篇一:电路分析基础实验
实验一:基尔霍夫定理与电阻串并联
一、实验目的
学习使用workbench软件,学习组建简单直流电路并使用仿真测量仪
表测量电压、电流。
二、实验原理
1、基尔霍夫电流、电压定理的验证。
解决方案:自己设计一个电路,要求至少包括两个回路和两个节点,
测量节点的电流代数和与回路电压代数和,验证基尔霍夫电流和电压
定理并与理论计算值相比较。
2、电阻串并联分压和分流关系验证。
解决方案:自己设计一个电路,要求包括三个以上的电阻,有串联电
阻和并联电阻,测量电阻上的电压和电流,验证电阻串并联分压和分
流关系,并与理论计算值相比较。
三、实验数据分析
1、基尔霍夫电流、电压定理的验证。
测量值验证
(1)对于最左边的外围网孔,取逆时针为参考方向得: U1-U2-U3?20V-8.889V-11.111V?0故满足KVL。
(2)对于最大的外围网孔,取逆时针为参考方向得:
U1?I5?R3-U2?20V?(-0.111?100)V-8.889V?0
(3)对于节点4,取流进节点的电流方向为正得:
-I1?I2?I3?(--0.444)A?(-0.222)A?(-0.222)A?0
(4)对于节点7,取流进节点的电流方向为正得:
-I3?I4?I5?(--0.222)A?(-0.111)A?(-0.111)A?0
理论计算值
U1?I1?(R1?R2//R3//R4)
IU1204
1?(R?A?A
1?R2//R3//R4)459
I3//R4
2?R
RR?I?1?4A?2
1A
2?R3//4299
I(I422
3?1-I2)?(9-9)A?9A
IR1 312
4?I5?R?R?I3?(2?9)A?9A
34
UI480
2?R1?1?(20?9)V?9V
U2100
3?R2?I2?(50?9)V?9V
用同样的方式计算也可得: (1)U80
1-U2-U3?20V-9V-100
9V?0 (2)U1100
1?I5?R3-U2?20V(-9?100)V-9V?0 故满足KVL。故满足KCL 故满足KCL
422
999
211(4)I3-I4-I5?A-A-A?0 999(3)I1-I2-I3?A-A-A?0 理论计算值与实验测量值同样满足基尔霍夫定律。
2、电阻串并联分压和分流关系验证。
与基尔霍夫定律的验证同一电路图
由电阻的串并联关系可得:U1?I1?(R1?R2//R3//R4)
由欧姆定律可得:I1?
由串联分流得:
(1)I2?R3//R4142?I1??A?A?0.222AR2?R3//R4299U1204?A?A?0.444AR1?R2//R3//R4459
422(2)I3?(I1-I2)?(-)A?A?0.222A999
R3121(3)I4?I5??I3?(?)A?A?0.111AR3?R4299
由串联分压可得:
U2?R12080?U1?(?20)V?V?0.889VR1?R2//R3//R420?259
在误差允许的范围内,计算值与实测值相等。
四、实验感想
本次实验借助Multisim10.0软件完成,通过这次实验进一步熟悉和掌握了基尔霍夫定律,电阻的串并联知识。同时也掌握了一种新的软件。由于对新软件的不熟悉也犯了许多错误,需要多加了解。
实验二
一、实验目的 叠加定理
通过实验加深对叠加定理的理解;学习使用受控源;进一步学习使用仿真测量仪表测量电压、电流等变量。
二、实验原理
解决方案:自己设计一个电路,要求包括至少两个以上的独立源(一个电压源和一个电流源)和一个受控源,分别测量每个独立源单独作用时的响应,并测量所有独立源一起作用时的响应,验证叠加定理。并与理论计算值比较。
三、实验数据分析
1、电流源单独作用,电路如下图所示:
由基尔霍夫定律可得:
(1)I-IR1-IR2-IR3-IR4?0
(2)IR3?IR2
(3)IR1?R1-IR4?R4?0
(4)IR1?R1-IR2?R2?0
由(1)、(2)、(3)、(4)式可解得:
421A?0.444A、IR2?IR3?A?0.222A、IR4?A?0.111A 999
在误差允许的范围内,理论计算值与实测值相等IR1?
2、电压源单独作用,电路如下图所示:
由基尔霍夫定律可得:
(1)IR1-IR2-IR3-IR4?0
(2)IR3?IR2
(3)U?IR1?R1?IR4?R4?0
(4)U?IR1?R1?IR2?R2?0
由(1)、(2)、(3)、(4)式可解得:
122412A?2.67A、IR2?IR3?A?0.106A、IR4?A?0.053A 45225225
在误差允许的范围内,理论计算值与实测值相等IR1?
