2023年电路分析实验报告.pdf

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1、离中建Z上承本科生实验报告实验课程_ 电路分析登除名称信息科学与技术学院专业名称_物联网工程学生姓名_ 葛小源学生学号指导教师_1M_实验地点 6B602.实验成绩三月六月实验一、电路元件伏安特性的测绘摘要实验目的1、学会辨认常用电路元件的方法。2、掌握线性电阻、非线性电阻元件伏安特性曲线的测绘。3、掌握实验台上直流电工仪表和设备的使用方法。实验环节测量线性电阻的伏安特性按图接线。调节直流稳压电源的输出电压U,从0伏开始缓慢地增长（不得超过1 0 V），在表中记下相应的电压表和电流表的读数。R为各个值时所测得数据如下：R=1KQ时:U(v)01234567891 0I (mA)00.9 9 2

2、2.9 8 3.9 94.995.9 96.9 7 8.0 28.989 .9 8R=9 0 0 Q 时:U(v)01234567891 0I (mA)01.1 0 2.2 2 3.344.425.556.6 7 7.778.899.981 0.1R=8 0 0 Q 时:线性电阻的伏安特性曲线如下:U(v)01234567891 0I (mA)01.22.43.7 56.37.5 8.9 10.I11.31 2.6线性电阻白炽灯时:U(v)01234567891 0I (mA)000.31.10.9 0.7 11.31 .8 1.8 2伏安特性曲线如下:白炽灯丝为 I N 4 0 0 7 时:

3、正向U(v)00.20.40.50.5 50.60.6 5 0.70.7 3I (mA)0000.10.41.：；3.71 11.1反向U（V）0-2-4-6-8-1 0-12I(mA)0000000.001为 2CW 5 1时:正向反向U(v)00.20.40.50.550.60.6 50.70.73I(mA)023.449.363.772.482.59 2.91 02.9109.4U(v)0-2-4-6-8-10-12I(mA)00.35 200000二极管的伏安特性曲线如下:实验思考:1、线性与非线性电阻概念是什么？答：电阻两端的电压与通过它的电流成正比,其伏安特性曲线为直线这类电阻称为

4、线性电阻,其电阻值为常数：反之，电阻两端的电压与通过它的电流不是线性关系称为非线性电阻，其电阻值不是常数。一般常温下金属导体的电阻是线性电阻，在其额定功率内,其伏安特性曲线为直线。象热敏电阻、光敏电阻等，在不同的电压、电流情况下,电阻值不同，伏安特性曲线为非线性。2、电阻器与二极管的伏安特性有何区别？答：电阻器流过的电流,正比于施加在电阻器两端的电压，画出的V-A曲线将是一条直线，所以称之为线性元件；二极管流过的电流，会随施加在两端的电压增长，但是增长的倍数是变化的，电压越高，增长的倍数越大,画出的V-A曲线将是一条曲线（类似于抛物线或者N次方线），所以称之为非线性元件。3、稳压二极管与普通二

5、极管有何区别，其用途如何？答:普通二极管一般都是作为整流、检波使用，耐压值较高。而稳压管一般都是用于稳压，故耐压值较低，正常使用时，要工作于反向击穿状态。实验二、基尔霍夫定律的验证（一）摘要实验目的:1、验证基尔霍夫定律的对的性，加深对基尔霍夫定律的理解。2、学会用电流插头插座测量各支路电流方法。关键词：支路；回路;网孔；K C L；K V L运用基尔霍夫电压、电流定律建立方程求解各个电压、电流与实验所测数据相比较验证，实验电路图如下：实验测得与计算结果如下表:11(mA)l2(mA)(3(mA)E i（v）E i（v）UF A（V）U AB(V)UA D（V）U cD(V)UD E(V)计算

6、量1 .4152.3433.798122.837.0413.7 621.1961.415测量值1.4072.373.7 88.0612.142.80-7.003.8 1-1.221.42相对误差3.63%4.91%0.20%1.15%2.37%1.12%2.27%3.24%3.46%2.87%计算过程如下:-1 1 +13-12=08-2023 I 1-1 00 0 I 3-1000TTU12-510 I 2-1 0 0 01 3-300 0 12=011=1.415(m A)12=2.343(mA)13=3.79(mA)由U=I R可分别求出各部分的电压:U FA=I 1R1=2.83VUA

7、B=-I 2R 2=-7.041VL UA D=I3R3=3.762 VUCD=-I 2R5=-1.19 6 VUDE=IIR4=1.4 1 5V由以上实验数据可知,在一定的实验误差范围内，基尔霍夫定律是对的的,实验三、基尔霍夫定律的验证（二）摘要实验目的1、验证基尔霍夫定律的对的性，加深对基尔霍夫定律的理解。2、学会用电流插头插座测量各支路电流方法。关键词：验证、基尔霍夫定律计算过程如下:U1-U4-U3-U1=O J 1 1R1-I1R4-R3l3=oU2-U5-U3-U2=0 U2-I2R5-I3R3-I 2R2=0I 3-I 1-I 2=0 13Il-I 2=0解得：I 1=1.9 2

