實(shí)驗(yàn)2疊加定理課件

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康尿?yàn)證疊加定理。正確使用直流穩(wěn)壓電源和萬用表。加深對(duì)線性電路的疊加性和齊次性的認(rèn)識(shí)和理解。一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康尿?yàn)證疊加定理。1二.實(shí)驗(yàn)原理在線性電路中，任一支路中的電流（或電壓）等于電路中各個(gè)獨(dú)立源分別單獨(dú)作用時(shí)在該支路中產(chǎn)生的電流（或電壓）代數(shù)和，所謂一個(gè)電源單獨(dú)作用是指除了該電源外其他所有電源的作用都去掉，即理想電壓源所在處用短路代替，理想電流源所處于用開路代替，但保留它們的內(nèi)阻，電路結(jié)構(gòu)也不作改變。二.實(shí)驗(yàn)原理在線性電路中，任一支路中的2由于功率是電壓或電流的二次函數(shù)，因此疊加定理不能用來直接計(jì)算功率，例如：線性電路的齊次性是指當(dāng)激勵(lì)信號(hào)（某獨(dú)立源的值）增加或減少K倍時(shí)，電路的響應(yīng)（即在電路其他各電阻元件上所建立的電流和電壓值）也將增加或減小K倍。由于功率是電壓或電流的二次函數(shù)，線性電路的齊次性是指當(dāng)激勵(lì)信3三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備電路分析實(shí)驗(yàn)箱 一臺(tái)直流毫安表 二只數(shù)字萬用表 一臺(tái)直流電壓表一臺(tái)恒壓源（6V，12V，0～30V）EEL-01組件（或EEL-16組件）三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備電路分析實(shí)驗(yàn)箱 一臺(tái)4四．實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟1.實(shí)驗(yàn)線路如圖所示：四．實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟1.實(shí)驗(yàn)線路如圖所示：5實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)箱電源接通220V電源，調(diào)節(jié)輸出電壓，使第一路輸出端電壓E1＝10V；第二路輸出端電壓E2＝6V，（須用萬用表重新測(cè)定），斷開電源開關(guān)待用。按圖2.3.2接線，R4+R3調(diào)到1K，經(jīng)教師檢查線路后，再接通電源開關(guān)。測(cè)量E1,E2同時(shí)作用和分別單獨(dú)作用時(shí)的支路電流I3,并將數(shù)據(jù)記入表2.3.1中。注意：一個(gè)電源單獨(dú)作用時(shí)，另一個(gè)電源需從電路中取出，并將空出的兩點(diǎn)用導(dǎo)線連接起來。還要注意電流（或電壓）的正、負(fù)極性。（注意：用指針表時(shí)，凡表針反偏的表示該量的實(shí)際方向與參考方向相反，應(yīng)將表針反過來測(cè)量，數(shù)值取為負(fù)值!）3.選一個(gè)回路，測(cè)定各元件上的電壓，將數(shù)據(jù)記入表2.3.1中。實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)箱電源接通220V電源，調(diào)節(jié)輸出電壓，使第一路輸6表2.3.1表2.3.172、實(shí)驗(yàn)線路如圖所示2、實(shí)驗(yàn)線路如圖所示8實(shí)驗(yàn)步驟：E1為+6V、＋12V切換電源，取E1=+12V，E2為可調(diào)直流穩(wěn)壓電源調(diào)至＋6V。令E1電源單獨(dú)作用時(shí)（將開關(guān)K1投向E1側(cè)，開關(guān)K2投向短路側(cè)），用直流電壓表和毫安表（接電流插頭）測(cè)量各支路電流及各電阻元件兩端的電壓，數(shù)據(jù)記入表2.3.2中。實(shí)驗(yàn)步驟：E1為+6V、＋12V切換電源，取E1=+12V，9表2.3.2表2.3.210實(shí)驗(yàn)步驟：令E2電源單獨(dú)作用時(shí)（將開關(guān)K1投向短路側(cè)，開關(guān)K2投向E2側(cè)），重復(fù)實(shí)驗(yàn)步驟2的測(cè)量和記錄。