篇一:电路基础(叠加定理)教案
篇二:电路原理实验03叠加定理的验证
中北大学电工电子实验教学中心实验报告
课程名称:__________________________ 实验题目:_____________________________
班级:_____________学号:____________姓名:____________ 指导老师:__________
一、实验目的:
1、验证叠加原理。
2、正确使用直流稳压电源和万用表。
3、加深对线性电路的叠加性的认识和理解。
分别单独测试各电压源单独和同时作用时电路元件的电压电流值。
二、实验任务
三、实验仪器
1、电路分析实验箱 2、直流毫安表 3、数字万用表
四、相关知识
注:与本实验相关的理论、知识点
叠加原理:在任何一个由多个独立源共同作用的线性电路中,任一支路的电流(或电压)等于各个独立源单独作用时,在该支路中所得电流(或电压)的叠加。当某一独立源单独作用时,其他独立源均不作用。
电压源不作用:????=0→短路 电流源不作用:????=0→开路 注意:
1、只适用于线性电路,不适用于非线性电路。
2、代数和叠加,以原电路参考方向为准(一致+,相反-)。 3、只能计算电压、电流,不能计算功率。
=
+
????1
??1=??1+??1
′′′
??2=??2+??2
′′′
??3=??3+??3 ′2′′2≠??1??1+??1??1
齐性定理:线性电路中,当所有激励都同乘以或除以K则响应也同乘以或除以K;仅有一个激
励时,响应必与激励成比例。
五、实验步骤
本实验采用如下图所示的电路进行实验:
UU2
图一实验电路图
1、实验箱电源接通220V电源,调节输出电压,使??1=6V、??2=4V,(须用万用表重测定),断开电源开关待用。按图一接线,教师检查线路后,再接通电源开关。
2、测量??1,??2分别单独作用和同时作用时的各支路电流??1、??2、??3,并将数据记入表中。
3、测量??1,??2分别单独作用和同时作用时的各电阻电压????1、????2、????3,并将数据记入表中。 注:一个电源单独作用时,另一个电源需从电路中取出,并将空出的两点用导线连接起来。还要注意电流(或电压)的正、负极性。(注意:用指针表时,凡表针反偏的表示该量的实际方向与参考方向相反,应将表针反过来测量,数值取为负值!)
六、实验结果
七、总结
篇三:电路原理(邱关源)习题答案第四章 电路定理练习
第四章 电路定理
电路定理是电路理论的重要组成部分,为我们求解电路问题提供了另一种分析方法,这些方法具有比较灵活,变换形式多样,目的性强的特点。因此相对来说比第三章中的方程式法较难掌握一些,但应用正确,将使一些看似复杂的问题的求解过程变得非常简单。应用定理分析电路问题必须做到理解其内容,注意使用的范围、条件,熟练掌握使用的方法和步骤。需要指出,在很多问题中定理和方程法往往又是结合使用的。
4-1 应用叠加定理求图示电路中电压uab。
解:首先画出两个电源单独作用式的分电路入题解4-1图(a)和(b)所示。
对(a)图应用结点电压法可得 115sint(1??)un1
?32?11
5sintun1??3sintV53解得
u11(1)uab?n1?1?un1??3sint?sintV2?133
对(b)图,应用电阻的分流公式有
e?t11i?11??e?tA53?2?1?13
1(2)uab?1?i?e?t?0.2e?tV5所以
(1)(2)?tu?u?u?sint?0.2eV ababab故由叠加定理得
4-2 应用叠加定理求图示电路中电压u。
解:画出电源分别作用的分电路如题解(a)和(b)所示。 对(a)图应用结点电压法有
11113650??)un1??8?240108?210
13.6?5u(1)?un1?0.1?0.025?0.1 解得
18.6248???82.667V0.2253 (
对(b)图,应用电阻串并联化简方法,可求得
2?(8?)?3?32?16Vusi?3?183(8?)?2
?u1618u(2)?si?????V2323 u所以,由叠加定理得原电路的为
u?u(1)?u(2)?2488??80V33
4-3 应用叠加定理求图示电路中电压u2。
解:根据叠加定理,作出2V电压源和3A电流源单独作用时的分电路如题解图(a)和(b)。受控源均保留在分电路中。 (a)图中 i1(1)?2?0.54A
(1)(1)u??3?2i?2??3?2?0.5?2??1V 21所以根据KVL有
(2)i?0 1由(b)图,得
(2)u?3?3?9V 2
(1)(2)u?u?u?8V
222故原电路中的电压
4-4 应用叠加定理求图示电路中电压U。
解:按叠加定理,作出5V和10V电压源单独作用时的分电路如题解4-4图(a)和(b)所示,受控电压源均保留在分电路中。 应用电源等效变换把图(a)等效为图(c),图(b)等效为图(d)。由图(c),得
U
从中解得 U(1)2U(1)?52U(1)?5??1?111?2?2 ??3V
2U(2)?2U(2)??1??2??1 (1)U(2)由图(d)得
U(2)
从中解得 ??4V?1
(1)(2)故原电路的电压 U?U?U??3?4?
1V
注:叠加定理仅适用于线性电路求解电压和电流响应,而不能用来计算功率。这是因为线性电路中的电压和电流都与激励(独立源)呈线性关系,而功率与激励不再是线性关系。题4-1至题4-4的求解过程告诉我们:
应用叠加定理求解电路的基本思想是“化整为零”,即将多个独立源作用的较复杂的电路分解为一个一个(或一组一组)独立源作用的较简单的电路,在分电路中分别计算所求量,最后代数和相加求出结果。需要特别注意:
(1)当一个独立源作用时,其它独立源都应等于零,即独立电压源短路,独立电流源开路
(2)最后电压、电流是代数量的叠加,若分电路计算的响应与原电路这一响应的参考方向一致取正号,反之取负号。
(3)电路中的受控源不要单独作用,应保留在各分电路中,受控源的数值随每一分电路中控制量数值的变化而变化。
(4)叠加的方式是任意的,可以一次使一个独立源作用,也可以一次让多个独立源同时作用(如4-2解),方式的选择以有利于简化分析计算。 学习应用叠加定理,还应认识到,叠加定理的重要性不仅在于可用叠加法分析电路本身,而且在于它为线性电路的定性分析和一些具体计算方法提供了理论依据。
uo
4-5 试求图示梯形电路中各支路电流,结点电压和us。其中us=10V。
解:由齐性定理可知,当电路中只有一个独立源时,其任意支路的响应与该独立源成正比。用齐性定理分析本题的梯形电路特别有效。现
'i?i?1A 55设支路电流如图所示,若给定
则可计算出各支路电压电流分别为
''uo?uo?i5?20?1?20?20V
''un2?un?i25?(4?20)?1?24?24V
''i4?i4?un2/12?24/12?2
'''i3?i3?i4?i5?2?1?3A
'''un1?un1?i3?5?un2?3?5?24?39V
''i1?i1'?i2?i3?1?3?4AA
''' us?us?i1?4?un1?4?4?39?55V
'即当激励us?us?55V时,各电压、电流如以上计算数值,现给定
10210K??us?10 V,相当于将以上激励u缩小了55倍,即 5511 '
s
2
故电路各支路的电流和结点电压应同时缩小11倍,有
《电路原理叠加定理》
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