8、 mA;1 2=5.9 9 mA;L s=7.8 9 mA;UF A=0.9 8 V;UA B=-5.9 9 V；UA D=4.0 5 V;UD E=0.9 8 V；UCD=-1.9 7 V实验结果如下:I l (m A)1 2(m A)I3 (m A)E i(v)E 2(V)UFA（V）UA B(V)UA D(V)U DE(V)U c D (V)计算值1.9 25.9 97.8 961 20.9 8-5.9 9 4.0 30.98-1.9 7测量值1.9 65.7 07.8 46 .111 1.711.0 3-5.94.0 51.0 2-1.9 6相对误差2.88%-1.88%0.6 3%1

9、.8%2.1%5.1%1 .5%0.4 9%4.1%0.5 1%通过对实验数据的分析，可以得知基尔霍夫定律的对的性，运用节点电流和回路电压进行对多支路电路进行分析并求解。综上所述,在误差允许范围内，基尔霍夫定律是成立的。实验四、叠加原理验证摘要实验目的：1、验证线型电路叠加原理对的性，加深对线型电路叠加性与齐次性理解。2、通过实验证明，叠加原理不能通用于非线型电路。关键词：验证、叠加原理1、当U 1 单独作用时,用网孔分析法可得:U i=I i R i+1 3 R 3 +I 1 R 40=l 2R 5+I 2R 2+I 3 R 31 3=1 1+1 2U i=I 1 (R i+R3+R 4)+

10、I 2R 35 mAIi=8.64 2 m AI3=6.240=I l R 3+l 2(R 2+R 3 +R 5)l2=-2.3 9 7 m A所以计算可得：UAB=-32=2.3 9 7V,UCD=-I 2 R5=0.79 1 V,UAD=LR3=3.1 84V,U DE=IIL=4.4 0 7V,UFA=II R i=4.4 07V2、当U 2单独作用时，方法与“1 ”相同，求得：=T.9 8 m A,1 2=3.5 9 3 m A,I 3=2.3 9 5 m AUA B=-I2R2=-3.5 9 3 V,U c o=-12R 5=-1 .1 8 6 V,UA D=LR：尸 1 .2 2

11、1 V,UD E=I i4=-0.6 1 1 V,UF A=I i R i=-O.6 1 1 V3、当U I、U2共同作用时,方法与“1”相同，求得：I t=7.4 4 m A,I2=l.1 9 8 m A,I3=6 4 2m A ,UA B=-I 2 R 2=1 .1 9 8 V,U c产 一 I 2 R 5=-0.3 9 5 V,UA D=I 3 R 3 =4.4 0 7 VD E=L R 4=3.7 9 6 V,UF A=3.7 9 6 V.4、当2 U 2单独作用时，方法与“1 ”相同，求得：h=-2.3 9 5 m A,I2=7.1 8 4 m A,I3=4.7 9 1 m A,UA

12、 B=-I2R2=-7 .9 8 5 V,U c i)=-I 2R5=-2.3 7 1 V,UA I)=I3R 3=2.4 4 3 V,UD E=I i l1 .2 V 22V,UF A=IIRI=-1.22 2 V5、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瓦，如4 0 0 7为0 .7 V,按照上述方法，假如几大于U,则U g恒等于0.7 V,可以求得各个电流彳压值，否则1 2支路截止，L就为0。3 3 0电阻时的理论值表测量项目实验内容U1(V)U2(V1 1(m A)12(m A)13(m AUA B(V)Uc D(V)UA D(V)UD E(V)UF A(

13、V)U 1单独作用1 208.6-2.46.22.40.8 03.24.44.4U 2单独作1 06 1.2 3.62.4-3.61.21.25-0.6-0.6 13 3 0电阻实验数据测量项目实验内容U1(V)U2(V)11(m A)12(m A)13(m AUA B(V)u C D(V)UAD(V)UD E(V)UFA(V)U 1单独作用1 208.6 4 1-2.3 956.24 62.3 950.7 93.1 8 54.4 0 64.4 0 6U 2单独作用06-1.1 9 3.5 72.3 8-3 .5 7-1 .1 781.2 1 3-0.6 06-0.6 06U 1 U 2共同作

14、用1 267.4 5 11 .1 7 58.6 26-1.17 50.3 8 84.3 9 53.83 .82U 2单独作用012-2.3 8 7.1 44.7 67.1 4-2.35 62.4 26-1.21 2-1.21 2二极管时的理论值表测量项目实验内容U 1(V)U 2(V)1 1(m A)I 2(m A)I 3(m AU A B(V)U c D(V)UAD(V)UD E(V)UFA(V)U1单独作用1 208.6 7-2.5 2 6.1 2.5 60 .6：3.1 8 4.44.4U 2单独作用060000-6.0,000U1U2共同作用1 267.8 07.8 40-1.94.0

