电势叠加原理

常用电路的叠加原理应用

叠加原理在各种电路中的应用 一、 电阻电路的叠加原理 设某一支路的电流或电压的响应为 y (t ), 分布于电路中的的n 个激励为,各个激励的网络函数为, 则 y(t)= 注:对给定的电阻电路,若 为常数,则体现出响应和激励的比例性和齐次性。 例:求下图中的电压 解: 当只有电压源作用时,电流源视为开路, =0.5A 2=1A ∴=2V-3V=-1V 当只有电流源作用时,电压源视为短路 4Ω的电阻被短路,=0 ∴受控源相当于断路 ∴=9 ∴=+=8V 二、 正弦稳态电路下的叠加原理 正弦稳态下的网络函数 H(jw)=|H(jw)| a) 若各正弦激励均为同一频率,则可根据同一向量模型进行计算 ()i x t i H 1 () n i i i H x t =∑i H 2V 3 Ω 1 I 1I 21V 3 1I 22V 2V 21V 22V ()w ?∠

例 使用叠加原理求电流 i(t) 已知 (t)=10sin(100t) mA (t)=5cos(100t) V 解: 当电流源单独作用时,电压源视为短路 当电压源单独作用时,电流源视为断路 两者叠加 b) 若各正弦激励的频率不相同,则需根据各自的向量模型进行计算 例 已知作用于RLC 串联电路的电压为u(t)=[50cos(wt)+25cos(3wt+60)]V ,且已知基波频率是的输入阻抗为Z(jw)=R+j(wL-1/wC)=[8+j(2-8)],求电流i(t)。 解 由输入阻抗可知 在时,R=8, L=2, 1/C=8 s i s u s i 1H 200uF 1100 [*1090]8.945116.56 100(10050)m I mA j =∠-=∠-+ -s u 1001H 200uF 250 A 0.044725.56A 10010050m I j j ∠= =∠-+-[8.945cos(100116.56)44.7cos(10026.56)]mA 45.6cos(10037.9)mA i t t t =-+-=-ΩωΩωΩω Ωs i 1H 200uF

叠加原理练习

复杂直流电路专项复习 _____________叠加定理专题 一、叠加定理的内容 当线性电路中有几个电源共同作用时,各支路的电流(或电压)等于各个电源分别单独作用时在该支路产生的电流(或电压)的代数和(叠加)。 在使用叠加定理分析计算电路应注意以下几点: (1) 叠加定理只能用于计算线性电路(即电路中的元件均为线性元件)的支路电流或电压(不能直接进行功率的叠加计算); (2) 电压源不作用时应视为短路,电流源不作用时应视为开路; (3) 叠加时要注意分电流(或分电压)与所求的电流(或电压)之间的参考方向,正确选取各分量的正负号。 (4)每个电源单独作用时,必须画出分图,且尽量保持原图结构不变。 (5)叠加原理只能用来求电路中的电压和电流,而不能用来计算功率。 二、应用举例 【例3-3】如图3-8(a)所示电路,已知E 1 = 17 V ,E 2 = 17 V ,R 1 = 2 Ω,R 2 = 1 Ω,R 3 = 5 Ω,试应用叠加定理求各支路电流I 1、I 2、I 3 。 (1) 当电源E 1单独作用时,将E 2视为短路,设 R 23 = R 2∥R 3 = 0.83 Ω 则 A 1A 5A 683 .217 1322 313 23 223111=+==+===+='I R R R 'I 'I R R R 'I R R E 'I (2) 当电源E 2单独作用时,将E 1视为短路,设 R 13 =R 1∥R 3 = 1.43 Ω 则 A 2A 5A 743 .217 23 11 323 13 113222=+==+===+=''I R R R ''I ''I R R R ''I R R E ''I (3) 当电源E 1、E 2共同作用时(叠加),若各电流分量与原电路电流参考方向相同时,在电流分量前面选取“+”号,反之,则选取“-”号: I 1 = I 1′- I 1″ = 1 A , I 2 = - I 2′ + I 2″ = 1 A , I 3 = I 3′ + I 3″ = 3 A

电路实验报告1--叠加原理

电路实验报告1-叠加原理的验证 所属栏目:电路实验- 实验报告示例发布时间:2010-3-11 实验三叠加原理的验证 一、实验目的 验证线性电路叠加原理的正确性,加深对线性电路的叠加性和齐次性的认识和理解。 二、原理说明 叠加原理指出:在有多个独立源共同作用下的线性电路中,通过每一个元件的电流或其两端的电压,可以看成是由每一个独立源单独作用时在该元件上所产生的电流或电压的代数和。 线性电路的齐次性是指当激励信号(某独立源的值)增加或减小K 倍时,电路的响应(即在电路中各电阻元件上所建立的电流和电压值)也将增加或减小K倍。 三、实验设备 高性能电工技术实验装置DGJ-01:直流稳压电压、直流数字电压表、直流数字电流表、叠加原理实验电路板DGJ-03。 四、实验步骤 1.用实验装置上的DGJ-03线路, 按照实验指导书上的图3-1,将两路稳压电源的输出分别调节为12V和6V,接入图中的U1和U2处。 2.通过调节开关K1和K2,分别将电源同时作用和单独作用在电路中,完成如下表格。 表3-1