令E1和E2共同作用時(shí)（開關(guān)K1和K2分別投向E1和E2側(cè)），重復(fù)上述的測(cè)量和記錄。將E2的數(shù)值調(diào)至＋12V，重復(fù)上述3項(xiàng)的測(cè)量并記錄。將R5換成一只二極管1N4007（即將開關(guān)K3投向二極管D側(cè)），重復(fù)1－5的測(cè)量過程，數(shù)據(jù)記入表2.3.3中。實(shí)驗(yàn)步驟：令E2電源單獨(dú)作用時(shí)（將開關(guān)K1投向短路側(cè)，開關(guān)K11表2.3.3表2.3.312五、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)疊加原理中E1,E2分別單獨(dú)作用，在實(shí)驗(yàn)中應(yīng)如何操作？可否直接將不作用的電源（E1或E2）置零（短接）？實(shí)驗(yàn)電路中，若有一個(gè)電阻器改為二極管，試問疊加原理的迭加性與齊次性還成立嗎？為什么？用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)驗(yàn)證支路的電流是否符合疊加原理，并對(duì)實(shí)驗(yàn)誤差進(jìn)行適當(dāng)分析。用實(shí)測(cè)電流值、電阻值計(jì)算電阻R3所消耗的功率為多少？能否直接用疊加原理計(jì)算？試用具體數(shù)值說明。用電流插頭測(cè)量各支路電流時(shí)，應(yīng)注意儀表的極性及數(shù)據(jù)表格中“＋，－”號(hào)的記錄。注意儀表量程的及時(shí)更換。五、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)疊加原理中E1,E2分別單獨(dú)作用，在實(shí)驗(yàn)中應(yīng)13六、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表格，進(jìn)行分析、比較、歸納、總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)論，即驗(yàn)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(jì)算得出？試用上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，進(jìn)行計(jì)算并作結(jié)論。通過實(shí)驗(yàn)步驟6及分析數(shù)據(jù)表格3－3，你能得出什么樣的結(jié)論？心得體會(huì)及其他。六、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表格，進(jìn)行分析、比較、歸納、總結(jié)14一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康尿?yàn)證疊加定理。正確使用直流穩(wěn)壓電源和萬用表。加深對(duì)線性電路的疊加性和齊次性的認(rèn)識(shí)和理解。一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康尿?yàn)證疊加定理。15二.實(shí)驗(yàn)原理在線性電路中，任一支路中的電流（或電壓）等于電路中各個(gè)獨(dú)立源分別單獨(dú)作用時(shí)在該支路中產(chǎn)生的電流（或電壓）代數(shù)和，所謂一個(gè)電源單獨(dú)作用是指除了該電源外其他所有電源的作用都去掉，即理想電壓源所在處用短路代替，理想電流源所處于用開路代替，但保留它們的內(nèi)阻，電路結(jié)構(gòu)也不作改變。二.實(shí)驗(yàn)原理在線性電路中，任一支路中的16由于功率是電壓或電流的二次函數(shù)，因此疊加定理不能用來直接計(jì)算功率，例如：線性電路的齊次性是指當(dāng)激勵(lì)信號(hào)（某獨(dú)立源的值）增加或減少K倍時(shí)，電路的響應(yīng)（即在電路其他各電阻元件上所建立的電流和電壓值）也將增加或減小K倍。由于功率是電壓或電流的二次函數(shù)，線性電路的齊次性是指當(dāng)激勵(lì)信17三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備電路分析實(shí)驗(yàn)箱 一臺(tái)直流毫安表 二只數(shù)字萬用表 一臺(tái)直流電壓表一臺(tái)恒壓源（6V，12V，0～30V）EEL-01組件（或EEL-16組件）三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備電路分析實(shí)驗(yàn)箱 一臺(tái)18四．