实验3线性电路叠加原理和齐次性的验证理论计算461

实验三线性电路叠加原理和齐次性的验证理论计算1、当U1单独作用时，用网孔分析法可得：I=I+I231U=IR+IR+IR41113310=IR+IR+IR2I=I+I31225233U=I（R+R+R）+IRI=8.642mA1I=6.245mA31113423-I=2.397mA20=IR+I（R+R+R）132235U=-IR=2.397V，U=-IR=0.791V，U=IR=3.184V，U=IR=4.407V，U=IR=4.407VAB22CD25AD33DE14FA11-“1”相同，求得：I=1.98mA，I=3.593mA，I=2.395mA1232、当U2单独作用时，方法与U=-IR=-3.593V，U=-IR=-1.186V，U=IR=1.221V，U=IR=-0.611V，U=IR=-0.611VAB22CD25AD33DE14FA113、当U1、U2共同作用时，方法与“1”相同，求得：I=7.44mA，I=1.198mA，I=8.642mA123U=-IR=1.198V，U=-IR=-0.395V，U=IR=4.407V，U=IR=3.796V，U=IR=3.796VAB22CD25AD33DE14FA11-.4、当2U2单独作用时，方法与“1”相同，求得：I1=2395mA，I2=7.184mA，I3=4.791mAUAB=-I2R2=-7.985V，UCD=-I2R5=-2.371V，UAD=I3R3=2.443V，UDE=I1R4=-1.222V，UFA=I1R1=-1.222V5、当R换为二极管时，计算较复杂，可以根据二极管的类型假设其正向导通电压UD，如1N40075为0.7V，按照上述方法，如果UCD大于UD，则UCD恒等于0.7V，可以求得各个电流和电压值，否则I2支路截止，I就为0。21、表2－1的测量测量项目实验内容U1U2I1I2I3UABUCD(V)0.80-1.2UAD(V)3.2UDE(V)4.4UFA(V)4.4(V)(V)(mA)(mA)(mA)(V)U1单独作用120U2单独作用0U1U2共同作用1262U2单独作用012-2.48.6-2.43.66.22.42.4-3.66-1.21.25-0.62-0.627.421.228.63-1.18-0.394.53.773.777.24.8-7.2-2.372.48-1.25-1.252、表测量项目U1U2I1实验内容(V)(V)(mA)(mA)(mA)(V)U1单独作用1208.67-2.526.132.56U2单独作用0U1U2共同作用1262－2的测量I2I3UABUCD(V)0.62UAD(V)3.18UDE(V)4.40UFA(V)4.4060000-6.0407.8407.840-1.974.073.9803.9802U2单独作用0120000-120五、实验注意事项1．用电流插头测量各支路电流时，或者用电压表测量电压降时，应注意仪表的极性，并应正确判断测得值的+、一号。2．注意仪表量程的及时更换。六、预习思考题1．在叠加原理实验中，要令Ul、U2分别单独作用，应如何操作?可否直接将不作用的(Ul或U2)短接置零Ul单独作用，应该把K2往左拨，要U2单独作用应该把K1往右拨。(Ul或U2)短接置零，电源?答：①要令②不可以直接将不作用的电源因为电压源内阻很小，如果直接短接会烧毁电源。2．实验电路中，吗?为什么?若有一个电阻器改为二极管，试问叠加原理的迭加性与齐次性还成立答：①实验电路中，若有一个电阻器改为二极管，叠加原理的迭加性与齐次性不成立，因为叠加原理的迭加性与齐次性只适用于线性电路，二极管是非线性元件，使实验电路为非线性电路，所以不成立。3．当Kl(或K2)拨向短路侧时，如何测U(或UAB)?FA答：①当用指针式电压表时，电压表的红表笔接高电位点，黑表笔接低电位点，如果Kl(或K2)拨向短路侧，只有U2单独作用，B点比A点电位高，要测量U，红表笔接BAB点，黑表笔接A点，但要加负号，同样，A点比F点电位高，要测量U，红表笔接A点，FA黑表笔接F点，也要加负号。对于K2拨向短路②对于本实验，用的是数字电压表，表笔接法没有讲究，但要注意正、侧，原理类似。负号。一般红的接线柱接起点，黑的接线柱接终点，如要测量U红的接线柱接F点，黑的接线柱接AFA点，直接记录数据，否则需要加负号。七、实验报告1．根据实验数据表格，进行分析、比较，归纳、总结实验结论，即验证线性电路的叠加性与齐次性。测量项目U1U2I1I2I3UABUCD(V)0.80-1.2UAD(V)3.2UDE(V)4.4UFA(V)4.4实验内容(V)(V)(mA)(mA)(mA)(V)U1单独作用120U2单独作用0U1U2共同作用1262U2单独作用012-2.48.6-2.43.66.22.42.4-3.66-1.21.25-0.62-0.627.421.228.63-1.18-0.394.53.773.777.24.8-7.2-2.372.48-1.25-1.25从上表可以看出，U1U2共同作用时，其电流和电压是U1和U2单独作用的代数和，符合线性电路的叠加性；2U2单独作用时，其电流和电压是U2单独作用的2倍，符合线性电路的齐次性。2．各电阻器所消耗的功率能否用叠加原理计算得出?试用上述实验数据，进行计算