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(chǎn)生的電流或電壓的代數(shù)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(shù)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(shù)字電壓表14直流數(shù)字毫安表15迭加原理實驗電路板1HE-12四、實驗內(nèi)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(shù)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(shù)據(jù)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(shù)據(jù)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(shù)據(jù)記入表6-1。5.將U2的數(shù)值調至＋12V，重復上述第3項的測量并記錄，數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)記入表6-2。7.任意按下某個故障設置按鍵，重復實驗內(nèi)容4的測量和記錄，再根據(jù)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(jù)此畫出有源二端網(wǎng)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(wǎng)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(wǎng)絡內(nèi)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(wǎng)絡的等效內(nèi)阻R0，或稱網(wǎng)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(wǎng)絡內(nèi)的獨立源必須先置零，以免損壞萬用表。其次，歐姆檔必須經(jīng)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(wǎng)絡開路電壓及等效內(nèi)阻的幾種方法，并比較其優(yōu)缺點。七、實驗報告1.根據(jù)步驟2和3，分別繪出曲線，