實驗三：疊加原理的驗證

實驗三疊加原理的驗證一、實驗目的驗證線性電路疊加原理的正確性，加深對線性電路的疊加性和齊次性的認識和理解。二、原理說明疊加原理指出：在有多個獨立源共同作用下的線性電路中，通過每一個元件的電流或其兩端的電壓，可以看成是由每一個獨立源單獨作用時在該元件上所產生的電流或電壓的代數和。線性電路的齊次性是指當激勵信號（某獨立源的值）增加或減小K倍時，電路的響應（即在電路中各電阻元件上所建立的電流和電壓值）也將增加或減小K倍。三、實驗設備序號名稱型號與規(guī)格數量備注1直流穩(wěn)壓電源0~30V可調二路2萬用表13直流數字電壓表14直流數字毫安表15迭加原理實驗電路板1HE-12四、實驗內容實驗線路如圖6-1所示，用HE-12掛箱的“基爾夫定律/疊加原理”線路。圖6-1基爾霍夫/疊加原理驗證1.將兩路穩(wěn)壓源的輸出分別調節(jié)為12V和6V，接入U1和U2處。2.令U1電源單獨作用（將開關K1投向U1側，開關K2投向短路側）。用直流數字電壓表和毫安表（接電流插頭）測量各支路電流及各電阻元件兩端的電壓，數據記入表6-1。表6-13.令U2電源單獨作用（將開關K1投向短路側，開關K2投向U2側），重復實驗步驟2的測量和記錄，數據記入表6-1。4.令U1和U2共同作用（開關K1和K2分別投向U1和U2側），重復上述的測量和記錄，數據記入表6-1。5.將U2的數值調至＋12V，重復上述第3項的測量并記錄，數據記入表6-1。6.將R5（330Ω）換成二極管1N4007（即將開關K3投向二極管IN4007側），重復1～5的測量過程，數據記入表6-2。7.任意按下某個故障設置按鍵，重復實驗內容4的測量和記錄，再根據測量結果判斷出故障的性質。表6-2故障2五、實驗注意事項1.用電流插頭測量各支路電流時，或者用電壓表測量電壓降時，應注意儀表的極性，并應正確判斷測得值的＋、－號。2.注意儀表量程的及時更換。六、預習思考題1.用開路電壓、短路電流法測定戴維寧等效電路的Uoc和R0。在8-4(a)中，接入穩(wěn)壓電源Us=12V和恒流源Is=10mA，不接入RL。利用開關K，分別測定UOc和Isc,并計算出R0。（測Uoc時，不接入mA表。）Uoc(v)Isc(mA)R0=Uoc/Isc(Ω)16.3531.45202.負載實驗按圖8-4(a)接入RL。改變RL阻值，測量不同端電壓下的電流值，記于下表，并據此畫出有源二端網絡的外特性曲線。U（v）2.624.535.967.0988.749.369.910.35I（mA）26.322.619.917.71614.513.412.311.53.驗證戴維寧定理：從電阻箱上取得按步驟“1”所得的等效電阻R0之值，然后令其與直流穩(wěn)壓電源（調到步驟“1”時所測得的開路電壓Uoc之值）相串聯(lián)，如圖8-4(b)所示，仿照步驟“U（v）2.674.546.007.188.819.389.910.37I（mA）26.322.719.917.71614.513.412.311.55.有源二端網絡等效電阻（又稱入端電阻）的直接測量法。見圖8-4（a）。將被測有源網絡內的所有獨立源置零（去掉電流源Is和電壓源Us，并在原電壓源所接的兩點用一根短路導線相連），然后用伏安法或者直接用萬用表的歐姆檔去測定負載RL開路時A、B兩點間的電阻，此即為被測網絡的等效內阻R0，或稱網絡的入端電阻Ri。。五、實驗注意事項1.測量時應注意電流表量程的更換。2.步驟“4”源短接。3.用萬表直接測R0時，網絡內的獨立源必須先置零，以免損壞萬用表。其次，歐姆檔必須經調零后再進行測量。4.用零示法測量Uoc時，應先將穩(wěn)壓電源的輸出調至接近于Uoc，再按圖8-3測量。5.改接線路時，要關掉電源。六、預習思考題1.在求戴維寧等效電路時，作短路試驗，測Isc的條件是什么？在本實驗中可否直接作負載短路實驗？請實驗前對線路8-4(a)預先作好計算，以便調整實驗線路及測量時可準確地選取電表的量程。2.說明測有源二端網絡開路電壓及等效內阻的幾種方法，并比較其優(yōu)缺點。七、實驗報告1.根據步驟2和3，分別繪出曲線，