3.将U2的数值调到12V,重复以上测量,并记录在表3-1的最后一行中。 4.将R3(330 )换成二极管IN4007,继续测量并填入表3-2中。 表3-2 五、实验数据处理和分析 对图3-1的线性电路进行理论分析,利用回路电流法或节点电压法列出电路方程,借助计算机进行方程求解,或直接用EWB软件对电路分析计算,得出的电压、电流的数据与测量值基本相符。验证了测量数据的准确性。电压表和电流表的测量有一定的误差,都在可允许的误差范围内。 验证叠加定理:以I1为例,U1单独作用时,I1a=8.693mA,,U2单独作用时,I1b=-1.198mA,I1a+I1b=7.495mA,U1和U2共同作用时,测量值为7.556mA,因此叠加性得以验证。2U2单独作用时,测量值为-2.395mA,而2*I1b=-2.396mA,因此齐次性得以验证。其他的支路电流和电压也可类似验证叠加定理的准确性。 对于含有二极管的非线性电路,表2中的数据不符合叠加性和齐次性。 六、思考题 1.电源单独作用时,将另外一出开关投向短路侧,不能直接将电压源短接置零。 2.电阻改为二极管后,叠加原理不成立。

第二章电势能与电势差知识点总结

第二章电势能与电势差知识点总结 编辑者:黄本强编辑时间:2015年12月19日 【知识点】 第一节电场力做功与电势能 1. 电场力做功的特点 在电场中移动电荷时,电场力做的功与路径无关,只与始末位置有关。 在匀强电场中,电场力做的功为W=Ud,其中d为沿电场线方向的位移。 2. 电势能 (1)概念:电荷在电场中某点的电势能等于把电荷从这点移到选定的参考点电场力所做的功。 (2)电势能是相对的,电势能的大小与所选的零电势能点有关。 (3)电场力做功与电荷电势能变化的关系:电场力做正功时,电荷的电势能减少;电场力做负功时,电荷的电势能增加。电场力对电荷做的 功量度了电荷电势能的减少量,所以电场力的功是电荷电势能改变的 量度。 3.对电势能的进一步了解 (1)电势能由电场和电荷共同决定,属于电场和电荷系统所共有的,我们常习惯说成电场中的电荷所具有的。 (2)电势能是一个相对量,其数值与零电势能的选择有关,因此确定电荷的电势能首先确定参考点,也就是零电势能位置。 (3)电势能是标量,有正负,但无方向。电势能的正负仅表示大小,正值表示高于零电势能,负值表示低于零电势能。 4. 电场力做功与电势能变化的关系 (1)电场力做功与电势能的变化相联系。 电场力做功一定伴随着电势能的变化;电势能的变化只有通过电场力做功才能实现。 (2)电场力做功的值等于电势能的变化量的值。 电场力做正功W,电势能一定减少W;电场力做负功W,电势能一定增加W。

5.易错易混点 (1)在电场中的同一点,正、负电荷所具有的电势能正、负号正好相反。 (2)电荷在移动过程中电场力做功为零,那么电荷的电势能一定没有变化。 第二节电势与等势面 1、电势定义:电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量的比值,叫做这一点的电势。用?表示。标量,只有大小,没有方向,但有正负。 2、电势公式:=?q E p (与试探电荷无关) 3、电势单位:伏特(V ) 4、电势与电场线的关系:电势顺线降低。(电场线指向电势降低最快的方向) 5、零电势位置的规定:电场中某一点的电势的数值与零电势的选择有关,即电势的数值决定于零电势的选择.(大地或无穷远默认为零) 6、等势面定义:电场中电势相等的点构成的面 7、等势面性质: ① 在同一等势面上各点电势相等,所以在同一等势面上移动电荷,电场力不做功 ② 电场线跟等势面垂直,并且由电势高的等势面指向电势低的等势面。 ③ 等势面越密,电场强度越大 ④ 等势面不相交 8、等势面的用途:由等势面描绘电场线。 9、几种电场的电场线及等势面

叠加原理教案

授课班级10计算机专业计算机授课教师王居授课时间编号课时 2 授课目标能力目标 能利用叠加原理求解复杂电路。 知识目标 1:掌握叠加原理的内容,解题步骤,注意点。 2:能熟练用叠加原理求解复杂电路。 3:掌握几种典型的题目。 情感目标 增强独立完成任务的能力 教学重点能利用叠加原理求解复杂电路。 1:掌握叠加原理的内容,解题步骤,注意点。2:能熟练用叠加原理求解复杂电路。 3:掌握几种典型的题目。 教学难点叠加原理的典型题型。 学情分析学生对部分知识以前理解较好。 课后阅读了解并掌握叠加原理的应用 课外作业 与操作 教学后记学生对叠加原理很容易的吸收纳入,并对它产生兴趣。

复习提问 1、支路电流法的定义? 提问回答 2、利用支路电流法解题时应注意哪些? 叠加定理 一、叠加定理的内容 当线性电路中有几个电源共同作用时,各支路的电 流(或电压)等于各个电源分别单独作用时在该支路产生的 电流(或电压)的代数和(叠加)。 在使用叠加定理分析计算电路应注意以下几点: (1) 叠加定理只能用于计算线性电路(即电路中的元件 均为线性元件)的支路电流或电压(不能直接进行功率的叠 加计算); (2) 电压源不作用时应视为短路,电流源不作用时应 视为开路; (3)叠加时要注意电流或电压的参考方向,正确选取各 分量的正负号。 (4) 二、应用举例 【例3-3】如图3-8(a)所示电路,已知E1 = 17 V,E2 = 17 V,R1 = 2 Ω,R2 = 1 Ω,R3 = 5 Ω,试应用叠加定理求 各支路电流I1、I2、I3 。

