一、實驗?zāi)康?/b>
1、驗證線性電路中的疊加定理及其適用范圍;
2、驗證替代定理;
3、繼續(xù)學(xué)習(xí)直流電表的測量方法。
二、原理說明
線性電路的疊加定理,是指幾個電源在某線性網(wǎng)絡(luò)的任一支路產(chǎn)生的電流或在任意兩點間產(chǎn)生的電壓降,等于這些電源分別單獨作用時,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算功率。
替代定理可以敘述如下:給定任意一個線性電阻電路,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具有電壓等于uk的獨立電壓源,或者用一個具有電流等于ik的獨立電流源,或者用一個阻值為 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、實驗任務(wù)
圖6.5.1
1、實驗線路如圖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,測量各點電壓和各支路電流,記錄測量數(shù)據(jù),表格自擬。
2、將A、B端短路,并使K接通,再測量各點電壓和各支路電流,記錄測量數(shù)據(jù),表格自擬。
3、將電壓源US和電流源IS同時接通,再重復(fù)以上測量,記錄數(shù)據(jù),表格自擬。
4、驗證替代定理:
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共同作用時測得的UAD/IAD),重復(fù)測量各點電壓和各支路電流,記錄測量數(shù)據(jù),表格自擬,并與替代前的數(shù)據(jù)進行比較
5、驗證疊加原理:
用上述替代后的線性電路,重復(fù)測量US、IS分別單獨作用及它們共同作用時,電路各點的電壓和各支路電流,驗證是否符合疊加原理,記錄測量數(shù)據(jù),表格自擬。
四、實驗儀器設(shè)備
1、數(shù)字萬用表
2、電工綜合實驗臺
3、DG07多功能網(wǎng)絡(luò)實驗組件
五、預(yù)習(xí)思考及注意事項
1、如果將與電流源IS串接的510Ω電阻換成其他阻值,將對電路中各支路的電流有何影響?
2、在進行疊加定理的實驗時,對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、實驗報告要求
1、根據(jù)實驗任務(wù)和要求,完成實驗;
2、設(shè)法驗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)計一個包含受控源的電路(利用實驗4中的受控源元件),并擬出實驗步驟,驗證疊加定理和替代定理。
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