一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/b>
1、驗(yàn)證線性電路中的疊加定理及其適用范圍;
2、驗(yàn)證替代定理;
3、繼續(xù)學(xué)習(xí)直流電表的測(cè)量方法。
二、原理說明
線性電路的疊加定理,是指幾個(gè)電源在某線性網(wǎng)絡(luò)的任一支路產(chǎn)生的電流或在任意兩點(diǎn)間產(chǎn)生的電壓降,等于這些電源分別單獨(dú)作用時(shí),在該部分所產(chǎn)生的電流或電壓降的代數(shù)和。如果網(wǎng)絡(luò)是非線性的,疊加定理將不再適用。另外不能用疊加定理來計(jì)算功率。
替代定理可以敘述如下:給定任意一個(gè)線性電阻電路,其中第k條支路的電壓uk和電流ik已知,那么這條支路就可以用一個(gè)具有電壓等于uk的獨(dú)立電壓源,或者用一個(gè)具有電流等于ik的獨(dú)立電流源,或者用一個(gè)阻值為 的電阻來替代,替代后電路中全部電壓和定流均保持原值。定理中所提到的第k條支路可以是無源的,也可以是含源的,但是一般不應(yīng)含有受控源或該支路的電壓或電流為其它支路中受控量的控制量。
三、實(shí)驗(yàn)任務(wù)
圖6.5.1
1、實(shí)驗(yàn)線路如圖6.5.1所示,其中,R1、R3、R4的標(biāo)稱值均為510Ω/4W,R2的標(biāo)稱值為1kΩ/4W,V1為穩(wěn)壓二極管,標(biāo)稱值為5V/1W。在A、B端接入10V電壓源US后,K斷開,測(cè)量各點(diǎn)電壓和各支路電流,記錄測(cè)量數(shù)據(jù),表格自擬。
2、將A、B端短路,并使K接通,再測(cè)量各點(diǎn)電壓和各支路電流,記錄測(cè)量數(shù)據(jù),表格自擬。
3、將電壓源US和電流源IS同時(shí)接通,再重復(fù)以上測(cè)量,記錄數(shù)據(jù),表格自擬。
4、驗(yàn)證替代定理:
將AD支路的穩(wěn)壓二極管去掉,換成線性電阻R(大小應(yīng)等于任務(wù)3中US和IS共同作用時(shí)測(cè)得的UAD/IAD),重復(fù)測(cè)量各點(diǎn)電壓和各支路電流,記錄測(cè)量數(shù)據(jù),表格自擬,并與替代前的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較
5、驗(yàn)證疊加原理:
用上述替代后的線性電路,重復(fù)測(cè)量US、IS分別單獨(dú)作用及它們共同作用時(shí),電路各點(diǎn)的電壓和各支路電流,驗(yàn)證是否符合疊加原理,記錄測(cè)量數(shù)據(jù),表格自擬。
四、實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備
1、數(shù)字萬用表
2、電工綜合實(shí)驗(yàn)臺(tái)
3、DG07多功能網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)組件
五、預(yù)習(xí)思考及注意事項(xiàng)
1、如果將與電流源IS串接的510Ω電阻換成其他阻值,將對(duì)電路中各支路的電流有何影響?
2、在進(jìn)行疊加定理的實(shí)驗(yàn)時(shí),對(duì)不作用的電壓源和電流源應(yīng)如何處理?如果它們有內(nèi)電阻或內(nèi)電導(dǎo),又應(yīng)如何處理?
六、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求
1、根據(jù)實(shí)驗(yàn)任務(wù)和要求,完成實(shí)驗(yàn);
2、設(shè)法驗(yàn)證電阻消耗的功率是否也具有疊加性;
3、 給出疊加定理、替代定理的有關(guān)結(jié)論;
4、設(shè)計(jì)一個(gè)包含受控源的電路(利用實(shí)驗(yàn)4中的受控源元件),并擬出實(shí)驗(yàn)步驟,驗(yàn)證疊加定理和替代定理。
評(píng)論