電工學 實驗1(1) 疊加定理的驗證

1、課題疊加原理的驗證需2課時教學目的要求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。加深理解疊加原理對非線性電路不適用。教學重點對線性電路的疊加性和齊次性的認識和理解。教學理解線性電路疊加原理；理解疊加原理對非線性電路教案編寫日期難點不適用年月曰教學內(nèi)容與教學過程提示與補充一、實驗前準備實驗所用儀器、實驗報告、板書實驗內(nèi)容二、組織實驗課堂根據(jù)實驗人數(shù)合理分組學生簽名（簽到表輪流簽名）講解本次實驗方法、要求三、實驗指導主要講解實驗目的、實驗原理、實驗步驟及其實驗的注意事項等；四、實驗原理線性電路的疊加性：在有幾個獨立源共同作用下的線性電路中，任何一條支路的電流或電壓，

2、都可以看成是由每一個獨立源單獨作用時在該支路所產(chǎn)生的電流或電壓的代數(shù)和。線性電路的齊次性：當激勵信號（某獨立源的值）增加或減小K倍時，電路的響應（即電路中各支路的電流和電壓值）也將增加或減小K倍。某獨立源單獨作用是指：在電路中將該獨立源之外的其他獨立源“去掉”，即電壓源用短路線取代，電流源用開路取代，受控源保持不變。對含非線性元件（如二極管）的電路，疊加原理不適用；疊加原理一般也不適用于“功率的疊加”，P=（SI）（SU）SIU五、實驗預習要求，在實驗報告本上完成以下內(nèi)容寫出本實驗用到的儀器、設備及型號；畫出實驗電路接線圖及數(shù)據(jù)表格；根據(jù)圖3.1中各元件參數(shù)計算表格3.1中各項理論值回答思考問

3、題：疊加原理中EE2分別單獨作用，在實驗中應如何操作？可否直接將不作用的電源（E或E2）置零（短接）？六、實驗內(nèi)容與步驟實驗線路如圖3.1所示，中虛線的地方用導線連接起來。圖3.1實驗電路表3.1線性電路疊加原理的驗證實驗內(nèi)容測量項目、E1(v)E2(v)I1(mA)I2(mA)I3(mA)UAB(v)UBC(v)UAD(v)UCD(v)UDA(v)E1單獨作用e2單獨作用E、E2作用2E2單獨作用令電源E單獨作用時（將開關S1擲向E側，開關S2投向短路側），用數(shù)字萬用表測量各支路電流及電路中指定兩點間的電壓，數(shù)據(jù)記入表3.1。令電源E2單獨作用時（將開關S1投向短路側，開關S2投向E2側），

4、重復實驗步驟2的測量和記錄。令E1和E2共同作用時（開關S1和S2分別投向E1和E2側），重復上述的測量和記錄。將E2的數(shù)值增大兩倍，調(diào)至（+12V）,重復上述第3項的測量并記錄。5.將1KQ換成一只二極管1N4007，重復14的測量過程，數(shù)據(jù)記入表3.2中。表2含二極管的非線性電路、實驗內(nèi)容測量項目、E1(v)E2(v)I1(mA)I2(mA)I3(mA)UAB(v)UBC(v)UAD(v)UCD(v)UDA(v)E單獨作用e2單獨作用E、E2作用2E2單獨作用七、實驗注意事項應嚴格按照圖中所給電流或電壓參考方向正確連接萬用表的紅黑表筆。例如，測量I1電流時，先將AB之間的導線拔下，然后將萬

5、用表設置為測量直流電流的狀態(tài)，將紅表筆接入左邊的插孔，黑表筆接入右邊的插孔，保證在給定的電流參考方向下，電流始終從紅表筆流入，黑表筆流出。測量電壓時，應將萬用表設置為測量直流電壓的狀態(tài)，且紅表筆始終與假想的高電位點連接，黑表筆始終與假想的低電位點連接。如，測量UAB電壓時，紅表筆接A點，黑表筆接B點；測UDA時，紅表筆接D點，黑表筆接A點。實驗過程中，為了保證儀表的安全，避免在測完電流后沒有及時切換萬用表測量狀態(tài)，而直接去測電壓導致燒表事故發(fā)生，最好先把表格中所有的電壓測完之后，再去測電流。正確選用儀表量程并注意及時更換。測量各項參數(shù)時應注意量程的合理選擇。使用數(shù)字萬用表時，一般所選擇的量程應遵循一個原則：即讓被測電量的值盡可能接近所選量程的最大值。在測量中如果萬用表顯示屏出現(xiàn)4個或5個零同時閃爍，表示“超量程”了，即被測電量超過所選量程的最大值，這時應及時將量程切換到較大一檔。八、實驗報告要求根據(jù)所測實驗數(shù)據(jù)，歸納、總結實驗結論，即驗證線性電路的疊加性與齊次性。各電阻器所消耗的功率能否用疊加原理計算得出？試用上述實驗數(shù)據(jù)，進行計算并作結論。通過表3.2所測實驗數(shù)據(jù)，你能得出什么樣的結論？（擴展任務）實驗電路中，若有一個電阻器改為二極管，試