电路理论实验

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演示完毕， 开始实验！
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实验三：叠加定理和等效电 源定理
实验目的 基本原理 实验内容 报告要求
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UOC
ISC
RS
RL
UL
RS
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四 报告要求
1 根据测得的数据，验证线性电路的叠加性和比例性，分析误差 产生的原因。 2 说明测定有源网络等效内阻的几种方法，并比较其优缺点及适 用范围。
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(4) 小结对基氏定律的认识
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附: 实验器材
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电流插孔
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二.实验原理
基氏定律是电路理论中最基本的定律之一,应用极为广 泛. 该定律有两条:一是电流定律(KCL),二是电压定律 (KVL). (1)KCL: 在任一时刻,流入到电路任一节点的电流代数和 为零.其实质上是电流连续性的表现. 运用该定律时,一定要注意电流的方向,若不知道电流的 真实方向可以先假设每一电流的参考方向,根据参考方向就 可写出KCL表达式:∑I=0 显然,该定律与各支路上的元件无关,无论是线性还是非 线性电路,同样适用.
在左图的闭合回路中,电压 参考正方向如箭头所示,从 节点a出发,顺时针方向绕行 一周又回到a 点,则 U1+U2+U3-U4-U5=0 该定律也是普遍使用于线性 和非线性的电路.
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三. 实验内容
按左图接线,其中E=10V为稳压 电源的输出电压,实验中保持不 变,其余元件如图示(即实验台 上直流稳压电路单元中的电 路).按下图表测量实验数据
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2． 理想的电压源特性可以用U-I坐标平面上的一条垂直线表示， 而理想的电流源的特性则可以用 U-I 坐标平面上一条水平线来表 示。但实际的电压源和电流源是有内阻的。实际的电压源可以用 一个电压源Us与一个电阻Rs相串联的电路模型来表示，实际的电 流源可以用一个电流源 Is 和电导 Gs 相并联的电路模型来表示， 其输出流分别为： U=Us-RsI I=Is-U/Rs 其伏安特性曲线又称为“电源的外特性曲线”，如图：
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直流电源部分
电流源
电压源
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测量仪表部分
直流电 压表
交流电压、 电流表
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实验二 基尔霍夫定律的验证
实验目的 实验原理 实验内容 实验报告及注意事项
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一.实验目的
(1)加深对基尔霍夫定律的理解 (2)用实验数据验证基尔霍夫定律 (3)进一步熟悉仪表的使用技术
《
电路原理》实验讲义
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《电路原理》实验内容
实验一：元件伏安特性的测试 实验二： 基尔霍夫定律的验证 实验三：叠加定理和等效电源定理 实验四： 典型电信号的观察与测试 实验五 ：电路瞬态响应的研究 实验六 ：交流电路阻抗参数的测量实验 实验七 ： RLC谐振电路特性的研究 实验八 ：功率因数的提高与研究 实验九：三相电路中电压和电流的测量 实验十：负阻变换器及应用
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实验一：元件伏安特性的测试
实验目的 实验操作平台简介 基本原理 实验内容 实验报告及注意事项
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一、实验目的
1.掌握元件伏安特性的逐点测试方法，了解线性元件 和非线性元件特性的差别。 2.研究电压源、电流源的外特性。 3.练习实验曲线的绘制。
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在任一假设的封闭面内. 同样适用.如图
假设电流流出为正,流 进为负,则有
I1+I2-I3=0
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(2)KVL:在任一时刻,沿闭合回路电压降的代数和等于零.一般 形式为:∑U=0 . 如图所示
a. 幅值:
Up-p 是峰-峰值，Up 是最大值， Ueff 是有效值 Ueff= Up-p/2 .8
Up= Up-p/2
b. 周期T（或频率f) c. 初相位
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脉冲信号的波形参数是幅值、脉冲重复周期T及脉宽τ 各信号波形图如下所示：
实验电路模块—直流电路单元
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三、基本原理
1．任何一个二端元件的特性都可以用该元件上 的 端电压U与流过该元件的电流I的函数关系来表示， 可以在U-I坐标平面上描绘出它的特性曲线，这条特性 曲线称为 “伏安特性曲线” 。由测得的伏安特性曲 线可以了解被测元件的特性，若伏安特性曲线是一条 过原点的直线，则该元件是线性元件，否则是非线性 元件。下图描绘的是几种不同元件的伏安特性曲线。