图3-8 例题3-3 解:(1) 当电源E 1单独作用时,将E 2视为短路,设 R 23 = R 2∥R 3 = 0.83 Ω 则 A 1A 5A 683 .217 1322 313 23 223111=+==+===+='I R R R 'I 'I R R R 'I R R E 'I (2) 当电源E 2单独作用时,将E 1视为短路,设 R 13 =R 1∥R 3 = 1.43 Ω 则 A 2A 5A 743 .217 23 11 323 13 113222=+==+===+=''I R R R ''I ''I R R R ''I R R E ''I (3) 当电源E 1、E 2共同作用时(叠加),若各电流分量与原电路电流参考方向相同时,在电流分量前面选取“+”号,反之,则选取“-”号: I 1 = I 1′- I 1″ = 1 A , I 2 = - I 2′ + I 2″ = 1 A , I 3 = I 3′ + I 3″ = 3 A 【例3-4】《相约》

叠加定理习题

叠加定理习题 1、电路如图所示,用叠加定理求电压U 。 2、 在图中,(1)当将开关S 和在a 点时,求123I I I 、和;(2)当将开关合在b 点时,利用(1)的结果,用叠加定理求支路电流123I I I 、和 3、在图中,已知当S U =16V 时,ab U =8V ,求S U =0 时的ab U 。 4、在图所示电路中,已知0N 为一无源网络,当S U =2V 、 S I =2A 时0U =5V;求S U =5V 、S I =5A 时的0U 。 5、在图2-33所示电路中,已知0N 为一无源网络,当S U =2V 、S I =3A 时0U =10V; 当S U =3V 、S I =2A 时0U =10V ,求S U =10V 、S I =10A 时的0U 。

弥尔曼定理习题 1、求如图所示电路中的电流i。 2、求如图电路中A点的电位。 3、求图所示电路中的各支路电流,并计算2 电阻吸收的功率。 A 6Ω8A 12V 3Ω 2Ω 6V 6Ω B + -+ - I1 I2 I3 4、求如图所示电路中的支路电流I1、I2、I3。 5、如图所示电路中,E1=12V,E2=30V,I S=2A,R1=3Ω,R2=6Ω,求I1、I2。 6、电路如图所示,求各支路电流。 7、如图所示电路,求出各支路电流。 网孔电流法习题

1、图示电路,已知E1 = 42 V,E2 = 21 V,R1 = 12 ,R2 = 3 ,R3 = 6 ,求各支路电流I1、I 2、I3 。 2、求解电路中各条支路电流 3、试用网孔电流法求如图所示电路中的支路电流I1、I2、I3。 4、如图所示电路中,U S=10V,I S=2A,R1=10Ω,R2=50Ω,R3=2Ω,R4=8Ω,用网孔电流法求I1、I2、I3。 5、如图所示电路,求出各支路电流。 6、电路如图所示,求各支路电流。

叠加原理 实验报告范文(含数据处理)

创作编号: GB8878185555334563BT9125XW 创作者:凤呜大王* 叠加原理实验报告范文 一、实验目的 验证线性电路叠加原理的正确性,加深对线性电路的叠加性和齐次性的认识和理解。 二、原理说明 叠加原理指出:在有多个独立源共同作用下的线性电路中,通过每一个元件的电流或其两端的电压,可以看成是由每一个独立源单独作用时在该元件上所产生的电流或电压的代数和。 线性电路的齐次性是指当激励信号(某独立源的值)增加或减小K倍时,电路的响应(即在电路中各电阻元件上所建立的电流和电压值)也将增加或减小K倍。 三、实验设备 高性能电工技术实验装置DGJ-01:直流稳压电压、直流数字电压表、直流数字电流表、叠加原理实验电路板DGJ-03。 四、实验步骤 1.用实验装置上的DGJ-03线路,按照实验指导书上的图3-1,将两路稳压电源的输出分别调节为12V和6V,接入图中的U1和U2处。 2.通过调节开关K1和K2,分别将电源同时作用和单独作用在电路中,完成如下表格。 表3-1

3.将U2的数值调到12V,重复以上测量,并记录在表3-1的最后一行中。 4.将R3(330 )换成二极管IN4007,继续测量并填入表3-2中。 表3-2 五、实验数据处理和分析 对图3-1的线性电路进行理论分析,利用回路电流法或节点电压法列出电路方程,借助计算机进行方程求解,或直接用EWB软件对电路分析计算,得出的电压、电流的数据与测量值基本相符。验证了测量数据的准确性。电压表和电流表的测量有一定的误差,都在可允许的误差范围内。 验证叠加定理:以I1为例,U1单独作用时,I1a=8.693mA,,U2单独作用时, I1b=-1.198mA,I1a+I1b=7.495mA,U1和U2共同作用时,测量值为7.556mA,因此叠加性得以验证。2U2单独作用时,测量值为-2.395mA,而2*I1b=-2.396mA,因此齐次性得以验证。其他的支路电流和电压也可类似验证叠加定理的准确性。 对于含有二极管的非线性电路,表2中的数据不符合叠加性和齐次性。

