实验三-叠加原理的验证
叠加定理和戴维南
实验三叠加原理和戴维南定理验证实验三叠加原理和戴维南定理验证 2学时（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源或电压的代数和。
线性电路的齐次性是指当激励信号（某独立源的值）增加或减少 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）也将增加或减少K倍。
三、实验设备表（一）序号名称型号与规格数量备注二路1 直流稳压电源0 ～ 30V可调2 可调直流恒流源0 ～ 500mA1可调3 直流数字电压表 14 直流数字毫安表 1四、实验内容实验线路如图（一）所示，用 HE-12挂箱的“基尔霍夫定律/叠加原理”线路。
1、将电压源的输出调节为12V，电流源的输出调节为7mA，接入 U S 和 I S 处。
2、令 U S 电源单独作用（将开关 K1投向 U S 侧，开关 K2投向开路侧）。
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（二）。
表（二）单独作用单独作用、共同作用单独作用3、令 I S 电源单独作用（将开关 K1投向短路侧，开关K2投向 I S 侧），重复实验步骤 2的测量和记录，数据记入表（二）。
1、验证戴维南定理的正确性，加深对该定理的理解。
2、掌握测量有源二端网络等效参数的一般方法。
二、原理说明1、任何一个线性含源网络，如果仅研究其中一条支路的电压和电流，则可将电路的其佘部分看作是一个有源二端网络（或称为含源一端口网络）。
戴维南定理指出：任何一个线性有源网络，总可以用一个等效电压源来代替，此电压源的电动势 U S 等于这个有源二端网络的开路电压 U OC ，其等效内阻 R 0 等于该网络中所有独立源均置零（理想电压源视为短接，理想电流源视为开路）时的等效电阻。
实验三叠加定理的验证
实验三叠加定理的验证一、实验目的1.学习用电压表监测调节可调电压源合适电压的方法。
2.学习导线接通的电阻式测量方法。
3.验证叠加定理的正确性，加深对叠加定理的理解和认识。
二、实验器材可调直流稳压电源、直流数字毫安表、直流数字电压表、基尔霍夫定律试验板、数字多用表。
三、实验原理叠加定理:在线性电路中，当电路里有多个电源共同作用时，某一支路的响应等于电路中所有独立电源单独作用时在该支路产生响应的代数和。
示例如下图所示:////// 图中:i=i+i， u=u+u即叠加定理的表达形式。
111222注意:叠加定理对非线性电路并不满足。
四、实验电路图图3-1验证基尔霍夫定律和叠加定理的原理图图中330Ω电阻接入电路(线性电路)时电压、电流参数符合叠加定理。
二极管INTEX007接入电路(非线性电路)时电压、电流参数不符合叠加定理。
五、实验过程实验准备:将可调电源中的两路“0,30V可调输出”直流可调稳压电源的输出调至最小(调节旋钮轻轻逆时针旋到底)，将试验台最下方的电源挂箱的总控开关向上合上。
将电源转接箱和其下方的“AC220V输出”通过所带的插头连接线连接电源插孔，并将电源转接箱电源插孔通过红、蓝粗线和可调电源及测量仪表一的电源插孔相连(L与L用红线连接，N与N用蓝线连接)。
验证叠加定理的操作过程实验步骤:(1) 将测量仪表一中的直流电压表并接在可调电源两端，打开电源开关，分别调节两路可调电源的输出旋钮，用直流电压表监测使两路可调电源的输出分别为E=6V、E=12V，然后断开电源开关。
12(2)从电路基础试验箱(一)中找到“基尔霍夫定理/叠加原理”图，并将图中的开关K、K向内置于短路位置。
12(3)再按照实验原理图3-1用导线将已调节好输出电压值的两路直流稳压源E1、E2分别引到原理图中的U1、U2口。
(4)将电流插头插入实验电路板中三条支路电流的I3测量插孔中，(插孔中未插入电流插头时插孔两边的导线连通，插入电流插头后两边导线只能通过电流插头的两根出线连通。
电工实验报告_叠加原理
实验名称：叠加原理实验实验日期：2023年X月X日实验地点：电工实验室一、实验目的1. 理解叠加原理的基本概念。
2. 掌握叠加原理在电路分析中的应用。
3. 通过实验验证叠加原理的正确性。
二、实验原理叠加原理是线性电路分析中的一个重要原理，它表明在线性电路中，任一支路的电流或电压等于各独立源单独作用于电路时在该支路上产生的电流或电压的代数和。
