 如圖4所示將R5支路去掉，測量有源二端網(wǎng)絡(luò)B、C間短路電流 ISC、等效內(nèi)阻R0和電阻R5的數(shù)值，填入表4： 表4 根據(jù)要求進行計算，驗證戴維南定理和諾頓定理，畫出等效電路圖并寫出計算過程。6. 驗證特勒根定理 返回 結(jié)合實驗電路圖1，選擇特勒根定理的第一種形式進行驗證。設(shè)計實驗表格，將測量數(shù)據(jù)填于表格內(nèi)，并驗證特勒根定理。7. 驗證互易定理返回選擇互易定理的第一種形式進行驗證。結(jié)合下面電路，設(shè)計實驗表格，并將測量數(shù)據(jù)填于表格內(nèi)，并且驗證互易定理。 60 100 7V 100四、實驗設(shè)備四、實驗設(shè)備返回返

9、回 名稱名稱規(guī)格與型號規(guī)格與型號數(shù)量數(shù)量實驗電路板實驗電路板參數(shù)見電路圖參數(shù)見電路圖1-21塊塊數(shù)字萬用表數(shù)字萬用表MS82171塊塊雙路直流電源雙路直流電源DC 030V1臺臺直流直流A/V表表Max 0200V / 0200mA1塊塊電工實驗臺電工實驗臺 SBL-11臺臺五、注意事項五、注意事項1. 嚴禁電源短路，換接線路時要將穩(wěn)壓電源關(guān)閉；2. 根據(jù)被測對象隨時轉(zhuǎn)換萬用表的測試檔位；3. 測量電流時要將電流表串接在電路中，并注意 “+”、“-”極性，嚴禁同電源并聯(lián)；4. 測量電阻時，要切斷電源，嚴禁帶電測量電阻；5. 接換線時，要手持導(dǎo)線的插頭部分，不要拽細 線部分，以免損壞導(dǎo)線。六、思考題六、思考題1. 錯把電流表當電壓表使用，會產(chǎn)生什么結(jié)果？2. 能不能用疊加原理進行功率計算？為什么？3. 疊加原理、等效電源定理使用條件是什么？返回七、實驗報告要求七、實驗報告要求1. 實驗題目、實驗?zāi)康?、?/p>