電路分析基礎實驗報告1

實驗一1、實驗目得學習使用workbenｃｈ軟件,學習組建簡單直流電路并使用仿真測量儀表測量電壓、電流。２、解決方案1)基爾霍夫電流、電壓定理得驗證。解決方案：自己設計一個電路,要求至少包括兩個回路與兩個節(jié)點，測量節(jié)點得電流代數(shù)與與回路電壓代數(shù)與,驗證基爾霍夫電流與電壓定理并與理論計算值相比較．2)電阻串并聯(lián)分壓與分流關系驗證。解決方案：自己設計一個電路，要求包括三個以上得電阻,有串聯(lián)電阻與并聯(lián)電阻,測量電阻上得電壓與電流,驗證電阻串并聯(lián)分壓與分流關系,并與理論計算值相比較。3、實驗電路及測試數(shù)據(jù)4、理論計算根據(jù)KVL與ＫCL及電阻VCR列方程如下：Is=I1+Ｉ2，U1+U2=U３,Ｕ１=I1＊Ｒ1，U２=Ｉ1*Ｒ2,U3＝Ｉ2*R３解得，U1=10V,U2=２0V,U３＝30V，I1=5A，I２=5A5、實驗數(shù)據(jù)與理論計算比較由上可以瞧出，實驗數(shù)據(jù)與理論計算沒有偏差,基爾霍夫定理正確；R1與R2串聯(lián),兩者電流相同,電壓與為兩者得總電壓,即分壓不分流；R1R２與R3并聯(lián),電壓相同,電流符合分流規(guī)律.6、實驗心得第一次用軟件,好多東西都找不著,再瞧了指導書與同學們得討論后,終于完成了本次實驗。在實驗過程中，出現(xiàn)得一些操作上得一些小問題都給予解決了.實驗二１、實驗目得通過實驗加深對疊加定理得理解；學習使用受控源;進一步學習使用仿真測量儀表測量電壓、電流等變量。２、解決方案自己設計一個電路,要求包括至少兩個以上得獨立源(一個電壓源與一個電流源）與一個受控源,分別測量每個獨立源單獨作用時得響應,并測量所有獨立源一起作用時得響應,驗證疊加定理.并與理論計算值比較。3、實驗電路及測試數(shù)據(jù)電壓源單獨作用：電流源單獨作用：共同作用:４、理論計算電壓源單獨作用時:—10+3Ix１+2Ｉx1=0,得Ix1＝2Ａ；電流源單獨作用時：I2-Ix2=32Ix2+I2+2x2=0兩者共同作用時:I-Ix=3５、實驗數(shù)據(jù)與理論計算比較由上得，與測得數(shù)據(jù)相符,Ｉx=Ｉｘ1+Ix2,疊加定理得證.6、實驗心得通過本實驗驗證并加深了對疊加定理得理解,同時學會了受控源得使用。實驗三1、實驗目得通過實驗加深對戴維南、諾頓定理得理解;學習使用受控源。2、解決方案自己設計一個有源二端網(wǎng)絡，要求至少含有一個獨立源與一個受控源,通過儀表測量其開路電壓與短路電流,將其用戴維南或諾頓等效電路代替,并與理論計算值相比較。 實驗過程應包括四個電路:１）自己設計得有源二端網(wǎng)絡電路，接負載RL,測量RＬ上得電流或電壓；2）有源二端網(wǎng)絡開路電壓測量電路;３）有源二端網(wǎng)絡短路電流測量電路；3)原有源二端網(wǎng)絡得戴維南（或諾頓）等效電路，接(1）中得負載RL,測量ＲＬ上得電壓或電流。3、實驗電路及測試數(shù)據(jù)原電路：開路電壓測量:短路電流測量:戴維南等效電路:4、理論計算開路電壓:Ｕoc=10V,短路電流:Ioc＝1/１５０=0、66７A,輸出電阻:Ro=Uoc/Ioc=1、５kΩ、５、實驗數(shù)據(jù)與理論計算比較由上可知,計算結(jié)果與測量結(jié)果相符,且等效電路在負載上引起得響應與原電路相同，驗證了戴維南等效法得正確性.6、實驗心得通過本實驗驗證并加深了對戴維南、諾頓定理得理解.實驗四１、實驗目得通過實驗加深對理想運放得負反饋電路理解。2、解決方案自己設計一個理想運放負反饋電路，可以就是反向比例電路，正向比例電路,加法電路等,可以設計一級或多級,測量其輸出電壓值,并與理論計算值相比較。(注意運放輸入電壓必須就是小信號，電壓值控制在1v以下.)3、實驗電路及測試數(shù)據(jù)反向比例器:4、理論計算由虛短與虛斷知,Ｕ0＝０，I1=I2，即（Ｕ１—U0)/R１=(U0—U2)/R2,得U2＝-Ｕ1*R2/R1。5、實驗數(shù)據(jù)與理論計算比較根據(jù)理論計算,U２=—１２Ｖ，與測量結(jié)果一致,即本電路可以作為反向比例器使用。6、實驗心得通過本次實驗驗證并加深了對理想運放得負反饋電路理解。實驗五1、實驗目得（1)學習使用示波器。(2）通過模擬儀器測試RC電路得充放電特性，觀察電容器充放電過程中電壓與電流得變化規(guī)律。２、實驗內(nèi)容與步驟１、RC電路得充放電特性測試（１）在EWB得電路工作區(qū)按上圖圖連接。