电路分析实验
深 圳 大 学 实 验 报 告
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实验时间:
实验报告提交时间:
教务处制
一:实验目的与要求:
1. 掌握含源二端网络戴维南等效电路参数的测定方法。 2. 验证戴维南定理,诺顿定理,叠加定理。
3. 验证线性电路叠加原理的正确性,加深对线性电路的叠加性和齐次性的认识和理解。 4. 通过实验加深对参考方向、叠加定理、戴维南定理的理解。
二、方法与步骤
首先选出本次实验所用电源、仪表及元件,熟悉它们的用法。
任务一:测量有源二端网络的等效电阻
(1):从电工原理(二)EEL-53实验挂箱中选用下图电路,接入恒压源U s =12V和恒流源I s=20mA(注意I s 的接入方向,且电流源选用200mA 档) ,并将S 2往右拨(注意保持断开此实验箱上原有的可调负载R L )。 (2):S 1往上拨,用电压表测量开路电压U oc (U AB ),将数据计入表1中。 (3):S 1往下拨(将端口短路),用电流表测量短路电流I sc ,将数据计入表1中。
任务二:测量有源二端网络的外特性 (1):在上图电路中,S 2仍往右拨(仍保持断开此实验箱上原有的可调负载R L )。将S 1往上拨,在A 、B 端外接可调负载R L 。R L 选用元件箱(一)EEL-51中的x100Ω的可调电阻。 (2):改变负载电阻R L 的阻值,逐点测量对应的负载电压和电流,将数据计入表2中,并计算有源二端网络的等效参数R s 。
任务三:验证戴维南定理
测量有源二端网络等效电压源的外特性。下图是上图等效电压源电路。图中,电压源用表1中的U oc 数值,内阻R s 按表1中计算出来的R s (取整)选取固定电阻,负载R L 仍选用EEL-51中的x100Ω的可调电阻。改变负载电阻R L 的阻值,逐点测量对应的负载电压和电流,将数据计入表3中。
任务四:验证叠加原理 (1):按下图连线,图中的电源U s 1用恒压源I 路可调 电压输出端,选择20V 档,并将输出电压先调到+12V;U s 2用恒压源II 路可调电压输出端,选择10V 档,并将输出电压先调到+6V(以直流数字电压表读数为准);开关S 3往上拨(投向R 3侧)。(测量数据需记录正负号)、
(2)U s 1电源单独作用时,将开关S 1往上拨(投向U s 1侧),开关S 2往下拨(投向短路侧),测量各电压和电流记录于表4中。
(3)U s 2电源单独作用时,将开关S 1往下拨(投向短路侧),开关S 2往上拨(投向U s 2侧),测量各电压和电流记录于表4中。
(4)U s 1和U s 2共同作用时,开关S 1往上拨(投向U s 1侧),S 2也往上拨(投向U s 2侧),测量各电压和电流记录于表4中
三、实验过程及内容:
任务一:测量有源二端网络的等效电阻
任务二:测量有源二端网络的外特征性
任务三:验证戴维南定理,诺顿定理
任务四:验证叠加原理
四、数据处理分析:
1. 测量电压、电流时,应注意仪表的极性与电压、电流的参考方向一致,这样纪录的数据
才是准确的。
2. 电压源单独作用时,去掉另一个电源。这一操作只能在实验板上用开关完成,而不能直
接将电压源短路。
3. 直流电压表和电流表具有方向性,当被测电流或电压为负时,电表指针反偏可能损坏设
备,此时必须立即调换两个连线插头的位置,重新测量;若指针正偏,则读得的值必须冠以负号记录,即按实验电路图中参考方向记录电流和电压测量值,不要漏掉正负号。 4. 因为误差,表二与表三数据相差略大,若两表数据基本相同,则说明电压源U S 和一个
电阻R S 串联组成的实际电压源可以代替一个有源二端网络,即为戴维南定理成立。 5. 表四中的数据,第一行数据对应加上第二行数据基本等于第三行的对应数据,比如第一
个数据:0.84-0.14=0.70≈0.72 这说明有几个电源共同作用下的线性电路中,通过每一个元件的电流或其两端的电压,可以看成是由每一个电源单独作用时在该元件上所产生的电流或电压的代数和,即为叠加定理成立。
五、实验结论
1. 电压源U S 和一个电阻R S 串联组成的实际电压源可以代替一个有源二端网络,即为戴维
南定理成立。
2. 有几个电源共同作用下的线性电路中,通过每一个元件的电流或其两端的电压,可以看
成是由每一个电源单独作用时在该元件上所产生的电流或电压的代数和,即为叠加定理成立。
注:1、报告内的项目或内容设置,可根据实际情况加以调整和补充。
2、教师批改学生实验报告时间应在学生提交实验报告时间后10日内。