(1)直流电路基尔霍夫电压定律仿真设计

一直流电路基尔霍夫电压定律仿真设计1、电路课程设计目的（1）了解基尔霍夫电压定律的原理及使用方法；（2）运用仿真对该定律有一个感性的认识。2、仿真电路设计原理如图所示，已知两直流电压源V1、V2分别为12v、6v，两电阻阻值分别为6Ω、6Ω，通过理论计算和仿真进一步验证基尔霍夫电压定律。原理图如下：图1KVL实例解析理论分析：如上图所示，两个回路分别设回路1和回路2的回路电流为、,则对回路一列方程可得（6+6）+×6=12;(+)×6=6解得：=1A，=0从上述的理论分析中可以得到，在满足电路的基本特征后，每个回路都可以列KVL方程来求解其中的未知数，KVL反映任一回路内各支路电压之间的相互制约关系，该定律指出：在集总电路中，任何时刻，沿任一回路，所有支路电压的代数和恒等于零，即=0.3、电路设计内容与步骤选择正确的电压源和电阻值，并将各元件按顺序放在指定位置；选择电压表，并将其放置在需要测量的元件两端，务必保证电压表为AC；将各个元件依次用导线连接，并将电路进行接地，并运行得出数据。图2KVL电路仿真设计图如图2所示，在Multism11.0中对图1的电路进行仿真设计，并测量两负载、的电压分别为6V，则可以验证回路1和回路2满足的KVL方程。4、电路课程设计注意事项（1）使用Multism11.0仿真设计时注意选择合适的仿真仪表，我们尽量选择电压表、电流表，而不要用万用表代替，电压表电流表可以在电路中直接显示数值，而万用表还需要打开；（2）注意仿真仪表的接线是否正确；（3）每次要通过按下操作界面右上角的“启动/停止开关”接通电源；（4）在列上述方程式，首先要指定回路的绕行方向，一般选择关联参考方向作为回路的正方向，凡支路电压的参考方向一致者，该电压取“+”，反之取“—”。5、电路课程设计总结（1）在电路设计过程中，开始我选择了使用万用表进行测量，这种方法不能在电路中直接显示数值，需要双击后选择电压键后方可进行读数，比较麻烦。而选用单独的电压表和电流表之后就可以直接进行读数，不仅增加了其美观性，更简化了操作步骤。（2）第一次利用Multism11.0进行仿真设计，该软件的仿真真实度令我对电路仿真产生了浓厚的兴趣。二直流电路叠加定理电路仿真设计1．电路课程设计目的（1）了解叠加定理的使用方法及原理；（2）利用叠加定理解决电路的计算等实际问题；（3）通过仿真对叠加定理有一个更加深刻的认识；2．仿真电路设计原理如图1所示，电流源、电压源的值分别为1A、10V，正方向已经标出，其中、、的值分别是2Ω、1Ω、1Ω，利用叠加定理求解通过的电流I的值。图1叠加定理仿真设计实例理论分析：图2电流源单独作用图3电压源单独作用电流源单独作用：电压源置零位（短路），化简后的电路图如图2所示，据并联分流的公式，此时通过×1=A的电流=电压源单独作用：电流源置零位（开路），化简后的电路图如图3所示，据串联电路的电压电流关系可得通过的电流==A则当电流源、电压源共同作用时，通过的电流=+=+=4A叠加定理：在线性电路中，任一电压或电流都是电路中各个独立电源单独作用时，在该处产生的电压或电流的叠加。当某一独立源单独作用是，其他的独立源应置零，即独立电压源短路，独立电流源开路，电阻及受控源保留。注意事项：（1）叠加定理仅适用于线性电路。（2）电压、电流叠加时要注意方向。（3）功率不符合叠加定理，因为它与电压电流为非线性关系。（4）各独立源单独作用可以理解为每个独立电源逐个作用一次或各个独立电源分组作用各一次，但必须保证每个独立电源只能参与叠加一次。（5）某个独立电源作用，同时意味着其他电源不起作用，即电压源短路，电流源开路。受控元则保留在各分电路中。3．叠加定理电路设计内容与步骤选择合适的电压源和电流源及电阻，并将其放置在合适的位置；选择万用表串联入所要测量的支路的电流，并将万用表的选择项设置为直流电流；首先将电流源电压源共同作用时电流，而后测量电流表单独作用时的该支路电流，此时需将电压源视为短路；最后测量电压源单独作用时该支路电流，此时电流源视为开路。对得到的三个读数进行比较可以得到其中的关系。a.电流源单独作用时，设计如图4所示的仿真电路，此时电压源视为短路，万用表电流档的示数为666.667mA。图4电流源单独作用仿真电路图5仿真电路万用表示数b.电压源单独作用时，设计如图6所示的仿真电路，此时电流源视为开路，万用表电流档的示数为3.333A。图6电压源单独作用仿真电路图7仿真电路万用表示数C．电流源和电压源共同作用时，设计如图8所示的仿真电路，此时万用表电流档的读数为4A。图8电压源、电流源共同作用仿真电路图9仿真电路万用表示数由以上电路仿真的结果可以得出通过电阻的电流的叠加。由此可以验证叠加定理。的电流为当电压源和电流源分别单独作用时通过电阻4．电路课程设计注意事项（1）使用Multism11.0时注意选择适当的仿真仪表，本次使用的万用表与实验1中使用单独的电压表与电流表可以明显的显示出单独电压表和电流表的优势；（2）注意仿真仪表的接线正确