实验三正弦稳态交流电路仿真实验Multisim文档.pdf

课程名称 电路分析 CAI 成绩评定 实验项目名称 正弦稳态交流电路仿真实验 一、1.分析和验证欧姆定律的相量形式和相量法。2.分析和验证基尔霍夫定律的相量形式和相量法。二、实验环境定律 1.联想微机，windows XP，Microsoft office，2.电路仿真设计工具 Multisim10 三、实验原理 1在线性电路中，当电路的激励源是正弦电流（或电压）时，电路的响应也是同频的正弦向量，称为正弦稳态电路。正弦稳态电路中的 KCL 和 KVL 适用于所有的瞬时值和向量形式。2.基尔霍夫电流定律（KCL）的向量模式为：具有相同频率的正弦电流电路中的任一结点，流出该结点的全部支路电流向量的 代数 和 等 于 零。3.基尔霍夫电压定律（KVL）的向量模式为：具有相同频率的正弦电流电路中的任一 回 路，沿 该 回 路全部的支路电压向量的 代数 和 等 于 零。四、实验 内容与步骤 1.欧姆定律相量形式仿真 在 Multisim 10中，搭建如图（1）所 示 正弦稳态交流实 验电路 图。打开 仿真 开关，用 示波器经行 仿真 测 量，分 别测 量电 阻 R、电 感 L、电 容 C两端 的电压 幅 值，并 用电流 表测 出电路电流，记录数据 于 下表 改变 电路 参数进行测试。电路 元件 R、L和 C参数不变，使 电源电压有 效 值 不变使其 频率分 别 为 f 25Hz和 f 1kHz 参照 仿真 测试方 法，对 分 别对参数改变后 的电路 进行 相同 内容 的仿真 测试。将 三 次测试 结 果数据整 理 记录，总 结分析 比较 电路电源频 率 参数变化后对 电路 特 性 影 响，研究、分析和验证欧姆定律 相量形式和相量法。暨南大学本科实验报告专用纸(附页)欧姆定律向量形式数据 VRm/V VLm/V VCm/V I/mA 理论计算值 13.59 0.43 4.33 9.61 仿真值（f=50Hz）13.59 0.43 4.33 9.61 理论计算值 12.01 0.19 7.67 8.50 仿真值（f=25Hz）12.01 0.19 7.67 8.50 理论计算值 12.05 0.19 7.57 8.53 仿真值（f=1kHz）12.05 0.19 7.57 8.53 2.基尔霍夫电压定律向量形式 在 Multisim10中建立如图（2）所示仿真电路图。打开仿真开关，用并接在各元件两端的电压表经行 仿真测量，分别测出电阻 R、电感 L、电容 C 两端 的电压值。用窜连在电路中的电流表测出电路中流 过的电流 I，将测的数记录在下表。改变电路参数进行测试。电路元件 R 300、L 50mH 和 C 3300pF，使电源电压参数不变，参照 仿真测试方法，对参数改变后的电路进行相同内容 的仿真测试。将两次测试结果数据整理记录，总结分析比较电 路参数变化后对电路特性影响，研究、分析和验证 基尔霍夫电压定律定律相量形式和相量法。基尔霍夫电压定律向量形式数据 VR/V VL/V VC/V I/A 理论值 104.77 10.34 32.91 0.33 仿真值 104.77 10.34 32.91 0.33 理论值（修改后）0.03 1.63 100.00 0.10 仿真值（修改后）0.03 1.64 100.00 0.10m 3.基尔霍夫电流定律向量形式 在 Multisim 10 中建立如图（3 所示仿真电路图.打开仿真开关，用并接在各元件两端的电流 表经行仿真测量，分别测出电阻 R 支路、电感 L 支路电容 C 支路中的电流值，及 电源支路中流过的电流 I，记录数据于下表。改变电路参数进行测试。电路元件 R 300、L 50mH 和 C 3300pF，使电源电 压参数不变，参照仿真测试方法，对参数 改变后的电路进行相同内容的仿真测试。将两次测试结果数据整理记录，总结分析 比较电路参数变化后对电路特性影响，研究、分析和验证基尔霍夫电流定律相量形式和 相量法。暨南大学本科实验报告专用纸(附页)基尔霍夫电流定律向量形式数据表 IR/V IL/V IC/V I/A 理论值 1.00 3.18 0.31 3.04 仿真值 1.00 3.18 0.31 3.04 理论值（修改后）0.33 6.37 0.10m 6.37 仿真值（修改后）0.33 6.37 0.10m 6.38(五)实验结果分析 1.理论值计算 实验一：由欧姆定律的向量模式可知：2.跟据上述实验数据可知：在正弦交流电路中欧姆定律、KVL 和 KCL 的向量形式是成立的。即在正弦交流电路中有：流入某节点的电流向量的代数和为零，任一回路，沿该回路全部的支路电压向量的代数和等于零。另外 U=IZ。3.误差分析：a.实验 1 中测量个电流元件的电压时，在示波器的信号图中拉动 T1的线时，不准，造成读数误差大。b.理论值计算过程中数据精确度取的过小。4.由以上数据也可的出：正弦交流电路中，回路中全部电压有效值的代数和并不一定零。流入某一节点的电流的有效值的代数和也不一定为零。5.实验时，电路中的电压表和电流表注意要用 AC 形式，否则测量出的数据是错误的。6.读取数据时，要等数据稳定时才开始读。六、实验总结 1、对实验的分析不懂得理解，而且在本实验当中遇到了不少的问题，最后与同学讨论才得到解决，可知多交流对学知识有很大作用。2、感觉 mulitisim 学到的东西不是很多，投入的时间与收入并没有成正比。3、以后在正弦交流电路中，要先把各元件改为向量形式，然后才用欧姆定律、KCL、KVL、网孔法.分析电路。（注：文档可能无法思考全面，请浏览后下载，供参考。可复制、编制，期待你的好评与关注）