试验2叠加原理和戴维南定理

1、电路实验实验1.2叠加原理和戴维南定理、实验目的1. 掌握简单的利用实验手段验证线性电路中的叠加原理和戴维南定理方法2. 学会用实验方法测定含源二端网络的开路电压Uoc和电阻Ro。、实验原理1. 叠加原理：由全部独立电源在线性电路中产生的任一电压或电流，等于 每个独立电源单独作用时产生的电压或电流的代数和。某一个独立电源单独作用时，应将其它独立理想电压源用短路替代（Us=0）,独立理想电流源用开路替代（i s=o）。2. 戴维南定理：线性含源二端网络可以用一个理想电压源 U OC与一个等效电 阻Ro相串联的等效电路来代替。其中理想电压源的电压等于该网络的开路电压 Uoc，电阻Ro等于该网络中所

2、 有独立源为零时所得网络的等效电阻（即电压源用短路代替，电流源用开路代替）， 亦可用开路短路法Ro=Uoc/ Isc的关系计算等效电阻，其中Uoc为该网络的开路电 压，Isc为该网络的短路电流。三、实验仪器1. 电工综合台：直流数显稳压电源 直流数显恒流源 直流电流表电流插座、插头7O电路实验XD06电阻挂箱中R3可调电阻和十进制电阻箱XD 03电路挂箱2. 数字万用表四、实验任务及步骤1. 完成叠加原理的测量与验证(1) 只有电压源Us作用将直流稳压电源调至万用表示数为 6V、恒流源短路后调至10mA，关闭电源。 拆线后按图1.2.1接入XD03挂箱中电路，将十进制电阻连接成 220Q接入电

3、路负 载AB端作为R,将电流插头插入电流插座内并按极性连接至直流电流表，并联数 字万用表。开启稳压电源，(即电流源不作用)，测出电阻220Q两端的电压Uab和 流过它的电流Iab，记入表1.2.1中。(2) 只有电流源Is作用将稳压源关闭后短路，(即电压源不作用)，开启恒流源电源，测出电阻220Q两端的电压Uab和流过它的电流Iab，记入表1.2.1中。(3) 电压源Us和电流源Is共同作用拆除稳压源短路线开启稳压电源和恒流源，测出电阻220Q两端的电压Uab和流过它的电流Iab，记入表1.2.1中。表 1.2.1测量值条件_ _Uab (V)Iab (mAUs单独作用Is单独作用Us和Is共

4、同作用71电路实验图1.2.1叠加和戴维南定理的实验图2. 完成戴维南定理的测量与验证（1）图1.2.1 ,将电阻220Q换成XD06电阻挂箱中R3可调电阻，作为负载 Rl。见图1.2.1虚线部分。（2）负载短路，读出负载 Rl短路电流Isc和电压U（0），断开负载Rl的一 端，即使得Rl=x，测得负载开路电压 Uoc和电流1（0）,记录在表1.2.2中。（3）将负载Rl调至最大值测出U和I，在Rl=0和Rl最大值之间对1（或U） 均匀取值写入表中，以该1（或U）为参照，通过调节 Rl分别测出对应于该1（或 U）值时相应的U（或I）值填入表1.2.2中。得到图1.2.1中虚线框内含源二端网 络

5、的外特性u =f（ i）。（4）根据表中记录的短路电流Isc（ Rl=0Q时的I值）和开路电Uoc（Rl=x时的U值），计算含源二端网络的等效电阻R=Uoc/ Isc（ R0值小数点保留一位）。72电路实验表 1.2.2Rl(0)0/RLmaxOOU ( V)UocI ( mA)ISC(5) 拆除电路连线，将直流稳压电源调至万用表示数为 Uoc，十进制电阻接 成Ro值，负载电阻仍用XD06电阻挂箱中R3作为Rl,完成图1.2.2等效电路实 验图的连接。(6) 将表1.2.2的参照值1(或U)抄入下面同样格式的表1.2.3表格中，通 过调节Rl，测出Rl从0变化时对应的U(或I)值，完成等效电路

6、实验图的伏 安关系表格记录。图1.2.2戴维南定理等效电路实验图表 1.2.3Rl(0)0/OOU (V)UocI (mA)Isc五、实验报告要求1. 完成1.2.1叠加原理实验电路图和表格的测试并进行理论计算与误差计算。73电路实验2. 完成表1.2.2与1.2.1含源二端网络戴维南定理实验电路图的伏安关系的 测试，完成表1.2.3与图1.2.2等效电路实验图的伏安关系的测试。根据实验数 据在同一坐标系中分别绘出含源二端网络和等效电路外特性曲线。3. 计算Ro理论值与实验值的误差。由两个验证实验结果分别得出结论。4. 回答思考题。六、思考题1. 在线性电路中，各支路的电压或电流可以叠加，为什么功率不能叠加？并 用实验结果计算加以说明。2. 若将图1.2.1中510Q的电阻换成二极管，是否还可应用戴维南定理将此 含源二端网络简化？为什么？七、注意事项1. 本实验是直流实验，注意电源、电流插座及表计的极性。万用表选择直流 电压挡并且并联在被测支路上。直流电流表应串联在支路中。2. 勿在稳压电源没关闭的状态下将其输出端短路，以免烧坏保险丝或引起稳 压电源损坏。3. 为减少测量误差，注意随时切换电流表的量程，并且