电工及电子技术实验

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1、实验一、叠加原理和戴维南定理实验预习:一、实验目的1、牢固掌握壳加原理的基木概念，进一步验证壳加原理的止确性。2、验证戴维南定理。3、掌握测量等效电动势与等效内阻的方法。二、实验原理叠加原理：在线性电路中，有多个电源同时作用时，在电路的任何部分所产生的电流或电压，等于这些电源分别单独作用吋在该部分产生的电流或电压的代数和。为了验证叠加原理，可就图1-2-1的线路來研究。当Q和Q同时作用时，在某一支路中所产生的电流/,应为Q单独作用在该支路中所产生的电流/和E2单独作用在该支路中所产生的电流/Z和，即/=/+/。实验中可将电流表

2、串接到所研究的支路屮分别测得在Q和型单独作用时，及它们共同作用时的电流和电压加以验证。图1-2-1叠加原理图(a)(b)图1・2・2戴维南定理图戴维南定理：一个有源的二端网络就其外部性能来说，可以用一个等效电压源来代替，该电压源的电动势E等于网络的开路电压该电压源的内阻等于网络的入端电阻（内电阻）尺。图1・2・2的实验电路，现研究其屮的一条支路（如&支路）。那么可以把这条支路以外的虚线部分看作是一个有源二端网络，再把这个有源网络变换成等效电动势和内阻尺串联的等效电路。三、预习要求与计算仿真1、本次实验涉及到以下仪器：直流稳压电

3、源、直流电压表、直流毫安表，电流插头、插座。关于这些设备的使用说明，详见附录，在正式实验前应予以预习。2、根据图1・2・3、1-2-4中的电路参数，计算出待测量的电流、电压值，记入表中，以便与实验测量的数据比较，并帮助正确选定测量仪表的量程。3、利用PSPICE仿真软件，根据图123、1-2-4设计仿真电路，并试运行。（PSPICE仿真软件的使用方法详见附录）四、注意事项1、测量各支路的电流、电压时，应注意仪表的极性以及数据表格中“+、■”号的记录。2、电源不作用时，不可将稳压源直接短接。3、用万用表直接测内阻时，网络内的独立

4、电源必须先置零，以免损坏万用表，其次，欧姆表必须经调零后再进行测量。4、改接线路时，要关掉电源。五、思考题1.叠加原理中E】、E2分别单独作用，在实验中应如何操作？2.各电阻所消耗的功率能否用叠加原理计算得出？为什么？试用具体数据分析说明。3.在求戴维南等效电路时，作短路实验，测Isc的条件是什么？在本实验屮可否直接作负载短路实验？实验内容：一、实验线路实验线路如图1-2-3>1-2-4所示。DI]5100>A510Q【2B——□e—1PanikS2e2A-POn300-5WL/S_51020011O3B图1-2・3叠加原理

5、实验电路图1-2-4戴维南泄理实验电路二、实验设备序号名称规格型号数量1直流稳压电源WYK—303B3双路12电流表直流0-1A13万用表VC9801A14直流电路实验板1三、实验步骤1、叠加原理实验实验前，先将两路直流稳压电源接入电路，令E,=12V,E2=6Vo按图1・2・3接线，并将开关S］、S2投向短路一侧。（开关$和S2分别控制&、E2两电源的工作状况，当开关投向短侧时说明该电源不作用于电路。）1）接通Ei=12V电源，S2投短路侧（&单独作用），测量此时各支路电流，测量结果填入表1-2-1中。2）接通E2=6V电源

6、，Sj投短路侧（民单独作用），测量此时各支路电流，测量结果填入表1-2-1中。3）接通&=12V电源，民=6V电源（&和色共同作用），测量此时各支路电流，测量结果填入表1-2-1中。2、戴维南定理实验按图1・2・4接线，将一路直流稳压电源接入电路，令U保持12Vo1）测网络的开路电压Uoc。将&断开，用电压表测有源二端网络开路电压Uoc，（A、B两点间电压），即得等效电压源的等效电动势咼。记入表1・2・2中。2）测网络的短路电流将&断开，并将A、B两点间用一根短路导线相连，用电流表测有源二端网络短路电流lsc，（A-mA-B支

7、路的电流），即得等效电流源的等效电流/so记入表1・2・2中。3）测有源二端网络入端电阻尺。三种方法测量，结果记入表1-2-2屮。a）先将电压源及负载心从电路中断开，并将原电压端所接的两点用一根短路导线相连。用万用表测出A、B两点间的电阻Rab（Rab=R»。b）测有源二端网络开路电压Uoc和有源二端网络短路电流，sc，算出入端电阻尺。（&=Uoc/Isc^c）先断开陽，测网络的开路电压Uoco再将心接上，用电压表测负载心的两端电压g,调节心，使5〃二（1/2），贝U此时R尸陽。（为什么？）4）A、B间接&（任意值），测&两端

8、电压和流过&上的电流，记入表123屮。四、表格与数据表1-2-1I](mA)H(mA)厶(mA)测量计算误差测量计算误差测量计算误差3=12VU2=6V3=12VU2=6V表1-2-2开路电压Uoc（V）短路电流lsc（mA）等效内阻Ria)b)c)测量值计算值表1-2-3%