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1、實驗一:功率的測定以及仿真1.仿真實驗?zāi)康模?)驗證各電阻的功率和電壓源的功率,并且驗證整個電路輸出功率和吸收功率相等,即整個電路功率守恒;(2)、學習利用仿真儀表分析檢驗各電阻功率和對電壓表電流表的運用。2.實驗原理及說明A.本次實驗的電路圖以及連接方式如圖1.1所示:利用環(huán)路電流法可列出方程B.圖1.1C.電路連接好之后,按照電流表和電壓表的示數(shù),根據(jù)可以算出電壓源的功率,再根據(jù)連接在各電阻上的功率表,讀出各電阻的功率,根據(jù)可以算出電路吸收的功率;根據(jù)可以算出電路釋放的功率。.若,則說明整個電路吸收與釋放的功率相等。
2、3.仿真實驗的步驟與內(nèi)容按照原理圖1.1所示,連接電路,如下圖1.2所示讀數(shù),如下圖1.3所示我們可以得到:U=36.0V,I=9.0A,又由計算出實驗一致。;==162+18+108+36=324W由上可得,,所以整個電路是功率守恒的圖1.2圖1.32.實驗注意事項A.要注意功率表的連接方法,即電流部分是串聯(lián)在要測量的元件之中的,電壓部分是并聯(lián)在要測量的元件上的;B.注意功率表和電流、電壓表的正負極,反接的話,會造成示數(shù)為正確值的負值;C.整個電路至少有一點是要接地的。5.仿真實驗報告總結(jié)A.在此次試驗中,我采用了電阻
3、的串并聯(lián)以及串聯(lián)共同存在的混連電路。通過對B.功率表的讀數(shù)我們可以知道,在同一條支路的串聯(lián)電路中,電阻的功率與電阻的阻值成正比,即阻值越大功率越大。并聯(lián)在同一條支路上的電阻,每條支路的總功率與此條支路上的總電阻成反比,即總電阻越大,功率就越小。C.在此次試驗中,主要出現(xiàn)的問題就是功率表的連接問題,很多時候功率表的讀數(shù)與理論測量值不相符合。通過反復(fù)檢查和改接發(fā)現(xiàn),主要問題出在功率表的串聯(lián)與并聯(lián)上,沒能夠正確的連接與理解電流表串聯(lián)、電壓表并聯(lián)的含義。實驗二:電路的疊加定理以及仿真1.仿真實驗?zāi)康腁.知道疊加定理的原理B.通過
4、仿真觀察疊加電路的電壓以及電流大小C.驗證疊加定理的正確性2.實驗原理與說明在由幾個獨立電源作用的線性電路中,任一支路的電壓(或電流)等于各獨立電源單獨作用而其他獨立電源為零(即其他獨立電壓源短路,獨立電流源開路)時,在該支路產(chǎn)生的電壓(或電流)的代數(shù)和。3.仿真實驗內(nèi)容及步驟此次實驗只要測的是圖2.1中電流源的電壓既Uao的大小。(1).按照圖2.1所示,連接電路,在檢查電路連接正確之后,如圖2.2所示,開始仿真運行電路,并把所需的電壓電流讀出來,示數(shù)以及結(jié)果如圖2.3所示。圖2.1圖2.2(2).按照疊加原理的方法,
5、把電壓源單獨作用時候的電路畫出來如圖2.4所示,然后按照電路原理圖連接仿真電路,在檢查連接正確的時候,開始運行仿真電路,示數(shù)及連接圖如圖2.5。圖2.3圖2.4(3).按照疊加原理的方法,把電流源單獨作用時的電路圖畫出來如圖2.6,再按照電路原理圖,連接仿真電路,在檢查連接正確的時候,開始運行仿真電路,示數(shù)及連接圖如圖2.5。圖2.5由電路的仿真結(jié)果可以看出,當電流與電壓源共同作用時,Uao=7.2V,當只有電壓源作用時,Uao1=6,當只有電壓源作用時,Uao2=1.2V。因為Uao=Uao1+Uao2=6+1.2.我
6、們可以看出ao兩端電壓等于兩電源單獨作用是電壓疊加,既疊加定理得到驗證。4.仿真實驗注意事項A.疊加定理僅適用于線性電路求電壓與電流,不適用于非線性電路;B.疊加時,要注意電壓(或電流)的參考方向,若電壓(或電流)各分量的參考方向與原電路電壓(或電流)的參考方向一致取正號,相反時取負號;C.由于功率不是電壓與電流的一次函數(shù),故不能直接用疊加定理計算功率;D.也可將獨立源分成幾組,按組計算電壓(或電流)分量后再疊加;E.某個(組)獨立作用,同時意味著其他獨立源不作用,不作用的電壓源短路,不作用的電流源開路。受控源應(yīng)始終保留
7、在各分路中。5.仿真實驗報告總結(jié)通過這個實驗,我形象生動的了解到了疊加原理的實質(zhì)與特點。在此次試驗中,主要注意的是電流表與電壓表的連接要注意電流流動的方向,否則測出來的值將是正確值的相反數(shù)。實驗三:含有受控源的電路輔助分析以及仿真1.仿真實驗?zāi)康腁.通過這次實驗知道受控源作用原理;B.通過改變輸入部分的電壓值,觀察受控電壓源的電壓大小。2.實驗原理與說明受控源是一種電路模型,實際存在的一種器件,如晶體管、運算放大器、變壓器等等,它們的特性可用受控源的電路模型來模擬,晶體管的集電極電流受基極電流控制,運算放大器的輸出電壓受
8、輸入電壓的控制,類似器件的電路模型中要用到受控源。受控源的電壓、電流受其他支路的電壓、電流控制,由于這種電源是在受控狀態(tài)下工作的,因此稱受控源為非獨立源。根據(jù)受控的是電壓源或電流源,受控量是電壓還是電流,受控源可分為以下四類:A.電壓控制電壓源B.電壓控制電流源C.電流控制電壓源D.電流控制電流源為與獨立電源相區(qū)別,