人教版高二物理选修3-1第二章教案 2.2电动势

《电动势》教学设计 一﹑【课标要求】 在上一章学习电势能的基础上,知道电源是通过非静电力做功把其他形式的能转化为电势能的装置;知道电源的电动势和内阻。 二﹑【教材分析】 本节概念抽象,电动势是本章重点概念,也是本章的难点。教科书提出了“非静电力”,让学生从功和能角度理解非静电力,知道非静电力在电路中的作用,并能从非静电力做功的角度理解电动势的概念。本节是为后面学习闭和电路欧姆定律做铺垫。 三﹑【学生分析】 学生在初中已经分析过电路,但没有深入研究过电源的作用。在前一章的学习基础上,学生对电场有一定的了解,对电场内功与能的转化关系有一定的掌握。对于本节的教学中学生对电动势的概念及其本质理解起来可能有一定的难度。 四﹑【教学目标】 (一).知识与技能: 1.知道电源是将其他形式的能转化为电能的装置. 2.知道什么是非静电力以及电源中非静电力的作用。 3.理解电动势的本质,能区分电动势和电压。 4.从能量转化角度理解电动势的物理意义。 (二).过程与方法: 1.通过实例类比使学生了解电动势是表征电源把其他形式的能转化为电能的 本领大小的物理量。 2.初步培养从能量守恒和能量转化观点分析、解决物理问题的方法。 (三).情感、态度和价值观: 1.体验由具体到抽象的探究思维模式,培养学生严谨的科学态度,体会正确地 获取知识的方法. 2.了解生活中电池,感受现代科技的不断进步. 3.养成良好的环境保护意识,爱护环境,垃圾分类。 五﹑【教学重点﹑难点】

1.电源内部非静电力做功以及电动势概念的理解 2.知道电源的重要参数。理解电动势的本质,能区分电动势和电压。 六﹑【教学流程】 教学内容教师的组织和引导学生活动教学意图 创设情景,引入新课 新课教学投影展示生活中常见的例子。 问题: 如何选一台自己需求的电动车? 电源在我们日常生活中有着广泛 的用途,那你知道它是一个怎样 的装置吗? 你知道它是如何供电的吗?你知 道它的能量是哪来的吗? 通过上节课的学习我们知道,电 源能够维持电路中持续的电流。 那么,电源为何能够维持持续的 电流呢?如何描述电源这种作用 的大小呢?《电动势》这节课将 为我们解开这疑团。 首先请大家观察动画 回答: 打开阀门后,水的重力做了什么 学生思考讨论。 (外观)(便捷) (续航能力)…… 答:水的重力做正 激发学生 的求知 欲。 通过类比 抽水机的 作用,为 学生后续 理解电源 的作用做 铺垫

实验四叠加原理的验证

实验四叠加原理的验证

实验四 叠加原理的验证 一、实验目的 验证线性电路叠加原理的正确性,加深对线性电路的叠加性和齐次性的认识和理解。 二、原理说明 叠加原理指出:在有多个独立源共同作用下的线性电路中,通过每一个元件的电流或其两端的电压,可以看成是由每一个独立源单独作用时在该元件上所产生的电流或电压的代数和。 线性电路的齐次性是指当激励信号(某独立源的值)增加或减小K 倍时,电路的响应(即在电路中各电阻元件上所建立的电流和电压值)也将增加或减小K 倍。 三、实验设备 序号 名 称 型号与规格 数量 备 注 1 直流稳压电源 0~30V 可调 二路 2 万用表 1 自备 3 直流数字电压表 0~200V 1 4 直流数字毫安表 0~200mV 1 5 迭加原理实验电路板 1 DGJ-03 四、实验内容 实验线路如图6-1所示,用DGJ-03挂箱的“基尔夫定律/叠加原理”线路。

图6-1 1. 将两路稳压源的输出分别调节为12V和6V,接入U1和U2处。 2. 令U1电源单独作用(将开关K1投向U1侧,开关K2投向短路侧)。用直流数字电压表和毫安表(接电流插头)测量各支路电流及各电阻元件两端的电压,数据记入表6-1。 表6-1 测量项目 实验内容U1 (V ) U2 (V ) I1 (m A) I2 (m A) I3 (m A) U A B (V) U C D (V) U A D (V) U D E (V) U F A (V) U1单独作用12. 09 0 8.6 9 -2. 04 6.2 2 2.4 7 0.8 2 3.2 8 4.4 4.4 1 U2单独作用0 6.0 8 -1. 2 3.6 3 2.4 1 -3. 67 -1. 17 1.2 3 -0. 6 -0. 6 U1、U2共同作用12. 6.07.4 1.28.6-1.-0. 4.5 3.7-3.

第二章 2 电动势

2 电动势 [学习目标] 1.知道电源是将其他形式的能转化为电势能的装置.2.了解电路中静电力和非静电力做功与能量转化的关系.3.了解电源电动势的基本含义,知道它的定义式,了解电源的内阻. 一、电源 非静电力做功 1.非静电力 (1)非静电力的作用:把正电荷由负极搬运到正极,同时在该过程中非静电力做功,将其他形式的能转化为电势能. (2)非静电力的实质:在电池中是指化学作用,在发电机中是指电磁作用. 2.电源 通过非静电力做功把其他形式的能转化为电势能的装置. 二、电动势和内阻 1.电动势 (1)电动势:在电源内部,非静电力把正电荷从负极移送到正极所做的功W 与被移送电荷q 的比值. (2)定义式:E =W q .单位:伏特(V). (3)物理意义:反映电源非静电力做功本领大小的物理量. (4)决定因素:由电源中非静电力的特性决定,跟电源的体积无关,跟外电路无关. 2.内阻:电源内部导体的电阻.