即对于线性电路，任一支路的响应可以分解为各独立源单独作用时在该支路上产生的响应之和。
三、实验仪器与设备1. 交流电源：220V，50Hz2. 电阻箱：1个3. 电容箱：1个4. 电感箱：1个5. 电流表：1个6. 电压表：1个7. 双踪示波器：1台8. 连接线：若干四、实验步骤1. 搭建实验电路：根据实验要求，搭建一个线性电路，电路中包含电阻、电容和电感元件，以及所需的独立源。
2. 接通电源：将交流电源接入电路，确保电源电压稳定。
3. 测量电路响应：使用电流表和电压表分别测量电路中各个元件的电流和电压。
4. 单独激励独立源：依次断开电路中的独立源，只保留一个独立源，测量电路中各个元件的电流和电压。
5. 计算叠加响应：根据叠加原理，将各个独立源单独作用时产生的电流和电压相加，得到电路在多个独立源共同作用下的总响应。
6. 比较实际响应与计算响应：使用双踪示波器同时显示实际响应和计算响应的波形，比较两者是否一致。
五、实验数据与分析1. 搭建电路：按照实验要求搭建电路，连接好所有元件。
2. 测量电路响应：记录电路中各个元件的电流和电压数据。
3. 单独激励独立源：依次断开独立源，测量电路中各个元件的电流和电压，并记录数据。
4. 计算叠加响应：根据叠加原理，将各个独立源单独作用时产生的电流和电压相加，得到电路在多个独立源共同作用下的总响应。
5. 比较实际响应与计算响应：使用双踪示波器同时显示实际响应和计算响应的波形，观察两者是否一致。
六、实验结果与结论1. 实验结果表明，在多个独立源共同作用下的电路响应，可以通过叠加原理计算得到。
叠加原理的实验报告
叠加原理的实验报告叠加原理的实验报告引言：在物理学中，叠加原理是一项基本原理，它指出在线性系统中，多个波或力的效应可以简单地叠加在一起。
本次实验旨在通过一系列实验验证叠加原理的有效性，并探究其在不同情境下的应用。
实验一：光的干涉实验在这个实验中，我们使用了一台双缝干涉装置。
首先，我们将一束单色光通过一个狭缝，然后通过另一个狭缝，最后观察到干涉条纹的形成。
接下来，我们将两个狭缝分别遮挡住，只保留其中一个狭缝。
我们观察到，当只有一个狭缝开启时，干涉条纹消失，只有一条亮度均匀的光斑。
这表明，当两个光源同时存在时，它们的光波相互叠加形成干涉现象。
实验二：声音的叠加实验在这个实验中，我们使用了两个音响扬声器。
首先，我们单独打开一个扬声器，可以听到清晰的声音。
接下来，我们同时打开两个扬声器，发现声音变得更加响亮。
这是因为两个扬声器发出的声波相互叠加，增强了声音的强度。
我们还进行了位置调整的实验，将两个扬声器分别放置在不同的位置，发现声音的强度会随着位置的改变而发生变化。
这进一步验证了叠加原理在声音传播中的应用。
实验三：力的叠加实验在这个实验中，我们使用了一个力传感器和几个弹簧。
首先，我们单独挂上一个弹簧，测量其受力情况。
接下来，我们挂上第二个弹簧，测量受力情况。
我们发现，当两个弹簧同时挂上时，力传感器所示的受力值等于两个弹簧单独受力值的总和。
这说明在受力系统中，多个力可以简单地叠加在一起，形成一个等效的力。
实验四：电路中电压的叠加实验在这个实验中，我们使用了一个简单的电路，包括一个电源和几个电阻。
首先，我们测量每个电阻上的电压值。
接下来，我们将电阻连接在一起，形成一个并联电路。
我们发现，每个电阻上的电压之和等于电源的电压。
这表明在电路中，电压可以按照叠加原理进行计算，不同电阻上的电压可以简单地相加。
结论：通过以上实验，我们验证了叠加原理在光的干涉、声音传播、力的叠加以及电路中电压叠加等方面的有效性。
叠加原理的应用广泛，不仅在物理学中有重要意义，也在其他领域如电子工程、声学和光学等方面发挥着重要作用。
基尔霍夫叠加原理的验证实验报告
基尔霍夫叠加原理的验证实验报告一、实验背景与目的嗨，朋友们！今天我要和大家分享一次超有趣的实验——基尔霍夫叠加原理的验证实验。
你们有没有想过，电路里那些电流和电压就像一群调皮的小精灵，它们到底遵循着怎样的规则在电路里跑来跑去呢？基尔霍夫叠加原理就像是这个电路世界的魔法咒语，能让我们弄清楚复杂电路中的电流和电压情况。
我呀，就像一个好奇的探险家，带着满心的期待走进这个实验，想要亲自验证这个神奇的原理。
二、实验器材实验开始前，我和我的小伙伴们准备了好多东西呢。
