电路原理实验课件.ppt

实验一实验一 直流电路直流电路一、一、实验目的实验目的二、二、实验原理实验原理三、三、实验内容与要求实验内容与要求四、四、实实验验设备设备五、五、注意事项注意事项六、六、思考题思考题七、七、实验报告要求实验报告要求一、一、实验目的实验目的1. 学习直流稳压电源、数字万用表、直流电压表以及电 流表的使用。2. 验证基尔霍夫定律，加深对正方向的理解。3. 验证线性电路的叠加原理、戴维南定理和诺顿定理， 巩固所学理论知识。4. 学会测量线性有源二端网络的开路电压、短路电流 及等效内阻的方法。5.验证特勒根定理和互易定理，加深对该定理的理解。二、实验原理二、实验原理1. 基尔霍夫定律 值得注意的是，叠加原理只适用于电流或电压的计算，不适用于功率的计算。 在具有多个独立电源的线性电路中，一条支路中的电流或电压，等于电路中各个独立电源分别作用时，在该支路中所产生的电流或电压的代数和。2. 叠加原理(2) 基尔霍夫电压定律：电路中，某一瞬间沿任一闭合回路一周，各元件电压降的代数和等于零 ，即U =0。(1) 基尔霍夫电流定律：电路中，某一瞬间流入和流出任一节点的电流的代数和等于零，即I=0。(1) 戴维南定理：一个线性有源二端网络，可以用一个理想电压源和一个等效电阻串联构成的电压源等效代替。等效电压源的源电压为有源二端网络的开路电压；串联电阻为有源二端网络中所有独立电源作用为零时的无源二端网络的等效电阻。二、实验原理二、实验原理3. 等效电源定理(2) 诺顿定理：一个线性有源二端网络，可以用一个理想电流源和一个等效电阻并联构成的电流源等效代替。等效电流源的源电流为有源二端网络的短路电流；并联电阻为有源二端网络中所有独立电源作用为零时的无源二端网络的等效电阻。 设有b条支路的电路，支路电压为uk，支路电流为ik ，uk与 ik为关联参考方向，有表明，在任何时刻各支路吸收和发出的功率之和等于零。因此特勒跟定理表达的是功率守恒。二、实验原理二、实验原理4. 特勒根定理 如图所示，网络N为线性无源电阻网络，激励为电压源，响应为电流。在图a中，支路1的电压源US1在支路2产生的电流I2，将此电压源转到支路2，如图b所示，US2在支路1产生电流为I1，则有：ab5. 互易定理二、实验原理二、实验原理Us1I2I1Us2三、实验内容与要求三、实验内容与要求1. 实验电路2. 验证基尔霍夫定律3. 验证叠加原理4. 验证戴维南定理5. 验证诺顿定理6. 验证特勒根定理7. 验证互易定理定理返回1. 实验电路图 _ US1 US2 I2 I1 I3I4+ +_ R2 R1 R3 R4 R5 A A A A A 27220 60100100 I5 C B 6V 7V 图1 A准备工作1. 使用数字万用表测量各电阻的阻值，将R5记录 于表3和表4中。 注意：用数字万用表测量电阻时，电阻不能带电。2. 调节双路直流电压源的输出。2. 验证基尔霍夫定律电流 I /mAI1I2I3I4I5测量值电压 U /VUR1UR2UR3UR4UR5测量值 表1 分别测出实验电路各元件两端的电压和各支路中的电流，记入下表：操作提示：1. 电流的参考方向为电路图中标注的方向，电压与电 流为关联参考方向。2. 测量电流时要将电流表串接在电路中，并注意 “+”、 “-”极性，严禁同电源并联。2. 验证基尔霍夫定律2. 验证基尔霍夫定律对于节点A和节点B验证基尔霍夫电流定律：选择US1-R1-R3-R2-US2回路和R4-R3-R5回路验证基尔霍夫电压定律：说明：在下划线上填入+、-号。3. 