判断下列说法的正误. (1)在电源内部,正电荷向正极移动过程中,电场力做负功,电荷电势能增加.(√) (2)在电源内部,正电荷向正极移动过程中,非静电力做正功,电荷电势能减少.(×) (3)所有的电源,均是将化学能转化为电势能的装置.(×) (4)电源的电动势跟电源内非静电力做的功成正比,跟通过的电荷量成反比.(×) (5)E=W q只是电动势的定义式而非决定式,电动势的大小由电源中非静电力的特性决 定.(√) 一、对非静电力做功的理解

(1)如图1所示,电源在电路中的作用相当于抽水机的作用,它能不断地将流到负极的正电荷搬运到正极,从而保持正、负极有稳定的电势差,维持电路中有持续的电流.电源通过什么力做功实现这个功能的? 图1 (2)对比上述抽水过程和电荷在电路中的运动,分析它们的能量转化情况. 答案(1)非静电力做功. (2)①当水由A池流向B池时重力做正功,减少的重力势能转化为其他形式的能;在电源外部,电场力对正电荷做正功,减少的电势能转化为其他形式的能;②当抽水机将B中的水抽到A 的过程中,要克服水的重力做功,将其他形式的能转化为水的重力势能;在电源内部,要靠非静电力作用于正电荷克服电场力做功,将其他形式的能转化为电荷的电势能.

实验一 叠加原理

实验一叠加原理的验证 一、实验目的 验证线性电路叠加原理的正确性,加深对线性电路的叠加性和齐次性的认识和理解。 二、原理说明 叠加原理指出:在有多个独立源共同作用下的线性电路中,通过每一个元件的电流或其两端的电压,可以看成是由每一个独立源单独作用时在该元件上所产生的电流或电压的代数和。 线性电路的齐次性是指当激励信号(某独立源的值)增加或减小K 倍时,电路的响应(即在电路中各电阻元件上所建立的电流和电压值)也将增加或减小K倍。 四、实验内容 实验线路如图6-1所示,用DGJ-03挂箱的“基尔夫定律/叠加原理”线路。 图6-1 1. 将两路稳压源的输出分别调节为12V和6V,接入U1和U2处。 2. 令U1电源单独作用(将开关K1投向U1侧,开关K2投向短路侧)。用直流数字电压表和毫安表(接电流插头)测量各支路电流及各电阻元件两端的电压,数据记入表6-1。

3. 令U2电源单独作用(将开关K1投向短路侧,开关K2投向U2侧),重复实验步骤2的测量和记录,数据记入表6-1。 4. 令U1和U2共同作用(开关K1和K2分别投向U1和U2侧),重复上述的测量和记录,数据记入表6-1。 5. 将U2的数值调至+12V,重复上述第3项的测量并记录,数据记入表6-1。 6. 将R5(330Ω)换成二极管1N4007(即将开关K3投向二极管IN4007侧),重复1~5的测量过程,数据记入表6-2。 7. 任意按下某个故障设置按键,重复实验内容4的测量和记录,再根据测量结果判断出故障的性质。 五、实验注意事项 1. 用电流插头测量各支路电流时,或者用电压表测量电压降时,应注意仪表的极性,正确判断测得值的+、-号后,记入数据表格。 2. 注意仪表量程的及时更换。 六、预习思考题 1. 在叠加原理实验中,要令U1、U2分别单独作用,应如何操作?可否直接将不作用的电源(U1或U2)短接置零? 2. 实验电路中,若有一个电阻器改为二极管,试问叠加原理的迭加性与齐次性还成立吗?为什么? 七、实验报告 1. 根据实验数据表格,进行分析、比较,归纳、总结实验结论,即验证线性电路的叠加性与齐次性。 2. 各电阻器所消耗的功率能否用叠加原理计算得出?试用上述实验数据,进行计算并作结论。

电路叠加原理心得体会

电路叠加原理心得体会 篇一:电路实验报告-叠加原理的验证 叠加原理的验证 一、实验目的 验证线性电路叠加原理的正确性,加深对线性电路的叠加性和齐次性的认识和理解。二、实验原理 叠加原理指出:在有多个独立源共同作用下的线性电路中,通过每一个元件的电流或其两端的电压,可以看成是由每一个独立源单独作用时在该元件上所产生的电流或电压的代数和。 线性电路的齐次性是指当激励信号(某独立源的值)增加或减小K 倍时,电路的响应(即在电路中各电阻元件上所建立的电流和电压值)也将增加或减小K倍。三、实验仪器 高性能电工技术实验装置DGJ-01:直流稳压电压、直流数字电压表、直流数字电流表、叠加原理实验电路板DGJ-03。 四、实验步骤 1.用实验装置上的DGJ-03线路, 按照实验指导书上的图3-1,将两路稳 压电源的输出分别调节为12V和6V,接入图中的U1和U2处。 2.通过调节开关K1和K2,分别将电源同时作用

和单独作用在电路中。 完成如下表格。 表3-1 3.将U2的数值调到12V,重复以上测量,并记录在表3-1的最后一行中。 4.将R3换成二极管IN4007,继续测量并填入表3-2中。 表3-2 五、实验数据处理和分析 对图3-1的线性电路进行理论分析,利用回路电流法或节点电压法列出电路方程,借助计算机进行方程求解,或直接用EWB软件对电路分析计算,得出的电压、电流的数据与测量值基本相符。验证了测量数据的准确性。电压表和电流表的测量有一定的误差,都在可允许的误差范围内。 验证叠加定理:以I1为例,U1单独作用时,I1a=,,U2单独作用时,I1b=-,I1a+I1b=,U1和U2共同作用时,测量值为,因此叠加性得以验证。2U2单独作用时,测量值为-,而2*I1b=-,因此齐次性得以验证。其他的支路电流和电压也可类似验证叠加定理的准确性。 对于含有二极管的非线性电路,表2中的数据不符合叠加性和齐次性。六、思考题 1.电源单独作用时,将另外一出开关投向短路侧,不能直接将电压源短接

