電路實驗教程 教學(xué)課件 作者 齊鳳艷 第4章.ppt

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1、第4章直流電路定理的實踐性學(xué)習(xí)4.1線性電路的比例性及疊加性實驗(1)學(xué)習(xí)與掌握常用電工儀表的使用方法；(2)理解參考方向在電路中的重要作用；(3)通過對電路的實際測試，加深對齊性定理與疊加定理的理解，掌握定理的適用范圍，并能簡單應(yīng)用。1.實驗?zāi)康?.實驗原理與說明線性電路中只有一個激勵作用，當(dāng)激勵增加或減少N倍時，其響應(yīng)也增加或減小N倍，這一特性稱為線性電路的比例性，由齊性定理來表征的。線性電路中有若干激勵共同作用所產(chǎn)生的響應(yīng)，等于每個激勵單獨作用于電路所產(chǎn)生響應(yīng)的代數(shù)和，這一特性稱為線性電路的疊加性，由疊加定理來表征的。線性電

2、路是同時滿足比例性和疊加性的電路電壓與電流的參考方向，是為了分析與計算電路而人為引入的概念。實驗中按電路圖標(biāo)注的參考方向測量電壓或電流，實際方向與參考方向一致時，記為正電壓或電流，實際方向與參考方向相反時，記為負(fù)電壓或電流。疊加定理的實驗中，當(dāng)測量某一電源單獨作用產(chǎn)生的電壓或電流時，其它電源應(yīng)從電路中移去。并將移去電壓源的支路短路，移去電流源的支路開路，以滿足疊加定理的要求。當(dāng)實驗中有多個電流或電壓需要測量，其中包括電壓源或電流源的輸出值，都應(yīng)使用同一只儀表進(jìn)行測量。3.實驗儀器設(shè)備及元器件雙路直流穩(wěn)壓電源0~30V1A1臺直流穩(wěn)

3、流電源0~50mA50V1臺交直流電路實驗(接線)箱1臺直流電流表(25-50-100-200)mA1只直流電壓表或數(shù)字萬用電表1只電流插頭1只電阻1W若干4.預(yù)習(xí)要求復(fù)習(xí)齊性定理與疊加定理內(nèi)容，閱讀、了解元器件及實驗儀器等相關(guān)介紹附錄A常用電路元器件附錄B電流插頭插座裝置附錄C電工儀表附錄D數(shù)字萬用表附錄E直流電源數(shù)/模轉(zhuǎn)換加法器電路：分析圖4.1所示電路，開關(guān)S0~S2選取怎樣的組合狀態(tài)能夠?qū)崿F(xiàn)“0~7”的模擬輸出（RL<

4、US按2倍的比例遞增，測量U1、U2及I的對應(yīng)值，觀察其是否按2倍量遞增。計算理論值，將實測值與理論值記入表4.2中，并應(yīng)用齊性定理判斷實驗結(jié)果的正確性。5.實驗內(nèi)容圖4.2線性電路的比例性實驗電路表4.2線性電路的比例性實驗測量數(shù)據(jù)US/VU1/VU2/VI/mA實測值理論值實測值理論值實測值理論值248(2)線性電路的疊加性實驗實驗電路如圖4.3所示，請按先串聯(lián)后并聯(lián)規(guī)則連接圖4.3a實驗電路。測量US與IS共同作用產(chǎn)生的電壓U1、U2和電流I1、I2。測量時應(yīng)按圖中電壓、電流參考方向記錄數(shù)據(jù)。測量數(shù)據(jù)記入表4.3中。將圖4.

5、3a中的電流源IS關(guān)閉并斷開該支路，測量US單獨作用時產(chǎn)生的各電壓、電流值，參見圖4.3b。將圖4.3a中的電壓源US關(guān)閉并短路該支路，測量IS單獨作用時產(chǎn)生的各電壓、電流值，參見圖4.3c。a)b)c)圖4.3線性電路的疊加性實驗電路表4.3線性電路的疊加性實驗測量數(shù)據(jù)U/VU/VI/mAI/mAUS與IS共同作用US單獨作用IS單獨作用疊加結(jié)果將表4.3中的測量數(shù)據(jù)代入下列公式計算結(jié)果填入表4.3對應(yīng)欄內(nèi)。驗證疊加定理的正確性。根據(jù)表4.3測量數(shù)據(jù)，計算R1、R2分別消耗的功率，判斷功率是否滿足疊加定理。(3)測定0~7數(shù)/模

6、轉(zhuǎn)換加法器的輸出電壓值。仿照內(nèi)容(2)的連接方法，對照圖4.4所示電路，搭接0~7數(shù)/模轉(zhuǎn)換加法器實驗電路。分別選擇S0~S2的不同狀態(tài)，實現(xiàn)0~7的輸出，測量對應(yīng)的輸出電壓值，并記入表4.4中。圖4.40~7數(shù)/模轉(zhuǎn)換加法器電路表4.4“0~7”數(shù)/模轉(zhuǎn)換加法器輸出數(shù)據(jù)S2S1S0UO10101001234567(1)比較表4.2所測數(shù)據(jù)與理論值是否一致，計算相對誤差；(2)完成表4.3的相關(guān)計算。判斷電流、電壓及功率是否滿足疊加定理；(3)對比表4.1與表4.4對應(yīng)的數(shù)/模轉(zhuǎn)換加法器輸出電壓值UO，計算相對誤差，若其在±10%

7、以內(nèi)，則可認(rèn)為滿足要求，否則應(yīng)分析產(chǎn)生誤差的原因。6.實驗報告要求思考題(1)線性電路的比例性實驗，電壓源的儀表指示值與電壓表所測US值是否存在誤差？(2)測量電壓與電流時，如何判斷數(shù)據(jù)前面的正號與負(fù)號？負(fù)號的意義是什么？(3)電路中同時需要±15V電源為其供電，現(xiàn)有兩臺15V獨立電源，問怎樣連接能夠滿足要求？請畫出電源連接圖(提示：±15V電源，應(yīng)有三個輸出端，即+15V、-15V及0V端)。4.2基爾霍夫定律與特勒根定理實驗1.實驗?zāi)康?1)掌握電流、電壓參考方向二重定義的含義及其應(yīng)用；(2)通過實驗加深對KCL與KVL以及功

8、率守恒定理的理解?；鶢柣舴螂娏鞫桑↘CL）：在集中參數(shù)電路中，任一時刻流出（或流入）任一節(jié)點或閉合邊界的電流代數(shù)和等于0，即基爾霍夫電壓定律（KVL）：在集中參數(shù)電路中，任一時刻沿任一閉合回路各電壓的代數(shù)和等于0，即2.實驗原理與說明特勒根定理內(nèi)