电路实验报告 电阻电路的研究

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1、华北电力大学实验报告一、实验目的（1）加深对电阻电路基本理论的认识和理解。（2）归纳和总结电阻电路满足的规律和具有的性质。（3）了解和初步掌握科学研究中通过实验的方法，归纳和总结科学规律的方法。二、所用仪器设备(表格一)三、实验原理与基本要求（1）根据实验室能够提供的设备、元器件参数等条件，设计实验电路。（2）具体要求：电阻元件3个及以上，独立电源2个，独立网孔2个及以上。（3）选取的几个电阻元件阻值相差不能过大。（4）设计电路图，应标明电压、电流的参考方向，以指导接线、测量和记录数据。四、实验步骤与结果处理。经过电路连接，我们共连

2、成了下列15个电路图，测出其中一部分的电压电流，绘制成表格二。图一图二图三图四[键入文字]第页共页[键入文字]华北电力大学实验报告图五图六图七图八图九图十图十一图十二图十三图十四图十五[键入文字]第页共页[键入文字]华北电力大学实验报告1、基尔霍夫电流定律（KCL）根据图一：I1=5.79mAI3=14.79mAI2=20.5mA。经过计算可得：I1+I3=20.58与I2近似。可得推测对于任意节点，其流出节点的电流的代数和为0。由图二验证：I1=2.95mAI3=14.88mAI2=17.85mA经计算：I1+I3=17.83与I

3、2近似。则可得到结论：对于任意节点，其流出节点的电流的代数和为0。2、基尔霍夫电压定律（KVL）根据图一取关联参考方向，则：Us=-12VU1=5.81VU2=6.25V经计算可得：Us+U1+U2=0.06V则可推测对于任意回路，其回路中所有支路电压的代数和为0。由图二验证：[键入文字]第页共页[键入文字]华北电力大学实验报告Us=-12VU1=2.99VU2=8.94V经计算可得：Us+U1+U2=-0.07V结果与0近似，则可得到结论：对于任意回路，其回路中所有支路电压的代数和为0。3、叠加定理由图三I2=9.22mAU2=2

4、.77V由图四I2=11.41mAU2=3.44V两个电流相加得I=20.63mA，两个电压相加得U=6.21。由图一可得I3=20.5mAU2=6.25V。而图一与图三四的区别为，图二三分别将图一中的电压源与电流源置零。则我们可以得到结论：由全部独立电源在电路中产生的任一电压或电流，等于每一个独立电源单独作用所产生的相应电压或电流的代数和。但进一步进行试验，将电路中的R3改为二极管，我们会发现结论并不成立，如图十三至十五。图十三I2=26.1mAU2=0.73V图十四I2=11.1mAU2=0.7V而将两者激励相加所得电流I=37

5、.2mA电压U=1.43V，但实际测量图十五I2=14.27mAU2=0.71V。即在非线性电路中所得结论不成立。[键入文字]第页共页[键入文字]华北电力大学实验报告所以对原结论进行修正后可以知道由全部独立电源在线性电阻电路中产生的任一电压或电流，等于每一个独立电源单独作用所产生的相应电压或电流的代数和。4、齐性定理由图二：Us=12VI3=15mAI2=17.85mAU2=8.94V，将电压源电流源的输出值变为原来的一半后则得到了图十二：Us=6VI3=7.5mAI2=8.94mAU2=4.52V可发现当电源输出值变为原来一半后，

6、同一电阻响应的数值也变为了原来的一半，则我们可以得到结论：当所有的激励（独立电源）都同时增大或缩小K倍（K为实常数）时，响应（电路中所有支路的电压和电流）也将同样增大或缩小K倍。5、互易定理由图五：可以看到，如果将中间三个电阻看做二端网络（下同）则，当电流源侧短接时，在左端施加一个12V的激励，在右端我们可以得到一个I3=4.75mA的响应，[键入文字]第页共页[键入文字]当我们将激励放到右端（如图六），经测量我们再左端同样得到了I1=4.75mA的响应。华北电力大学实验报告当我们将12V的电压激励改为14.75mA的电流激励时，U

7、1，U3分别等于7.37V和7.36V，在误差范围内可以视为相等。（如图八九）若我们将右端放置一个12V电压源，其在左端产生的断路电压为Us=3.95V，而我们在左端放一个12mA的电流源，在右端产生的短路电流为I1=3.98mA，在数值上可以认为相等。综上三个即得到结论：对于一个仅含二段线性电阻的电路，在单一激励的情况下，当激励和响应互换位置时，将不改变同一激励所产生的响应。6、替代定理由图二可以得到在12V电压源与15mA电流源的激励下所产生的响应为：U1=2.99VU2=8.94U3=7.54VI1=2.95mAI2=17.8

8、5mAI3=14.88mA而由图十一，当R2位置连接的是一个电压为8.94V的电压源时，所产生的响应为：U1=2.94VU2=8.94U3=7.46V[键入文字]第页共页[键入文字]华北电力大学实验报告I1=2.93mAI2=17.5