有电源、电阻、导线，还有电流表和电压表。
那些电阻就像一个个小守卫，规规矩矩地站在电路里。
电源呢，就像是能量的大仓库，随时准备给整个电路输送能量。
电流表和电压表就像是我们的小眼睛，能帮我们清楚地看到电流和电压的大小。
我当时就兴奋地对小伙伴说：“咱们就靠着这些小玩意儿，就能揭开基尔霍夫叠加原理的神秘面纱啦！”小伙伴也特别激动，说：“那可不，感觉就像要去发现一个大宝藏一样！”三、实验原理基尔霍夫叠加原理说的是什么呢？简单来讲，就好比一群人在做不同的工作，总的工作量就等于每个人单独工作的量加起来。
在电路里，一个电路中有多个电源的时候，某条支路的电流或者电压，就等于每个电源单独作用时在这条支路产生的电流或者电压的代数和。
这就像是几个厨师一起做菜，最后这道菜的味道，就等于每个厨师单独做菜的味道混合起来一样奇妙。
我当时就跟小伙伴打趣：“这电路里的事儿，和咱们做饭还真有点像呢！”小伙伴哈哈大笑，说：“你这比喻可真逗！”四、实验步骤1. 首先，我们连接了一个有两个电源的电路。
这个电路看起来就像一个复杂的迷宫，那些导线弯弯绕绕的。
我一边连接导线，一边小心翼翼的，就怕接错了。
小伙伴在旁边看着电压表和电流表，还时不时地提醒我：“小心点儿，可别把线接错啦，不然咱们就找不到正确的‘宝藏’啦！”我心里想着，这可不能马虎呀，就像盖房子，一块砖放错了位置，整座房子都可能出问题呢。
实验3 叠加原理的验证
一、实验目的
叠加原理的验证
1. 巩固和加深对线性电路叠加性的理解； 2. 了解叠加原理的应用场合； 3. 学习直流仪器仪表的测试方法。
二、实验原理 叠加原理
R1
+ uS -
R1 R2
i
(a)
R1
iS
+ uS -
R2
i
(b)
R2
i
(c)
iS
i
R1 1 uS iS i i R1 R2 R1 R2
测量值
电压源状态
US1 (V) US2 (V) I1 (mA) I2 (mA) I3 (mA) UAB (V) UCD (V) UBC (V)
US1单独作用 US2单独作用 US1, US2共同作 用
12
0
0
6
12
6
表二
测量值
电压源状态
US1 (V) US2 (V) I1 (mA) I2 (mA) I3 (mA) UAB (V) UCD (V) UBC (V)
US1单独作用 US2单独作用 US1, US2共同作 用
12
0
0
6
12
6
将电路中R3换成一只二极管1N4007指导书P26实验报告要求1、4。 回答思考题1、2。 五、注意事项 1. 用电流插头测量各支路电流时，注意仪表的 极性，及数据表格中“+、-”号的记录。 2. 注意仪表量程的及时更换。 3. 电压源不能短接。
画分电路时不作用独立电源的处理方法： 独立电压源——短路处理
独立电流源——开路处理
三、实验仪器和器材
1. 数字直流电压表、电流表； 2. 恒压源（双路0~30V可调）； 3. EEL-53组件；
实验3_线性电路叠加原理和齐次性的验证(自动)
实验3_线性电路叠加原理和齐次性的验证(自动)一、实验目的1. 理解线性电路叠加原理和齐次性原理的基本概念和意义；2. 掌握叠加原理和齐次性原理的实验验证方法和实验步骤；3. 培养学生使用实验仪器测试线性电路的能力。
二、实验原理1. 线性电路叠加原理：叠加原理是对于由多个不同的独立源作用于同一电路中的电压和电流的关系，可以通过叠加各个源的作用来求得最终的电压和电流的规律的一种方法。
线性电路在满足叠加原理的情况下，可以将各个电源的作用逐一地计算出来，最后进行叠加求和。
叠加原理的表述如下：对于多个独立源同时作用于线性电路中，每个电源单独作用时，电路中的电压、电流和功率等物理量的值，等于这个电源在电路中单独存在时引起的电压、电流和功率等物理量的值的代数和。
2. 齐次性原理：齐次性原理是指在电路中，如果所有的初始条件（即在某一初始状态下的电压、电流、充电等状态）都为零，则电路的响应也将为零。
这是由于电路的状态不发生变化，导致了电路中的各个元件的电压、电流等物理量都不发生变化，相应的电路响应也为零。
齐次性原理的表述如下：如果线性电路的输入为零，则输出也为零。
三、实验装置与设备1. 普通电压源；2. 万用电表；3. 实验电路图（如图1、图2）。
四、实验步骤（1）按照实验电路图1搭建线性电路。
（2）将普通电压源V1和V2的正负极分别接入电路中的两个不同的电阻上，调节电压源的电压为10V和5V。
