電工學(xué) 實驗1(1) 疊加定理的驗證

1、課題疊加原理的驗證需2課時教學(xué)目的要求驗證線性電路疊加原理的正確性；加深對線性電路的疊加性和齊次性的認(rèn)識和理解。加深理解疊加原理對非線性電路不適用。教學(xué)重點對線性電路的疊加性和齊次性的認(rèn)識和理解。教學(xué)理解線性電路疊加原理；理解疊加原理對非線性電路教案編寫日期難點不適用年月曰教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)過程提示與補充一、實驗前準(zhǔn)備實驗所用儀器、實驗報告、板書實驗內(nèi)容二、組織實驗課堂根據(jù)實驗人數(shù)合理分組學(xué)生簽名（簽到表輪流簽名）講解本次實驗方法、要求三、實驗指導(dǎo)主要講解實驗?zāi)康摹嶒炘?、實驗步驟及其實驗的注意事項等；四、實驗原理線性電路的疊加性：在有幾個獨立源共同作用下的線性電路中，任何一條支路的電流或電壓，

2、都可以看成是由每一個獨立源單獨作用時在該支路所產(chǎn)生的電流或電壓的代數(shù)和。線性電路的齊次性：當(dāng)激勵信號（某獨立源的值）增加或減小K倍時，電路的響應(yīng)（即電路中各支路的電流和電壓值）也將增加或減小K倍。某獨立源單獨作用是指：在電路中將該獨立源之外的其他獨立源“去掉”，即電壓源用短路線取代，電流源用開路取代，受控源保持不變。對含非線性元件（如二極管）的電路，疊加原理不適用；疊加原理一般也不適用于“功率的疊加”，P=（SI）（SU）SIU五、實驗預(yù)習(xí)要求，在實驗報告本上完成以下內(nèi)容寫出本實驗用到的儀器、設(shè)備及型號；畫出實驗電路接線圖及數(shù)據(jù)表格；根據(jù)圖3.1中各元件參數(shù)計算表格3.1中各項理論值回答思考問

3、題：疊加原理中EE2分別單獨作用，在實驗中應(yīng)如何操作？可否直接將不作用的電源（E或E2）置零（短接）？六、實驗內(nèi)容與步驟實驗線路如圖3.1所示，中虛線的地方用導(dǎo)線連接起來。圖3.1實驗電路表3.1線性電路疊加原理的驗證實驗內(nèi)容測量項目、E1(v)E2(v)I1(mA)I2(mA)I3(mA)UAB(v)UBC(v)UAD(v)UCD(v)UDA(v)E1單獨作用e2單獨作用E、E2作用2E2單獨作用令電源E單獨作用時（將開關(guān)S1擲向E側(cè)，開關(guān)S2投向短路側(cè)），用數(shù)字萬用表測量各支路電流及電路中指定兩點間的電壓，數(shù)據(jù)記入表3.1。令電源E2單獨作用時（將開關(guān)S1投向短路側(cè)，開關(guān)S2投向E2側(cè)），

4、重復(fù)實驗步驟2的測量和記錄。令E1和E2共同作用時（開關(guān)S1和S2分別投向E1和E2側(cè)），重復(fù)上述的測量和記錄。將E2的數(shù)值增大兩倍，調(diào)至（+12V）,重復(fù)上述第3項的測量并記錄。5.將1KQ換成一只二極管1N4007，重復(fù)14的測量過程，數(shù)據(jù)記入表3.2中。表2含二極管的非線性電路、實驗內(nèi)容測量項目、E1(v)E2(v)I1(mA)I2(mA)I3(mA)UAB(v)UBC(v)UAD(v)UCD(v)UDA(v)E單獨作用e2單獨作用E、E2作用2E2單獨作用七、實驗注意事項應(yīng)嚴(yán)格按照圖中所給電流或電壓參考方向正確連接萬用表的紅黑表筆。例如，測量I1電流時，先將AB之間的導(dǎo)線拔下，然后將萬

5、用表設(shè)置為測量直流電流的狀態(tài)，將紅表筆接入左邊的插孔，黑表筆接入右邊的插孔，保證在給定的電流參考方向下，電流始終從紅表筆流入，黑表筆流出。測量電壓時，應(yīng)將萬用表設(shè)置為測量直流電壓的狀態(tài)，且紅表筆始終與假想的高電位點連接，黑表筆始終與假想的低電位點連接。如，測量UAB電壓時，紅表筆接A點，黑表筆接B點；測UDA時，紅表筆接D點，黑表筆接A點。實驗過程中，為了保證儀表的安全，避免在測完電流后沒有及時切換萬用表測量狀態(tài)，而直接去測電壓導(dǎo)致燒表事故發(fā)生，最好先把表格中所有的電壓測完之后，再去測電流。正確選用儀表量程并注意及時更換。測量各項參數(shù)時應(yīng)注意量程的合理選擇。使用數(shù)字萬用表時，一般所選擇的量程應(yīng)遵循一個原則：即讓被測電量的值盡可能接近所選量程的最大值。在測量中如果萬用表顯示屏出現(xiàn)4個或5個零同時閃爍，表示“超量程”了，即被測電量超過所選量程的最大值，這時應(yīng)及時將量程切換到較大一檔。八、實驗報告要求根據(jù)所測實驗數(shù)據(jù)，歸納、總結(jié)實驗結(jié)論，即驗證線性電路的疊加性與齊次性。各電阻器所消耗的功率能否用疊加原理計算得出？試用上述實驗數(shù)據(jù)，進行計算并作結(jié)論。通過表3.2所測實驗數(shù)據(jù)，你能得出什么樣的結(jié)論？（擴展任務(wù)）實驗電路中，若有一個電阻器改為二極管，試