Question

叠加原理和戴维南定理的实验结论及讨论还有体会

两者分开阐述

Answer 1

叠加原理和戴维南定理的验证
一．实验目的：
1. 通过实验加深对基尔霍夫定律、叠加原理和戴维南定理的理解。 2. 学会用伏安法测量电阻。
3. 正确使用万用表、电磁式仪表及直流稳压电源。 二．实验原理： 1.基尔霍夫定律：
1）.电流定律（KCL）：在集中参数电路中，任何时刻，对任一节点，所有各支路电流的代数和恒等于零，即 𝑖=0。流出节点的支路电流取正号，注入节点的支路电流取负号。
2）.电压定律（KVL）：在集中参数电路中，任何时刻，对任一回
路内所有支路或原件电压的代数和恒等于零，在即 𝑢=0。凡支路电压或原件电压的参考方向与回路绕行方向一致者为正量，反之取负号。 2.叠加原理
在多个独立电源共同作用的线性电路中，任一支路的电流（或电压）等于各个电源独立作用时在该支路所产生的电流（或电压）的代数
3. 戴维南定理：
任一线性有源二端网络对外电路的作用均可用一个等效电压源来代替，其等效电动势EO等于二端网络的开路电压UO，等效内阻RO等于该网络除源（恒压源短路、开流源开路）后的入端电阻。 实验仍采取用图2-3-1所示电路。可把ac支路右边以外的电路（含R3支路）看成是以a与c为端钮的有源二端网络。测得a、c两端的开路电压Uab即为该二端网络的等效电动势EO,内阻可通过以下几种方法测得。
（1）伏安法。将有源二端网络中的电源除去，在两端钮上外加一已知电源E，测得电压U和电流I，则
RO=U
（2）直接测量法。将有源二端网络中的电压源除去，用万用表的欧姆档直接测量有源二端网络的电阻值即为RO。本实验所用此法

测量，图2中的开关S1合向右侧，开关S2断开，然后用万能表的欧姆挡侧a、c两端的电阻值即可。
（3）测开路电压和短路电流法。测量有源二端网络的开路电压U0和短路电流IS。则
R0=U0/IS
测试如图2-3-3所示，开关S打开时测得开路电压U0,闭合时测得短路电流IS。这种方法仅适用于等效电阻较大而短路电流不大（电源电流的额定值不超过）的情况U0
（4）两次电压法。先测量有源二端网的开路电压U0，再在两端纽间接入一个已知电阻RL，测量电阻RL两端的电压UL，则：
R0=(U0/UL-1)RL
按图2-3-4所示的电路，开关S打开时，测得开路电压U0，S闭合时，测得RL两端电压UL。
U
US2
US1
510
510
510
1000
330
I3
I1
B
伏安法2-3-2
两次电压法2-3-4
短路电流法2-3-3
I2
A 𝑅0
𝑅0

𝑅0
𝑅𝐿
𝐸0
𝐸0
𝐸0

三 ．实验仪器和设备
1.电工技术实验装置 2.万能多用表
四．实验内容： 1.叠加原理
分别求出US1,US2单独作用时各个支路电流与电压，再求US1,US2同时作用时的电流电压，验证叠加原理。 开关打向电阻
US1和US2共同作用 US1单独作用
US2单独作用
叠加计算值
测量值
电流 (mA)
I1=1.81 I’1=4.25 I’’1=-2.42 I’1+ I’’1=1.83 I2=6.02 I’2=-1.17 I’’2= 7.34 I’1+ I’’1=6.17 I3=7.93
I’3=3.08
I’’3=4.85
I’1+ I’’1=7.93
电压（V） Uab=6.13 U’ab=1.20 U’’ab=4.93 U’ab + U’’ab =6.12
理论值
电流 （mA）
I1=1.80
I’1=4.20
I’’1=-2.40
电流表电压表量程
I2=6.00 I’2=-1.18 I’’2=7.31 A V I3=7.90
I’3=3.10
I’’3=4.80
20mA
20V
电压（V）
Uab=6.07 U’ab=1.20 U’’ab=4.87
电源 项目
开关打向二极管

US1和US2共同作用 US1单独作用
US2单独作用
叠加计算值 测量值
电流 (mA)
I1=3.87 I’1=3.86 I’’1=0 I’1+ I’’1=3.86 I2=0 I’2=0 I’’2= 0 I’1+ I’’1=0 I3=3.87
I’3=3.86
I’’3=0
I’1+ I’’1=3.86
电压（V） Uab=-12.65 U’ab=1.02 U’’ab=-12.67 U’ab + U’’ab
=-11.65 理论值
电流 （mA）
I’1=3.85
I’’1=0
电流表电压表量程
I2=0 I’2=0 I’’2=0 A V
I’3=3.85
I’’3=0
20mA
20V
电压（V）
U’ab=1.05
由表可验证电流的叠加原理。 2.戴维南定理：
（1）测的开路电压，将左侧开关合向左侧，右侧开关合向右侧，测的Uab
（2用伏安法测的等效电阻，左侧开关合向短路侧，右侧开关合向接通电源，测的U和I，计算R0
(3)用二次电压法测等效电阻。取一个已知电阻，通过测的开路电压和
电源 项目