仪器分析第二章电位与电导分析法山东大学期末考试知识点复习

第二章电位与电导分析法 重点内容概要 一、电位分析法 1.电位分析基本原理与过程 将两支电极(如饱和甘汞电极和玻璃电极)放入溶液,测量时 (1)两支电极间的电位差△E=E +一E - 十E L = E 测 ; (2)在两支电极间施加一个反向的外加电压E 外,且E 外 =E 测 ,并使外加电 压随两支电极间电位变化; (3)E 外与E 测 大小相等,方向相反,则电路中I=0,即测定过程中并没有 电流流过电极; (4)电位分析时的两支电极分别称为参比电极和指示电极; (5)由于参比电极保持相对恒定,测定不同溶液时,两电极间电动势变化反映指示电极电位变化,指示电极电位与试样溶液中待测组分活度有关,故由电动势的大小可以确定待测溶液的活度(常用浓度代替)大小。 2.液体接界电位(E L ) 液体接界电位:在两种不同离子的溶液或两种不同浓度的溶液接触界面上,存在着微小的电位差,称之为液体接界电位。 液体接界电位的产生是由于两种溶液中存在的各种离子具有不同的迁移速率而引起的。如果两种溶液组成相同,浓度不同,接触时,高浓度区向低浓度区扩散,由于正负离子迁移速率不同,溶液两边分别带有电荷,也出现液界电位。 3.参比电极与指示电极 参比电极:电极电位不随测定溶液和浓度变化而保持相对恒定的电极。

指示电极:电极电位随测量溶液和浓度不同而变化。 三种参比电极:标准氢电极(标准,不常用);甘汞电极;银-氯化银电极。 五种指示电极: ①第一类电极——金属-金属离子电极,一个相界面; ②第二类电极——金属-金属难溶盐电极,两个相界面(常用作参比电极); ③第三类电极——汞电极; ④惰性金属电极; ⑤膜电极——最重要的一类电极。 4.膜电极(离子选择性电极)——最重要的一类电极 (1)特点:仅对溶液中特定离子有选择性响应。 (2)膜电极的关键是选择膜的敏感元件。 (3)敏感元件有单晶、混晶、液膜、高分子功能膜及生物膜等。 (4)膜内外被测离子活度不同从而产生电位差。 将膜电极和参比电极一起插到待测溶液中,则电池结构为 (5)当膜电极放入待测溶液中时,敏感膜位于待测溶液和内充溶液之间。内外参比电极的电位值固定,且内充溶液中离子的活度也一定,则电池电动势

实验1、叠加原理实验

叠加原理 1. 实验目的 用实验的方法验证线性电路的叠加原理,加深对该定理的理解。 2. 实验预习要求 (1)复习有关线性电路叠加原理的内容。 (2)完成下列预习题: ①计算图中电路中,当1E 单独激励(开关1S 置于“1”,开关2S 置于“2”)时各支路中的电流和各电阻上的电压。 ②计算图中电路中,当2E 单独激励(开关1S 置于“2”,开关2S 置于“1”)时各支路中的电流和各电阻上的电压。 ③计算图中电路中,当1E 、2E 共同激励(开关1S 和2S 均置于“1”)时各支路中的电流和各电阻上的电压。 3. 实验参考电路 实验参考电路如图所示。其中1R =3R =120Ω,2R =4R =510Ω,1E =12 V ,2E =6V 。 R R 叠加原理实验电路 4. 实验内容和步骤 (1)将直流稳压电源接在220V 交流电源上,闭合电源开关并适当预热。调节直流稳压电源的输出电压,用面板上的指示表或用万用表测量其输出电压值,使之分别达到1E =12 V 和2E =6V ,然后关断直流稳压电源的输出,待用。 (2)按图接线。根据实验预习要求计算出的图所示电路中各电压、电流值,正确选用电压表和电流表的测量量限,测量出各电源分别激励和共同激励时各支路的电流和电压。 ①当1E =12 V ,2E =0V 时(开关1S 置于“1”,开关2S 置于“2”),测各支路中的电流和各电阻上的电压。

②当1E =0 V ,2E =6V 时(开关1S 置于“2”,开关2S 置于“1”),测各支路中的电流和各电阻上的电压。 ③当1E =12 V ,2E =6V 时(开关1S 和2S 均置于“1”),测各支路中的电流和各电阻上的电压。 (3)将以上所测得的各支路中的电流和各元件上的电压值记入表中。 电流单位:mA 电压单位:V 5. 实验设备和仪器 (1)九孔实验板 1套 (2)直流稳压电源 1台 (3)数字万用表 1只 6. 实验注意事项 实际电压、电流的方向与参考方向一致时取正,反之则取负。 7. 实验报告要求 (1)计算实验预习中各支路上的电流和各电阻上的电压。 (2)根据实验记录的数据,以验证叠加原理的正确性。 (3)思考题: ① 可否将线性电路中任一元件上消耗的功率也像对该元件两端的电压和流过的电 流一样用叠加原理进行计算? ② 为什么说,电表的量限选得过大,容易引起较大的测量误差?试举例说明。 (1) 数据计算见附页; (2) 通过计算可以验证I 1,I 2,I 3,I 4,I 5,U R 1,U R 2,U R 3,U R 4在1E 2E 共同激励下 的值与其在1E 和2E 分别单独激励的值之和相等,由此可以验证叠加原理的正确性。 (3) ①不能。因为2 221212I +I I +I (),所以功率不能使用叠加定理计算; ②通常仪表的相对误差是固定的,而绝对误差等于量程乘以相对误差,所以在相对误差相同的情况下,量程越大,绝对误差也就越大.