15、 7 3.9 83.9 82 U 2单独作用01 20000-1 2000实验思考1 .在叠加原理实验中，要令U I、U2分别单独作用，应如何操作？可否直接将不作用的电源（U1或U 2）短接置零？答:要令U 1单独作用，应当把K 2往左拨，要U 2单独作用应当把K 1往右拨。不可以直接将不作用的电源（U 1或U 2）短接置零，由于电压源内阻很小,假如直接短接会烧毁电源。2.实验电路中，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吗?为什么？答: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，由于叠加原理的迭加性与齐次性只合用于线性电路,二极管是非线性元件，

16、使实验电路为非线性电路，所以不成立.实验五、戴维南定理的验证摘要实验目的1、验证戴维南定理的对的性，加深对该定理的理解2、掌握测量有源二端网络等效参数的一般方法关 键 词：戴 维 南 定 理、验 证、叠 加 原 理 的 应 用、等 效 戴 维 南 电 阻、电压计算值如下:Uoc(V)Isc(mA)R=Uoc/Isc(Q)1 7.0 832.85 1 9.8 8实际测量值:Uoc(V)ISC(mA)R=Uoc/Isc(Q)1 7.1 132.8521.65分别对图a 和 图 b 进行测量:图 aRL(Q)02 0 0400600800100 0无穷大U (V)04.026.37.768.781

17、3.714.46I(mA)2 7.920.01 5.81 311.11.80.2图 bRL（。）02 0 04 0060 08 0 01 0 00无穷大U (V)04.026.37.768.7813.714.46I(mA)2 7.92 0.015.81 311.11.80.2实验总结：1、通过对实验数据的分析，可以得知戴维南定理的对的性，可以将有源二端网络电路等效为一个独立源与电阻的串联或是并联，简化电路的过程。2、在 计算过程中，对于只有独立源的电路，计算戴维南等效电阻时，只需把独立源置零即可，若有受控源,将端口加以电流源或是电压源再进行计算;通过电阻电路的分压原理、叠加原理、基尔霍夫定理可

18、以求出戴维南等效电压实验六、典型电信号的观测与测量摘要实验目的1、熟悉实验装置上低频信号发生器，脉冲信号发生器的布局，各旋钮、开关的作用及其使用方法。2、初步掌握用示波器观测电信号波形，定量测出正弦信号和脉冲信号的波形参数。3、初步掌握示波器、信号发生器的使用。关键词：熟悉、装置使用、掌握仪器调节各个设立开关,得到以下的表格中的数据项目测定定频率计读数正弦波信号频率的测定5 0 H z1 5 0 0 H z2 0 2 3 0 H z示波器“t/d i v”位置5.0 0 0 m s2 0 0 u s1 O u s一个周期占有的格数43 .25信号周期(S)0.0 20.0 0 0 6 6 80

19、.0 0 0 5计算所得频率(H z)5 01 4 9 72 0 2 3 0项目测定交流毫伏表读数正弦信号幅值的测定0.2 v1.5 v3 v示波器“v/d i V ”位置1 0 0 m v5 0 0 m v2v峰-峰值波形格数6.64.84.6峰值3 3 0 m v1 2 0 0 m v4 6 0 0 m v计算所得有效值2 3 3.3 5 m v8 4 8.5 3 m v3 2 5 2.7 m v方波脉冲信号的观测和测定：将 电 缆 插 头 换 接 在 脉 冲 信 号 的 输 出 插 口 上，选择信号源为方波输出。（2）调节方波的输出幅度为3.0 V P P（用示波器测定），分别观测1 0

20、 0H z,3 K H z 和 3 0 K H z 方波信号的波形参数。（3）使信号频率保持在3 K H z,选择不同的幅度及脉宽，观测波形参数的变化。实验注意事项1 .示波器的辉度不要过亮。2 .调节仪器旋钮时，动作不要过快、过猛。3 .调节示波器时，要注意触发开关和电平调节旋钮的配合使用，以使显示的波形稳定。4 .作定量测定期，“t/d i v”和“V/d i v”的微调旋钮应旋置“标准”位置。5 .为防止外界干扰，信号发生器的接地端与示波器的接地端要相连（称共地）。6 .不同品牌的示波器,各旋钮、功能的标注不尽相同，实验前请具体阅读所用示波器的说明书。7 .实验前应认真阅读信号发生器的使

21、用说明书。通过本次电路实验，我的收获真的是蛮大的，不只是学会了一些一起的使用，如毫伏表，示波器等等，更重要的是在本次实验过程中，更好的培养了我们的具体实验的能力。又由于在在实验过程中有许多实验现象,需要我们仔细的观测，并且分析现象的因素。特别有时当实验现象与我们预计的结果不相符时，就更加的需要我们仔细的思考和分析了，并且进行适当的调节。因此电路实验可以培养我们的观测能力、动手操做能力和独立思考能力。所以对于本次电路实验我觉得很成功，由于学 生 我在这次实验中真的收获到了很多从课堂上学不到的东西，真的让我实 验 感触颇深，受益匪浅!心得学生（署名）：葛小源20 2 3年 6月2 0日指导教师评语成绩评估:指 导 教 师（署名）:S年 月