實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟1.實(shí)驗(yàn)線路如圖所示：四．實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟1.實(shí)驗(yàn)線路如圖所示：19實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)箱電源接通220V電源，調(diào)節(jié)輸出電壓，使第一路輸出端電壓E1＝10V；第二路輸出端電壓E2＝6V，（須用萬用表重新測(cè)定），斷開電源開關(guān)待用。按圖2.3.2接線，R4+R3調(diào)到1K，經(jīng)教師檢查線路后，再接通電源開關(guān)。測(cè)量E1,E2同時(shí)作用和分別單獨(dú)作用時(shí)的支路電流I3,并將數(shù)據(jù)記入表2.3.1中。注意：一個(gè)電源單獨(dú)作用時(shí)，另一個(gè)電源需從電路中取出，并將空出的兩點(diǎn)用導(dǎo)線連接起來。還要注意電流（或電壓）的正、負(fù)極性。（注意：用指針表時(shí)，凡表針反偏的表示該量的實(shí)際方向與參考方向相反，應(yīng)將表針反過來測(cè)量，數(shù)值取為負(fù)值!）3.選一個(gè)回路，測(cè)定各元件上的電壓，將數(shù)據(jù)記入表2.3.1中。實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)箱電源接通220V電源，調(diào)節(jié)輸出電壓，使第一路輸20表2.3.1表2.3.1212、實(shí)驗(yàn)線路如圖所示2、實(shí)驗(yàn)線路如圖所示22實(shí)驗(yàn)步驟：E1為+6V、＋12V切換電源，取E1=+12V，E2為可調(diào)直流穩(wěn)壓電源調(diào)至＋6V。令E1電源單獨(dú)作用時(shí)（將開關(guān)K1投向E1側(cè)，開關(guān)K2投向短路側(cè)），用直流電壓表和毫安表（接電流插頭）測(cè)量各支路電流及各電阻元件兩端的電壓，數(shù)據(jù)記入表2.3.2中。實(shí)驗(yàn)步驟：E1為+6V、＋12V切換電源，取E1=+12V，23表2.3.2表2.3.224實(shí)驗(yàn)步驟：令E2電源單獨(dú)作用時(shí)（將開關(guān)K1投向短路側(cè)，開關(guān)K2投向E2側(cè)），重復(fù)實(shí)驗(yàn)步驟2的測(cè)量和記錄。令E1和E2共同作用時(shí)（開關(guān)K1和K2分別投向E1和E2側(cè)），重復(fù)上述的測(cè)量和記錄。將E2的數(shù)值調(diào)至＋12V，重復(fù)上述3項(xiàng)的測(cè)量并記錄。將R5換成一只二極管1N4007（即將開關(guān)K3投向二極管D側(cè)），重復(fù)1－5的測(cè)量過程，數(shù)據(jù)記入表2.3.3中。實(shí)驗(yàn)步驟：令E2電源單獨(dú)作用時(shí)（將開關(guān)K1投向短路側(cè)，開關(guān)K25表2.3.3表2.3.326五、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)疊加原理中E1,E2分別單獨(dú)作用，在實(shí)驗(yàn)中應(yīng)如何操作？可否直接將不作用的電源（E1或E2）置零（短接）？實(shí)驗(yàn)電路中，若有一個(gè)電阻器改為二極管，試問疊加原理的迭加性與齊次性還成立嗎？為什么？用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)驗(yàn)證支路的電流是否符合疊加原理，并對(duì)實(shí)驗(yàn)誤差進(jìn)行適當(dāng)分析。用實(shí)測(cè)電流值、電阻值計(jì)算電阻R3所消耗的功率為多少？能否直接用疊加原理計(jì)算？試用具體數(shù)值說明。用電流插頭測(cè)量各支路電流時(shí)，應(yīng)注意儀表的極性及數(shù)據(jù)表格中“＋，－”號(hào)的記錄。注意儀表量程的及時(shí)更換。五、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)疊加原理中E1