可按自己選擇得參數(shù)設置。（2）選擇示波器得量程,按下啟動\停止開關，通過空格鍵使電路中得開關分別接通充電與放電回路,觀察不同時間常數(shù)下RＣ電路得充放電規(guī)律。(３）改變C數(shù)值計算其時間常數(shù)。繪出虛擬示波器顯示得輸出波形圖,也可自行設計實驗。使用ＥＷB時注意選擇適當?shù)梅抡鎯x表量程。每次要通過按下操作界面右上角得“啟動/停止開關＂接通電源，或者暫停來觀察波形。使用示波器時要注意選擇合適得時間與幅值來觀察波形。3、實驗電路及測試數(shù)據(jù)1uF電容充電：1uF電容放電:0、1ｕF電容充電:0、1uF電容放電:電容具有充放電功能，充放電時間與電路時間常數(shù)有關。４、理論計算當Ｃ１=0、1uＦ時，時間常數(shù)τ＝RC1=1ms，當C２=１uＦ時，τ＝RC2=1０ms;充電時電容電壓為零狀態(tài)響應,Uc(ｔ）=12*(1—e-t/τ)放電時電容電壓為零輸入響應,Uc（t）=12*e-t/τ5、實驗數(shù)據(jù)與理論計算比較比較計算結(jié)果與測量數(shù)據(jù)可得,電容充放電得時長與電路時間常數(shù)有關（τ越大,充放電時間越長)，且測得得響應曲線與計算結(jié)果一直。６、實驗心得通過本次實驗,學習了使用示波器。通過模擬儀器測試RＣ電路得充放電特性，觀察到了電容器充放電過程中電壓與電流得變化規(guī)律。實驗六1、實驗目得通過實驗加深對交流電路中幅值、有效值、相位得理解；學習使用交流信號源與仿真儀表測量交流電壓、電流，學習使用示波器。2、實驗電路及測試數(shù)據(jù)串聯(lián):并聯(lián)：電阻得ｕ、i相位關系:電容得ｕ、i相位關系：電感得u、i相位關系:3、理論計算串聯(lián):ω＝２π?＝１005、3s-1則Ｚr=Ｒ＝５Ω,Ｚｃ＝-j/（ωｃ)＝—2、49jΩ，Zl=ｊωL=0、5jΩ,,從而Ur＝｜Uｓ*Zr／（Zr＋Zc+Zｌ)|=93、２V,Uc＝｜U＊Zc／（Ｚr+Zc+Zｌ）|=９、5V，Ul=｜U*Zl/(Zr＋Ｚc＋Zl)|＝４５、７5V、并聯(lián)：ω=２π?=１005、3s-1則Zr=Ｒ=5０Ω，Zc=—j/（ωc)=—39、８jΩ,Zｌ=jωＬ＝20、１1ｊΩ,，于就是Iｒ=|Is＊(Zｃ+Ｚl)/(Zr＋Zc+Zl)｜=6４、6A，Ｉc＝|Is*(Zr+Ｚl)/(Zr+Zｃ+Zl）|=８2、２ＡＩl=|Is＊（Ｚｃ＋Zr)/（Zr+Zc+Ｚｌ）|＝15８、5A電阻得u、i相位關系:根據(jù)電阻得電氣特性可知ｕ與i同相，即相位差為零。電容得ｕ、i相位關系：根據(jù)電容得電氣特性可知電流領先電壓90。電感得u、ｉ相位關系：根據(jù)電感得電氣特性可知電壓領先電流90。4、實驗數(shù)據(jù)與理論計算比較比較后可知實驗測量數(shù)據(jù)與計算結(jié)果相符,串聯(lián)電壓與并聯(lián)電流分別滿足Us2=Ur2+（Ul-Uc）2,Is各元件上ｕ、i得相位關系也已理論知識一致。5、實驗心得通過本次實驗加深了對交流電路中幅值、有效值、相位得理解;學會了使用交流信號源與仿真儀表測量交流電壓、電流.實驗七1、實驗目得通過實驗加深對交流電路中相量計算得理解。２、實驗電路及測試數(shù)據(jù)KVＬ驗證：Ｕc落后于Ur９0度，Uｌ領先于Uｒ9０度。KＣL驗證：Iｒ領先于Ｉ44度Ｉｌ落后I3７度Ic領先Ｉ１37度.3、理論計算KＶＬ：ω=2π?＝1０0５、3s-1,故Zｒ=Ｒ=2０Ω,Ｚc=—j/（ωc）＝－2４、8７jΩ,Zl=jωL=5０、27jΩ設電流相量為I=I∠0oＡ，根據(jù)ＫVL有:Us＝Ur+Uc＋Ul由VCR有Ur=Zｒ＊I,Uc=Zｃ＊I,Ul=Zl*I，Us=I＊解得：I＝3、1∠0oA，Ur＝62∠0oV，Uc=-7７、1∠（-90）KCL:ω＝2π?=１005、３s-1，故Zｒ=R＝50Ω,Ｚc=-j/(ωc）=-3９、79jΩ，Ｚｌ=jωL=２０、1１ｊΩ設電流相量I＝3∠0oＡ,根據(jù)KCＬ有I=Ir+Ic+Il由VCR有,U=Ir*Zｒ=Ic*Zc=Il解得Ir=1.75∠44oA，Ic=2、25∠Il=2、３７∠（-4、實驗數(shù)據(jù)與理論計算比較比較計算結(jié)果與測量結(jié)果，兩者一致,驗證了交流電路得KVL與KCL。５、實驗心得通過本次實驗加深了對交流電路中相量計算得理解.實驗八1、實驗目得通過實驗加深對三相交流電路中相電流、線電流、相電壓、線電壓得理解;學習使用交流信號源與仿真儀表測量交流電壓、電流。2、解決方案自擬實驗