叠加定理的实验原理

时间：2016-12-08 07:21:18 来源：免费论文网

篇一：叠加原理_实验报告范文(含数据处理)

叠加原理

一、实验目的

验证线性电路叠加原理的正确性，加深对线性电路的叠加性和齐次性的认识和理解。

二、原理说明

叠加原理指出：在有多个独立源共同作用下的线性电路中，通过每一个元件的电流或其两端的电压，可以看成是由每一个独立源单独作用时在该元件上所产生的电流或电压的代数和。

线性电路的齐次性是指当激励信号（某独立源的值）增加或减小K倍时，电路的响应（即在电路中各电阻元件上所建立的电流和电压值）也将增加或减小K倍。

三、实验设备

高性能电工技术实验装置DGJ-01：直流稳压电压、直流数字电压表、直流数字电流表、叠加原理实验电路板DGJ-03。四、实验步骤

1．用实验装置上的DGJ-03线路,按照实验指导书上的图3-1，将两路稳压电源的输出分别调节为12V和6V，接入图中的U1和U2处。

2．通过调节开关K1和K2，分别将电源同时作用和单独作用在电路中，完成如下表格。

表3-1

3.将U2的数值调到12V，重复以上测量，并记录在表3-1的最后一行中。

4.将R3(330?)换成二极管IN4007，继续测量并填入表3-2中。表3-2

五、实验数据处理和分析

对图3-1的线性电路进行理论分析，利用回路电流法或节点电压法列出电路方程，借助计算机进行方程求解，或直接用EWB软件对电路分析计算，得出的电压、电流的数据与测量值基本相符。验证了测量数据的准确性。电压表和电流表的测量有一定的误差，都在可允许的误差范围内。验证叠加定理：以I1为例，U1单独作用时，I1a=8.693mA,，U2单独作用时，I1b=-1.198mA，I1a+I1b=7.495mA，U1和U2共同作用时，测量值为7.556mA，因此叠加性得以验证。2U2单独作用时，测量值为-2.395mA，而2*I1b=-2.396mA，因此齐次性得以验证。其他的支路电流和电压也可类似验证叠加定理的准确性。

对于含有二极管的非线性电路，表2中的数据不符合叠加性和齐次性。六、实验小结

测量电压、电流时，应注意仪表的极性与电压、电流的参考方向一致，这样纪录的数据才是准确的。

在实际操作中，开关投向短路侧时，测量点F延至E点，B延至C点，否则测量出错。

线性电路中，叠加原理成立，非线性电路中，叠加原理不成立。功率不满足叠加原理。

六、思考题

1．电源单独作用时，将另外一出开关投向短路侧，不能直接将电压源短接置零。

2．电阻改为二极管后，叠加原理不成立。

篇二：叠加原理实验报告内容

篇三：1叠加定理实验

GDOU-B-11-112

广东海洋大学学生实验报告书（学生用表)

实验名称叠加定理实验课程名称课程号学院(系) 专业班级学生姓名学号 19实验地点科技楼实验日期

一、实验目的

验证线性电路叠加原理的正确性，加深对线性电路的叠加性和齐次性的认识和理解。二、原理说明

线性电路的齐次性是指当激励信号（某独立源的值）增加或减小K 倍时，电路的响应（即在电路中各电阻元件上所建立的电流和电压值）也将增加或减小K倍。

四、实验内容

实验线路如图7-1所示，用HE-12挂箱的“基尔夫定律/叠加原理”线路。

1. 将两路稳压源的输出分别调节为12V和6V，接入U1和U2处。

2. 令U1电源单独作用（将开关K1投向U1侧，开关K2投向短路侧）。用直流数字电压表和毫安表（接电流插头）测量各支路电流及各电阻元件两端的电压，数据记入表7-1。

3. 令U2电源单独作用（将开关K1投向短路侧，开关K2投向U2侧），重复实验步骤2的测量和记录，数据记入表7-1。

4. 令U1和U2共同作用（开关K1和K2分别投向U1和U2侧），重复上述的测量和记录，数据记入表7-1。

5. 将U2的数值调至＋12V，重复上述第3项的测量并记录，数据记入表7-1。表 7-1

五、实验注意事项

1. 用电流插头测量各支路电流时，或者用电压表测量电压降时，应注意仪表的极性，并应正确判断测得值的＋、－号。2. 注意仪表量程的及时更换。六、预习思考题

1. 在叠加原理实验中，要令U1、U2分别单独作用，应如何操作？可否直接将不作用的电源（U1或U2）短接置零？

答：①要令Ul单独作用，应该把K2往左拨，要U2单独作用应该把K1往右拨。

②不可以直接将不作用的电源(Ul或U2)短接置零，因为电压源内阻很小，如果直接短接会烧毁电源

2. 实验电路中，若有一个电阻器改为二极管，试问叠加原理的迭加性与齐次性还成立吗？为什么？

答：①实验电路中，若有一个电阻器改为二极管，叠加原理的迭加性与齐次性不成立，因为叠加原理的迭加性与齐次性只适用于线性电路，二极管是非线性元件，使实验电路为非线性电路，所以不成立。

3．当K1（或K2）拨向短路侧时，如何测UFA（或UAB）？

答：①当用指针式电压表时，电压表的红表笔接高电位点，黑表笔接低电位点，如果Kl(或K2)拨向短路侧，只有U2单独作用，B点比A点电位高，要测量UAB，红表笔接B点，黑表笔接A点，但要加负号，同样，A点比F点电位高，要测量UFA，红表笔接A点，黑表笔接F点，也要加负号。对于K2拨向短路侧，原理类似。

②对于本实验，用的是数字电压表，表笔接法没有讲究，但要注意正、负号。一般红的接线柱接起点，黑的接线柱接终点，如要测量UFA红的接线柱接F点，黑的接线柱接A点，直接记录数据，否则需要加负号。

七、实验报告

1. 根据实验数据表格，进行分析、比较，归纳、总结实验结论，即验证线性电路的叠

加性与齐次性。

从表7-1 可以看出，U1U2共同作用时，其电流和电压是U1和U2单独作用的代数和，符合线性电路的叠加性；2U2单独作用时，其电流和电压是U2单独作用的2倍，符合线性电路的齐次性。

2. 各电阻器所消耗的功率能否用叠加原理计算得出？试用上述实验数据，进行计算并作结论。

各电阻器所消耗的功率不能用叠加原理计算得出，因为P=I2R或U2/R，如R3的功率P3=······.

3. 通过实验步骤6及分析表格7-2的数据，你能得出什么样的结论？

通过实验步骤6及分析表格2.2的数据，可以得出叠加定理只适用于线性电路，在非线性电路中不成立。

4. 心得体会及其他。

成绩指导老师日期

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