电路与模拟电子技术实验指导书

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1、实验一直流网络定理一、实验目的1、加深对基尔霍夫和迭加原理的内容和适用范围的理解。2、用实验方法验证戴维南定理的正确性。3、学习线性含源一端口网络等效电路参数的测量方法。4、验证功率输出最大条件。二、实验属性（验证性）三、实验仪器设备及器材1、电工实验装置（DG011T、DY031T、DG053T）2、电阻箱四、实验要求1.所有需要测量的电压值，均以电压表测量的读数为准，不以电源表盘指示值为准。2.防止电源两端碰线短路。3.若用指针式电流表进行测量时，要识别电流插头所接电流表时的“+、－”极性。倘若不换接极性，则电表指针可能反偏（电流为负值时），此时必须调换电流表极性，重新

2、测量，此时指针可正偏，但读得的电流值必须冠以负号。4.用电流插头测量各支路电流时，应注意仪表的极性，及数据表格中“+、－”号的记录。五、实验原理1、基尔霍夫定律是集总电路的基本定律。它包括电流定律和电压定律。基尔霍夫电流定律：在集总电路中，任何时刻，对任一节点，所有支路电流的代数和恒等于零。即åI=0基尔霍夫电压定律：在集总电路中，任何时刻，沿任一回路内所有支路或元件电压的代数和恒等于零。即åU=02、迭加原理是线性电路的一个重要定理。独立电源称为激励，由它引起的支路电压、电流称为响应，则迭加原理可简述为：在任意线性网络中，多个激励同时作用时，总的响应等于每个激励单独作用时

3、引起的响应之和。3、戴维南定理指出，任何一个线性含源一端口网络，对外部电路而言，总可以用一个理想电压源和电阻相串联的有源支路来代替，如图1-1所示，其理想电压源的电压等于原网络端口的开路电压UOC，其电阻等于原网络中所有独立电源为零值时的入端等效电阻R0。36图1-14、对于已知的线性含源一端口网络，其入端等效电阻R0可以从原网络计算得出，也可以通过实验手段测出。下面介绍几种测量方法。（1）由戴维南定理和诺顿定理可知因此，只要测出含源一端口网络的开路电压UOC，和短路电流ISC，R0就可得出，这种方法最简便。但是，对于不允许将外部电路直接短路的网络（例如有可能因短路电流过大

4、而损坏网络内部的器件时），不能采用此法。（2）测出含源一端口网络的开路电压UOC以后，在端口处接一负载电阻RL，然后再测出负载电阻的端电压URL，因则入端等效电阻为（3）令有源一端口网络的所有独立电源置零，然后在端口处加一给定电压U，测得入口的电流I（如图1-2a所示），则也可以在端口处接入给定电流源I′，测得端口电压U′（如图1-2b所示），则图1-2a图1-2b5、一个含有内阻r0的电源给RL供电，其功率为36为求得从电源中获得最大功率的最佳值，我们可以将功率P对RL求导，并令其导数等于零，解得：于是解得RL=R0则得最大功率：由此可知：负载电阻RL从电源中获得最大功率

5、条件是负载电阻RL等于电源内阻R0。六、实验步骤1、验证基尔霍夫定律按图1-3接线，其中I1、I2、I3是电流插口，K、Z是双刀双掷开关。图1-3先将K、Z合向短路一边，调节稳压电源，使US1=10V，US2=6V，再把K、Z合向电源一边。测得各支路电流、电压，将数据记录于表2-1中。表1-1I1（mA）I2（mA）I3（mA）验证åI=UabUbcUbdUdaUcd回路abcda回路abda2、验证迭加原理实验电路如图136-4。首先把Z掷向短路线一边，K掷向电源一边，测得各电流、电压记录于表1-2中。图1-4实验电路如图1-5.再把K掷向短路线一边，Z掷向电源一边，测得

6、各电流、电压记录于表1-2中。图1-5两电源共同作用时的数据在实验内容1中取。表1-2I1（mA）I2（mA）I3（mA）Uab（V）Ubc（V）Ubd（V）US1单独作用时US2单独作用时US1、US2共同作用时验证迭加原理3、测定线性含源一端口网络的外特性（既伏安特性）U=f（I）。按图1-6接线，改变电阻RL值，测量对应的电流和电压值，数据填在表1-3内。根据测量结果，求出对应于戴维南等效参数UOC、ISC。其中R1=200Ω、R2=300Ω、R3=510Ω、US=10V表1-3RL（Ω）0100200300500700800∞36I（mA）U（V）图1-64、利用实

7、验原理介绍的方法求R0=，数据在实验内容3中取。5、将Uoc和R0构成戴维南等效电路测量其外特性U=f（I）。数据填入表1-4中。图1-7表1-4RL（Ω）0100200300500700800∞I（mA）U（V）6、最大功率输出条件的验证i.根据1-4中数据计算并绘制功率随变化的曲线，既P=f（RL）。ii.观察P=f（RL）曲线，验证功率输出最大条件是否正确。七、思考题1、叠加原理中E1、E2分别单独作用，在实验中应如何操作？可否直接将不作用的电源（E1或E2）置零（短接）？2、实验电路中，若有一个电阻器改为二