电路 第4章习题 电路定理

第4章电路定理 4-1XX 简单题 4-2XX 叠加定理 4-3XX 戴维宁定理 4-201、试用叠加定理计算下图所示电路中US2=2V时,电压U4的大小。若US1的大小不变,要使U4=0,则US2应等于多少? 答案U4=-0.4V, Us2=1.2V 4-202、电路如图所示。(1)用叠加定理求各支路电流;(2)求电压源发出的功率。 答案I1=-50mA, I2=15mA, I3=60mA (2)电压源发出的功率为:P=25I1=-1.25W 4-204、

4-205、求题3-22图示电路的电压U和电流I。 + - 2 I1 10V + - 3A - + U 4Ω 6Ω9Ω I1 题3-22图 I 例4-4 用叠加定理求图4-5(a)电路中电压u。 图4-5 解:画出独立电压源u S和独立电流源i S单独作用的电路,如图(b)和(c)所示。由此分别求得u’和u”,然后根据叠加定理将u’和u”相加得到电压u 4-206、例4-1 利用叠加定理求图(a)所示电路中的电压U。 (a) (b) (c) 解:首先画出分电路图如图(b)、(c)所示。 当12V电压源作用时,应用分压原理有:V 4 3 9 12 )1(- = ? - = U 当3A电流源作用时,应用分流公式得:V 6 3 3 6 3 6 )2(= ? + ? = U 则所求电压:V 2 6 4= + - = U S 4 2 4 2 " S 4 2 4 'i R R R R u u R R R u + = + = ) (S 2 S 4 2 4 " 'i R u R R R u u u+ + = + =

叠加定理习题

叠加定理习题 4、在图所示电路中,已知N。为一无源网络,当U s=2V、l s=2A时U o=5V;求U s =5V l s=5A ip. + --------- O 2、在图中,(1)当将开关S和在a点时,求》I?和I3 ;(2)当将开关合在b点时, 利用 (1)的结果,用叠加定理求支路电流11、12和13 3、在图中,已知当U s=16V时,U ab=8V ,求U s=O时的U ab -J-「+ :上- 1 30 V( D 120VC12 Q 沖r]a.丿r b5、在图2-33所示电路中,已知N o为一无源网络, 当U s=2V I s=3A 时U o=1OV;当U s=3V I s=2A 时 U o=1OV,求U s=10V I s=10A时的U o。 1电路如图所示,用叠加定理求电压 时的U o

4、求如图所示电路中的支路电流|1、|2、|3。 弥尔曼定理习题 1、求如图所示电路中的电流i。 2、求如图电路中A点的电位 12vO 2。 I0A 1 - 12V ( )c + J L2Q[ 3、求图所示电路中的各支路电流,并计算2电阻吸收的功率 6 Q 8A n H T 5、如图所示电路中,E i=12V , E2=30V , |s=2A , R i=3 El-p E2 1 hi $ 6、电路如图所示,求各支路电 流。 Q, R2=6 Q,求11、12。 12V 0 + |i 2 A + 6 V I3 6 Q |2 7、如图所示电路,求出各支路电 流。 30 Q 20^10 V y 3 Q」 f

网孔电流法习题4、如图所示电路中,U S=10V , l s=2A , R i=10 Q, R2=50 Q, R3=2 Q, R4=8 Q,用网孔电流法求l i、 1、R i = 12 , R2 = 3 , R3 = 6,求各支路电流11、1 2、|3。 l2、 13。 12 2、求解电路中各条支路电流 \ —览二-d 二1 / 5、如图所示电路,求出各支路电 流。 3、试用网孔电流法求如图所示电路中的支路电流|1 、 |2、 |3。6、电路如图所示,求各支路电 流。

关于叠加原理及一道附加题的解释

一、关于叠加原理,有部分同学提出下列问题:

一、关于叠加原理,有部分同学提出下列问题: 1. 叠加原理是否仅适用于三相对称短路,短路点电压为零? 2. 对于不对称故障,采用对称分量法计算,是否和叠加原理没有关系? 3. 对于教材图5-1,为什么在图c 中,有电源"1E ,"2E ,而在正序网络图d 中,则没 有了电源,而出现了|0|f U ? 这几个问题,问得都非常好,现进行统一解答: 1. 叠加原理是适用于对称故障和不对称故障。

2. 三相短路是特殊情况,短路点电压为零,所以,利用叠加原理时,在短路点附加的两个电源为:|0||0|()()0f f U U +-=,然后将网络分解成正常网络:包括电源"|0|&f E U ;故障网络,仅包括电源|0|f U -。若不进行简化计算,则故障点 的电流由两部分组成,即正常工作电流"|0|()()/f E U Z ∑-电源到短路点的直接阻抗+故障网 络的电流|0|()/f U Z ∑1。对于三相对称网络,由于近存在正序分量,所以,计算 到此为止。若进行短路计算,则可忽略正常网络。具体计算细节,参考教材P66,例3-1。 3. 若为不对称故障,则仍然可以利用叠加原理,由于电源电压仍然是三相对称,所以可以认为仅限于在正序网络中应用叠加原理。设短路点的正序电压为 (1)f U (如图c 所示) ,此时,正序网络中,在短路点仍然附加两个电源为:|0||0|()()0f f U U +-=,然后将网络分解成正常网络:包括电源"|0|&f E U ;故障网络,包括电源|0|(1)f f U U -+(这是对称故障和不对称故障的主要区别所在!)。 如此,则在简化计算时,网络中应包含电源|0|(1)f f U U -+,将该电源所在电路 图进行适当变形,即可得到图d ,请同学们自行推导。 4. 若有同学有《电力系统分析复习指导》(杨淑英、邹永海,中国电力出版社)这本书,可结合P132,11-7理解上面第3条解释。 二、附加习题: 李老师所在的暂态班布置的作业和我们班的作业略有差异,有同学同时完成了两位老师布置的作业,表示赞扬。有同学在做教材P118, 习题4-2-1时,认为用对称分量法计算比用相分量计算要复杂,现予以校正。 该题的具体求解步骤为: 1. 已知条件:i0=0; 1,a E =1,b E =-c E j = 2. 因为左侧Y 接法变压器中性点电压不一定为零,所以,需要求出Y 变压器的电压的序分量和Un 的关系如下:

电工试卷(电路的等效变换、戴维南、叠加原理)

科目:专业基础 适用班级: 班 班级: 姓名: 学籍号: ----------------------------------------------------密-------------------封----------------------线------------------------------------------------------ ―――――――――――考――生――答――题――不――得―――过―――此―――线――――――――――――― 郑州电子信息中等专业学校2013—2014学年上学期 《电工基础》10月考试卷 本试题使用班级:11(2) 1.试将下图电路化简为电流源。 2.试用戴维宁定理,求通过R 1中的电流。 3.用电源等效变换法,将下图电路等效变换成电压源模型或电流源模型。 4.计算下图电路中的电压U 。

班级: 姓名: 学籍号: ----------------------------------------------------密-------------------封----------------------线------------------------------------------------------ ―――――――――――考――生――答――题――不――得―――过―――此―――线――――――――――――― 5.已知下图电路中,Us 1=Us 2=10V ,R 1=R 2=R 3=10欧,试用戴维宁定理求I 3。 6.将下图化为最简形式 7.求下图所示电路中的电流I 。 8.如下图,已知Us 1=40V ,Us 2=20V ,Us 3=18V ,R 1=4欧,R 2=2欧,R 3=3欧,试用支路电 流法求解各支路上的电流。

第二章 2 电动势—人教版高中物理选修3-1讲义

2电动势 一、电源与非静电力做功 1.非静电力的作用:把正电荷从负极搬运到正极,同时在该过程中非静电力做功,使电荷的电势能增加. 特例:在电池中,非静电力是化学作用,它使化学能转化为电势能;在发电机中,非静电力是电磁作用,它使机械能转化为电势能. 2.电源 (1)定义:通过非静电力做功把其他形式的能转化为电势能的装置. (2)能量转化:在电源内部,非静电力做正功,其他形式的能转化为电能,在电源外部,电场力做正功,电能转化为其他形式的能. 3.对电动势的理解 (1)电动势的物理意义:反映电源把其他形式的能(非静电力做功)转化为电能的本领大小,电动势越大,电路中每通过1 C电荷量时,电源将其他形式的能转化成电能的数值就越多. (2)电动势在数值上等于非静电力把1 C的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功.常用干电池的电动势为1.5 V,意味着将1 C正电荷在电池内从负极移送到正极的过程中,有1.5 J的化学能转化成了电能. (3)电动势是标量,但为研究问题的方便,常认为其有方向,规定其方向为电源内部电流的方向,即在电源内部由电源负极指向正极. 二、电源的参数——电动势和内阻 1.电动势 (1)电动势:在电源内部,非静电力把正电荷从负极移送到正极所做的功W与被移送电荷q的比值. (2)定义式:E=W q.单位:伏特(V) (3)物理意义:反映电源非静电力做功本领大小的物理量. (4)决定因素:由电源中非静电力的特性决定,跟电源的体积无关,跟外电路无关. 2.内阻:电源内部导体的电阻. 3.容量:电池放电时能输出的总电荷量,其单位是:A·h或mA·h.

4.公式E=W q的理解和应用 (1)公式E=W q是电动势的定义式,是比值法定义的物理量,E的大小与W、q无关. (2)由公式E=W q变形可知W=qE,因此若已知电源的电动势和移动电荷的电荷量, 就可以计算非静电力做功的大小,即把其他形式的能转化为电能的多少. 5.电动势E=W q和电压U= W q的区别 电动势E=W q是电动势的计算式,其中W为非静电力做的功;电压U= W q为电压的 计算式,其中W为静电力做的功.两者的单位虽然相同,但表示的意义不同;电动势反映非静电力做功把其他形式的能转化为电能的本领,表征电源的性质;电压就是电势差,即电路(电场)中两点电势的差值,反映电场能的性质. 1(多选)关于电动势E的说法中正确的是() A.电动势E的大小,与非静电力所做的功W的大小成正比,与移送电荷量q的大小成反比 B.电动势E是由电源本身决定的,跟电源的体积和外电路均无关 C.电动势E是表征电源把其他形式的能转化为电能本领强弱的物理量 D.电源的电动势越大,非静电力将正电荷从负极移送到正极的电荷量一定越多 2将电动势为3 V的电源接入电路中,测得电源两极间的电压为2.4 V,当电路中有6 C的电荷流过时,求: (1)有多少其他形式的能转化为电能; (2)外电路中有多少电能转化为其他形式的能; (3)内电路中有多少电能转化为其他形式的能. 3一台发电机用0.5 A的电流向外输电,在1 min内将180 J的机械能转化为电能,则发电机的电动势为() A.6 V B.360 V C.120 V D.12 V 4如图为一块手机电池的背面印有的一些符号,下列说法正确的是()

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