3、电压源与电流源同时作用,电路如下图所示:
实测值:
根据叠加定理应有:0.444A-0.267A=0.177A,在误差允许范围内0.177A?0.178A
篇二:电路分析基础实验报告
实验一
1. 实验目的
学习使用workbench软件,学习组建简单直流电路并使用仿真测量仪表测量电压、电流。
2.解决方案
1)基尔霍夫电流、电压定理的验证。
解决方案:自己设计一个电路,要求至少包括两个回路和两个节点,测量节点的电流代数和与回路电压代数和,验证基尔霍夫电流和电压定理并与理论计算值相比较。
2)电阻串并联分压和分流关系验证。
解决方案:自己设计一个电路,要求包括三个以上的电阻,有串联电阻和并联电阻,测量电阻上的电压和电流,验证电阻串并联分压和分流关系,并与理论计算值相比较。
3.实验电路及测试数据
4.理论计算
根据KVL和KCL及电阻VCR列方程如下:
Is=I1+I2,
U1+U2=U3,
U1=I1*R1,
U2=I1*R2,
U3=I2*R3
解得,U1=10V,U2=20V,U3=30V,I1=5A,I2=5A
5. 实验数据与理论计算比较
由上可以看出,实验数据与理论计算没有偏差,基尔霍夫定理正确;
R1与R2串联,两者电流相同,电压和为两者的总电压,即分压不分流;
R1R2与R3并联,电压相同,电流符合分流规律。
6. 实验心得
第一次用软件,好多东西都找不着,再看了指导书和同学们的讨论后,终于完成了本次实验。在实验过程中,出现的一些操作上的一些小问题都给予解决了。
实验二
1.实验目的
通过实验加深对叠加定理的理解;学习使用受控源;进一步学习使用仿真测量仪表测量电压、电流等变量。
2.解决方案
自己设计一个电路,要求包括至少两个以上的独立源(一个电压源和一个电流源)和一个受控源,分别测量每个独立源单独作用时的响应,并测量所有独立源一起作用时的响应,验证叠加定理。并与理论计算值比较。
3. 实验电路及测试数据
电压源单独作用:
电流源单独作用:
共同作用:
4.理论计算
电压源单独作用时:-10+3Ix1+2Ix1=0,得Ix1=2A;
???????????=??,得Ix2=-0.6A; 电流源单独作用时: ????????+????+??????=??
???????=??,得Ix=1.4A. 两者共同作用时: ??????+??+??????=????
5. 实验数据与理论计算比较
由上得,与测得数据相符,Ix=Ix1+Ix2,叠加定理得证。
6. 实验心得
通过本实验验证并加深了对叠加定理的理解,同时学会了受控源的使用。
实验三
1.实验目的
通过实验加深对戴维南、诺顿定理的理解;学习使用受控源。
2.解决方案
自己设计一个有源二端网络,要求至少含有一个独立源和一个受控源,通过仪表测量其开路电压和短路电流,将其用戴维南或诺顿等效电路代替,并与理论计算值相比较。 实验过程应包括四个电路:1)自己设计的有源二端网络电路,接负载RL,测量RL上的电流或电压;2)有源二端网络开路电压测量电路;3)有源二端网络短路电流测量电路;
3)原有源二端网络的戴维南(或诺顿)等效电路,接(1)中的负载RL,测量RL上的电压或电流。
3. 实验电路及测试数据
原电路:
开路电压测量:
篇三:电路分析基础实验A实验报告模板
成绩
电路分析基础
实验报告
班级: 学号: 姓名: 课程时间: 实验台编号:
电路分析基础实验室
实验1 基本元件伏安特性的测绘
一.实验目的
1. 掌握线性、非线性电阻及理想、实际电压源的概念。 2. 掌握测试电压、电流的基本方法。
3. 掌握电阻元件及理想、实际电压源的伏安特性测试方法,学习利用逐点测试法绘制伏安特性曲线。
4. 掌握直流稳压电源、直流电流表、直流电压表的使用方法。 二.实验设备
1.电路分析综合实验箱 2.直流稳压电源 3.万用表 4.变阻箱
三.实验内容
1. 测绘线性电阻的伏安特性曲线
1)测试电路如图1.1所示,图中US为直流稳压电源,R为被测电阻,阻值R?200?。
图1.1
2)调节直流稳压电源US的输出电压,当伏特表的读数依次为表1.1中所列电压值时,读毫安表的读数,将相应的电流值记录在表格中。
表1.1
3)在图1.2上绘制线性电阻的伏安特性曲线,并测算电阻阻值标记在图上。 2. 测绘非线性电阻的伏安特性曲线
图1.3
1)测试电路如图1.3所示,图中D为二极管,型号为IN4004,RW为可调电位器。 2)缓慢调节RW,使伏特表的读数依次为表1.2中所列电压值时,读毫安表的读数,将相应的电流值记录在表格中。
表1.2
4)在图1.4上绘制非线性电阻的伏安特性曲线。
图
1.2 图 1.4 3. 测绘理想电压源的伏安特性曲线
(a)
图1.5
1)首先,连接电路如图1.5(a)所示,不加负载电路,直接用伏特表测试直流稳压电源的输出电压,将其设置为10V。
2)然后,测试电路如图1.5(b)所示,其中RL为变阻箱,R为限流保护电阻。
表1.3
(b)
3)调节变阻箱RL,使毫安表的读数依次为表1.3中所列电流值时,读伏特表的读数,将相应的电压值记录在表格中。
4)在图1.7上绘制理想电压源的伏安特性曲线。
4. 测绘实际电压源的伏安特性曲线
1)首先,连接电路如图1.6(a)所示,不加负载电路,直接用伏特表测试实际电压源的输出电压,将其设置为10V。其中RS为实际电压源的内阻,阻值RS?51?。
2)然后,测试电路如图1.6(b)所示,其中RL为变阻箱。
(a)
图1.6
3)调节变阻箱RL,使毫安表的读数依次为表1.4中所列电流值时,读伏特表的读数,将相应的电压值记录在表格中。
表1.4
(b)
4)在图1.7上绘制实际电压源的伏安特性曲线,要求理想电压源和实际电压源的伏安特性曲线画在同一坐标轴中。
图1.7
四.实验结论及总结
《电路分析基础实验》
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