待 测 量 测 量 值
I1
I2
I3
IA
IS
U1
U2
U3
UA
US
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四. 实验报告
(1) 完成实验测试、数据列表
(2) 根据基氏定律及电路参数计算出各支路电流及电压 (3) 计算结果与实验测量结果进行比较,说明误差原因
3.测试电压源的外特性
按右图接线，保持电压源 输出为3V，改变负载电 阻RL，测出Rs分别为 0Ω ，1KΩ 时的U和I值， 记入下表
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五、实验报告
(1) 根据实验数据,在坐标纸上分别绘出各元件的伏 安特性
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电压源外特性曲线
电流源外特性曲线
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四、实验内容
1.测试线性电阻的伏安特性
按左图接线，调节稳压 电源的输出电压，使电压 表指示为0~8V，记下电流 表的示数，填入下表：
直流电 流表
直流电压表
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交流电压、电流表
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直流电流表
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a
US1
US2
图1
b
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3 戴维南等效定理的验证
按图1接线后,测量ab端口的等效电路
（1）测出ab端口开路电压和短路电流，并计算出等效内阻，填 表。 （2）在a、b端接入一负载200Ω ，测出 UL ，计算出等效内 阻，填表。
实验四 典型电信号的观察与测试
一.实验目的
1.熟悉双踪示波器、毫伏表、函数信号发生器的使用方法 2.定量测定直流信号、正弦信号以及脉冲信号的波形参数
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二.基本原理
直流（阶跃）信号、正弦信号和脉冲信号是几种常用 的激励信号，均由直流电源和函数信号发生器产生。 正弦信号的波形参数：
(2) 分析测量误差原因
六、注意事项
（1）合理选择量程，切勿使电表超过量程
（2）稳压电源输出应由小到大逐渐增加，输出端切勿短路
七、思考题
分析测量二极管伏安特性实验中，电流表在二极管正、反接时分别 外接、内接的原因，并说明电阻R在该实验中的作用
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2.线性电路满足比例性，即当某独立源的值增
加或减少K倍时，它在各元件上产生的电流或电压也 同样增加或减少K倍。
3.任何一个线性有源二端网络，都可以用一个恒压源与
内阻串联的支路或用一个恒流源与内阻并联的支路来 代替。电压源串联电阻支路称为戴维南等效支路，电 流源并联电阻支路称为诺顿等效支路。含受控源的有 源线性网络也可用等效电源来代替。
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2.测试非线性元件二极管的伏安特性 测正向特性时，按图1-1接线，R为限流电阻，二极管正 向压降在0~0.35V之间取值；测反向特性时，按图1-2接线，反 向压降在0~30V之间取值，实验数据入下表
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一 实验目的
1.验证叠加定理，加深对线性电路叠加性和比 例性的认识。
2.掌握有源二端网络参数的测量方法。
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二 基本原理
1.线性电路满足叠加性，即在有几个独立源共同
作用的线路电路中，每一元件流过的电流或其端电压， 可以看成是每一独立源单独作用时在该元件上产生的 电流或电压的代数和。
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4.有源二端网络等效参数 U 、I 、R 的测量方法 （1）当网络输出端开路时，用电压表 直接测出开路电压，将其输出端短路， 用电流表测出短路电流。 （2）对于二端网络，可以用电桥、万 用表的欧姆档、伏安法进行测量。有知 Rs= U / I ；也可在输出端接一负载， 测出 R ，则R =（ U / U -1）* R ，采 用此方法时，与R 越接近，测出的R 越 准确。
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不同元件的伏安特性曲线
A:线性电阻 B:白炽灯
C:一般二极管
D:稳压二极管
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二极管伏安特性曲线
正向导 通区域
死区 Байду номын сангаас向击 穿区
OC SC OC L SC s OC L L s s
s
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三 实验内容
1 验证叠加性 按图1接线后，分别测出Us1、Us2单独作用， Us1和Us2共同 作用时各支路电流及各电阻两端的电压值，并填表。 2 验证比例性 按上面接线后，令Us2=0，取Us1=10v，测出各支路电流值及 个电阻两端的电压值，填表。
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二、GDDS系列实验操作台简介
电源部分 测量仪表部 分
实验电路模块
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电源部分
功率函数 电源
单相可调 电源
三相电源
直流电源