验证叠加原理返回 - US1 I2 I1 I3I4 + R2 R1 R3 R4 R5 A A A A A I5 C B - US2 I2 I1 I3I4 + R2 R1 R3 R4 R5 A A A A A I5 C B 图2 US1 单独作用电路图 图3 US2 单独作用电路图 3. 验证叠加原理I1I2I3I4I5US1 、US2 共同作用US1 单独作用US2 单独作用叠加结果次序电流 /mA 表2 按US1 和US2共同作用、 US1单独作用、 US2单独作用的次序测量各支路电流 记入下表，并将叠加结果计算出来。操作提示： 如图2和3所示，当US1单独作用US2不起作用时，对US2的处理方法是将US2的稳压电源从实验板上拆除，另用一根导线将US2原接线处短接。同样US1不起作用时也如此处理。3. 验证叠加原理 _ US1 US2 I2 I1 I3I4+ +_ R2 R1 R3 R4 A A A A C B4. 验证戴维南定理图4 验证戴维南、诺顿定理实验电路图 4. 验证戴维南定理物理量UOCR0R5I5实测计算测量值 将R5支路去掉，测量有源二端网络B、C间开路电压UOC、等效内阻R0和电阻R5的数值，填入表3： 表3操作提示：测量等效内阻R0时要使US1与US2不起作用，具体的处理方法参照实验内容3。5. 验证诺顿定理物理量ISCR0R5I5实测计算测量值 如图4所示将R5支路去掉，测量有源二端网络B、C间短路电流 ISC、等效内阻R0和电阻R5的数值，填入表4： 表4 根据要求进行计算，验证戴维南定理和诺顿定理，画出等效电路图并写出计算过程。6. 验证特勒根定理 返回 结合实验电路图1，选择特勒根定理的第一种形式进行验证。设计实验表格，将测量数据填于表格内，并验证特勒根定理。7. 验证互易定理返回选择互易定理的第一种形式进行验证。结合下面电路，设计实验表格，并将测量数据填于表格内，并且验证互易定理。 60 100 7V 100四、实验设备四、实验设备返回返回 名称名称规格与型号规格与型号数量数量实验电路板实验电路板参数见电路图参数见电路图1-21块块数字万用表数字万用表MS82171块块双路直流电源双路直流电源DC 030V1台台直流直流A/V表表Max 0200V / 0200mA1块块电工实验台电工实验台 SBL-11台台五、注意事项五、注意事项1. 严禁电源短路，换接线路时要将稳压电源关闭；2. 根据被测对象随时转换万用表的测试档位；3. 测量电流时要将电流表串接在电路中，并注意 “+”、“-”极性，严禁同电源并联；4. 测量电阻时，要切断电源，严禁带电测量电阻；5. 接换线时，要手持导线的插头部分，不要拽细 线部分，以免损坏导线。六、思考题六、思考题1. 错把电流表当电压表使用，会产生什么结果？2. 能不能用叠加原理进行功率计算？为什么？3. 叠加原理、等效电源定理使用条件是什么？返回七、实验报告要求七、实验报告要求1. 实验题目、实验目的、原理和内容；2. 整理所有的测量数据，记于相应的表格中；3. 根据实验数据，验证基尔霍夫定律和叠加原理；4. 根据要求进行计算，验证戴维南定理和诺顿定理， 画出等效电路图并写出计算过程；5. 验证特勒根定理和互易定理。说明实验过程，自拟 表格将测量数据填入表格，验证定理。6. 回答思考题1和3。人有了知识，就会具备各种分析能力，明辨是非的能力。所以我们要勤恳读书，广泛阅读，古人说“书中自有黄金屋。”通过阅读科技书籍，我们能丰富知识，培养逻辑思维能力；通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平，培养文学情趣；通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的知识面。有许多书籍还能培养我们的道德情操，给我们巨大的精神力量，鼓舞我们前进。