实验二叠加原理和等效电源定理.docx

《实验二叠加原理和等效电源定理.docx》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、实验二叠加原理和等效电源定理一、实验目的1.验证叠加原理和戴维宁定理。2.熟悉电路的开路和短路情况，掌握测量等效电动势与等效内阻的方法。二、实验原理1.叠加定理在线性电路中，有多个电源同时作用时，任一支路的电流或电压都是电路中每个独立电源单独作用时在该支路中所产生的电流或电压的代数和。2.等效电源定理任何一个线性有源二端网络，总可以用一个理想电压源和一个等效电阻相串联来代替，其理想电压源的电压等于该网络的开路电压Uoc,等效内阻等于该网络中所有独立源为零时的等效电阻Ro。(1)开路电压的测试方法①一般情况下，把外电路断开，选万用表电压档测其两端电压值，即为开路电压。若电压表内阻远大于被测网络

2、的等效电阻，其测量结果相当精确。若电压表内阻较小，则误差很大，必须采用补偿法。②补偿法：如图2.1所示，外加Us和R构成补偿电路，调节R的值，使检测计G指示为零，此时电压表指示的电压值即为开路电压Uoc。(2)等效电阻Ro(内阻)的测试方法①用欧姆表测：若电源能与其内阻分开，则可将电源除去后用欧姆表测出电阻值。若电源与其内阻分不开(如干电池)就不能用此法。②测量网络两端的开路电压Uoc及短路电流Is。按Ro=Uoc/Is计算出等效电阻。此法适用于网络两端可以被短路的情况。(建议该实验用此方法测Ro)。③外加电压Uo,测其端电流I，按Ro=Uo/1计算，用这种方法时，应先将有源二端网络的电源除

3、去，若不能除去电源，或者网络不允许外加电源，则不能用此法。④测量开路电压Uoc及有载电压Uo,如图2.2所示，按Ro(UOC1)Rl计算，若RlUO采用一个精密电阻，则此法精度也较高。这种方法适用面广，例如用于测量放大器的输出电阻。图2.1补偿法测开路电压图2.2等效电阻的测量三、实验仪器和设备1.双路直流稳压电源1台2.直流毫安表1块3.直流电压表1块4.直流电路单元板1块5.可调电阻1只6.导线若干四、预习要求1•复习叠加原理和等效电源定理。C、D两端断开的二端网络的等效电源2•根据实验电路的参数，计算各支路电流和从参数。五、实验内容及步骤1•验证叠加原理本实验在直流电路单元板上进行。按

4、图2.3接好线路，Us1、Us2由直流稳压电源供给，其中Us1=14V,Us2=18V。Us1、Us2是否作用于电路，分别由换路开关S1、S2控制，当开关投向短路一侧时，该电源不作用于电路。(1)接通电源Us1，将S2投向短路侧，测量Us1单独作用时各支路电流和电压(测量方法可参考实验一中电流和电压的测量)，将测量结果填入表2.1和表2.2。测量中注意电流和电压的方向。(2)将S1投向短路侧，接通电源US2，测量US2单独作用时各支路电流和电压，将测量结果填入表2.1和表2.2。(3)接通电源Us1和US2，测量US1和US2共同作用下各支路电流和电压，将测量结果填入表2.1和表2.2。+U

5、S218V表2.1电源电流（mA）UsiIiI2I3单独作用US2IiI2I3单独作用US1和US2Ii12I3单独作用验证I2I2I2I2I2I2I3I3I3叠加原理表2.2电源电压（V）UsiUiU2U3单独作用US2UiU2U3单独作用Usi和Us2UiU2U3单独作用验证UiUiUiU2U2U2U3U3U3叠加原理2•测量有源二端网络的外部伏安特性本实验仍在直流电路单元板上进行。按图2.4接线，即将图2.3中的Us2去掉，改接Rl,并使Usi=25V，选择C、D两端左侧为有源二端网络。调节有源二端网络外接电阻Rl的数值，使其分别为表2.3中所示数值。测量通过R2（即Rl）的电流和RL

6、两端电压，将测量结果填入表2.3中。其中，Rl=0时的电流为短路电流Is,Rl=m时的电压为开路电压Uoc。RiA510QSi+Usi10V■IlI3510Q〔R3R2Cf111kQ4I2S2UF510Q——EH1-^=330QD表2.3图2.4等效电源定理实验电路Rl(Q)05001K1.5K2KOOI(mA)U(V)R53•测量等效电源的参数根据步骤2.的测量结果，开路电压Uoc=V,短路电流Is=mA,则二端网络的等效电源电压Uo=V，内阻Ro=Qo4.验证等效电源定理用步骤3.中的等效电源参数Uo、Ro代替二端网络，计算负载Rl不同阻值情况下的I、U值，填入表2.4中。表2.4Rl(

7、Q)05001K1.5K2KOOI(mA)U(V)六、实验报告要求1.完成表2.1和表2.2中的计算，验证叠加原理。2.32.比较二端网络和等效电源分别作用时，负载RL两端的电压及电流值，即对比表和表2.4中的数据，验证戴维宁定理。1.能否用叠加原理计算或测量各元件的功率？为什么？4．若将图2.3中的电阻R5换成半导体二极管，能否用叠加原理计算或测量各元件的电流与电压？为什么？