mulitisim在电路中的应用

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1、Mulitisim在电路分析中的应用电子信息与电气工程学院电工电子教研室主要内容基尔霍夫电压定律基尔霍夫电流定律网孔电流和结点电压分析叠加原理分析戴维宁定理和诺顿定理分析一阶电路暂态响应分析一、基尔霍夫电压定律基尔霍夫电压定理反映了支路电压之间的约束关系。构建如下图所示的仿真电路。求各电阻上的电压并验证KVL。可见，电阻上的压降之和与电源电压相等。符合基尔霍夫电压定理。二、基尔霍夫电流定律基尔霍夫电压定理反映了支路电流之间的约束关系。构建如下图所示的仿真电路。求各电阻上的电流并验证KCL。三、网孔电流和结点电压分析网孔电流分析是以网孔电流为变量列KVL方程求解电路的方法。例1：电路如图

2、所示，电压源V1=8V，V2=6V，电阻R1=20Ω，R2=40Ω，R3=60Ω。试用网孔电流分析法求网孔Ⅰ、Ⅱ的电流。解：假定网孔电流在网孔中顺时针方向流动，用网孔电流分析法可求得网孔Ⅰ、Ⅱ的电流分别为127mA、-9.091mA。在Multisim的电路窗口中创建图所示的电路，启动仿真，图中电流表的读数即为仿真分析的结果。可见，理论计算与电路仿真结果相同。例2：电路如图所示，求各点的结点电压。叠加定理是电路中一个很重要的定理，可利用Multisim来验证此定理。以下图所示电路为例，利用叠加定理求解电压源、电流源共同作用下R2两端的电压。四、叠加原理分析基本操作：(1)从元件库中选取

3、电流源、电压源以及电阻R1和R2，再从元件库中选取电压表并选择适当的参数，创建电路。(2)测量电流源开路时R2两端的电压。双击电流源图标，将电流源设置为开路。此时，启动仿真开关，电压表读数为4V，测量等效电路如下图所示。(3)测量电压源短路时R2两端的电压。双击电压源图标，将电压源设置为短路。此时，启动仿真开关，电压表读数为0.667V，测量等效电路如下图所示。(4)测量电压源、电流源两个电源共同作用时R2两端的电压。启动仿真开关，电压表读数4.667V，测量等效电路如下图所示。电路如图所示，试用戴维宁定理和诺顿定理求流过电阻RL的电流。五、戴维宁定理和诺顿定理分析解：图中电压表的读数

4、为开路电压；数字万用表的读数为等效电阻。戴维宁定理等效后的电流原电路的电流两个电流相等中电流表的读数为短路电流；数字万用表的读数为等效电阻。诺顿定理等效后的电流原电路的电流两个电流相等六、一阶电路暂态响应分析在动态电路中，电路的响应不仅与激励源有关，而且与各动态元件的初始储能有关。从产生电路响应的原因上，电路的完全响应可分为零输入响应和零状态响应。描述动态电路电压、电流关系的是一组微分方程，通常可以通过KVL、KCL以及元件的伏安关系来建立。如果电路中只含有一个动态元件，则所得的是一阶微分方程，相应的电路称为一阶动态电路。电路如图所示，XFG为函数发生器，可以产生三角波、正弦波和矩形波

5、，在这里让其产生矩形波，以研究电容的充放电过程。电容充放电改变电阻阻值和电容值，可以得到新的波形图电路如图所示，L=30μH，C=7.5μF,分别观察R1为15Ω、4Ω、1Ω和0.001Ω时的电容电压及电流的波形。RLC串联电路的动态响应分析R1=15Ω，过阻尼电路运行后，将开关闭合，观察电容两端的电压波形。R1=4Ω，临界阻尼电路运行后，将开关闭合，观察电容两端的电压波形。R1=1Ω，欠阻尼电路运行后，将开关闭合，观察电容两端的电压波形。R1=0.001Ω电路运行后，将开关闭合，观察电容两端的电压波形。作业1.仿真下图所示电路，利用戴维宁等效电路求U。戴维宁应用实践一2.仿真下图所示

6、电路，利用戴维宁等效电路求IAB。戴维宁应用实践二3．利用叠加定理求下图所示电路中的U。叠加定理应用练习4．利用示波器观察下图所示电路的电容的充放电情况。电容充放电练习5．已知下图所示电路在t<0时已达稳态，t=0时开关断开。改变L1大小，观察改变前后UL(t)的波形变化。暂态响应练习6．RC积分电路如下图所示，用示波器观察积分电路的工作过程。RC电路图作业：1、