（3）使用万用电表测量R1、R2、R3的电阻值，并记录下来。
（4）测量电路中R1两端的电压（记作V1）和R2两端的电压（记作V2）。
（6）根据叠加原理和测量结果，计算出电路中R1和R2两端的电压的大小。
（7）与测量结果进行比较，观察并分析误差的产生原因。
（3）分别记录电源开关开关前后各个电阻的电压值，并记录下来。
（4）打开电源开关使电流通过电路。
五、实验结果与分析（1）测得R1的电阻值为45.6Ω，R2的电阻值为33.3Ω，R3的电阻值为67.9Ω。
实验三 叠加原理
TPE-DG2电路分析实验箱使用说明
2
3
验证基尔霍夫定律
I1 I I2 3
验证叠加定理
E1单独作用时 E2 短路 E2 单独作用时 E2E1 、 短路 E1同时作用
五 实验报告 1．根据实验数据，将支路电流I3的理论值与测量值 进行比较，计算相对误差。 2．在坐标纸上分别作出有源二端网络和戴维南等 效电路的外特性曲线，并作适当分析。
⑶ 开路闭路法 测量a、b两端的开路电压 UOC ，测量电路如图3所示。 然后在a、b两端接己知电阻 RL(负载电阻)，在闭合的情 况下，测量a、b两端的负载 电压U ，电路如图4所示。则 a、b两端的等效电阻Req为
图3
UOC Req 1 RL U
开路闭路法克服了外施电源法和开路短路法 的缺点和局限性，在实际测量中常被采用。
图４
三
实验原理
3．维南等效电路 把电压等于开路电压UOC的理想电压源与等效电阻 Req相串联的电路称为戴维南等效电路。如果用戴 维南等效电路代替原有源二端网络，如图4所示， 则它的外特性U=f(I)应与有源二端网络的外特性完全 相同。
四 实验内容
1．用戴维南定理求支路电流I3
⑴ 理论计算支路电流I3 设E1=10V，E2=6V， R1=R2=1KΩ负载电阻 RL=R3+R4=1KΩ。
六 实验预习 1．复习戴维南定理； 2．熟悉戴维南等效电阻的测量方法。
1．开路电压的测量方法
⑴ 直接测量法: 当有源二 端网络的等效内阻Req与电 压表的内阻RV相比可以忽 略不计时，可以直接用电压 表测量开路电压。
三
实验原理
1．开路电压的测量方法
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广东第二师范学院学生实验报告
表3.4.1 叠加原理实验数据记录
五、实验报告要求
整理测试结果，根据叠加原理绘出实验电路的拆分电路。
说明为什么叠加原理是成立的。
测量项目 实验内容
1E
(V)
2E
(V)
1I
mA
2I
mA
3I
mA
AB U （V ） CD U （V ） AD U （V ） DE U （V ） EA U
（V ）
1E 单独作用 12.05 6.03 14.23 9.45 4.80 4.79 0 4.79 0 -4.79 2E 单独作用
12.05 6.03 -4.53 -6.91 2.39 -3.55 0 2.32 0 -2.36 1E 、2E 共同作用
12.05 5.96 9.46 2.28 7.21 1.21 0 7.17 0 -7.16 22E 单独作用
12.05
12.00
-9.42
-14.23
4.81
-7.23
4.80
-4.80
由实验数据得出，在线性电阻电路中，某处电压或电流都是由电路中各个独立源单独作用时，在该处分别产生的电压或电流的叠加。
六、实验注意事项
1. 测量各支路电流时，应注意仪表的极性，以及数据表格中“+”、“—”号的记录。
2. 注意仪表量程的及时更换。
七、思考题
1. 对于非线性电路，是否也可应用叠加原理，为什么？
答：叠加定理不适用于非线性电路。
对于非线性电路，虽然各个电源单独作用时都有确定的电压（或电流），但是由于元件的非线性，施加不同电压（或电流）时，其阻值R也随之变化，因此电源共同作用时，电压（或电流）改变，同时R也改变，那么电流就不再是单独作用时的和值了，因此，非线性电路不能使用叠加定理。
2. 元件的关联参考方向在叠加原理中起到什么作用？
答：为电流电压的方向确定提供了前提，使后面进行代数和运算时更便利。
：八、实验心得
测量电压、电流时，应注意仪表的极性与电压、电流的参考方向一致，这样纪录的数据才是准确的。
记录数据的时候记得考虑到参考方向，适当的添加“+”“-”表明方向，以免造成数据的错误。