电工技术课内实验一 叠加原理的验证

一 实验目的

1．用实验方法验证叠加原理。

2．加深对电路的电流、电压参考方向的理解。

二 实验原理

叠加原理指出：在有几个独立电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电源单独作用时在该元件上所产生的电流或电压的代数和。具体方法是：一个电源单独作用时，其他的电源必须置为零（电压源短路，电流源开路）；在求电流或电压的代数和时，当电源单独作用时电流或电压的参考方向与共同作用时的参考方向一致时，符号取正，否则取负。

叠加原理反映了线性电路的叠加性，线性电路的齐次性是指当激励信号（如电源作用）增加或减小K倍时，电路的响应（即在电路其他各电阻元件上所产生的电流和电压值）也将增加或减小K倍。叠加性和齐次性都只适用于求解线性电路中的电流、电压。对于非线性电路，叠加性和齐次性都不适用。

在本实验中，用直流稳压电源来近似模拟理想电压源，由其产生的误差可忽略不计，这是因为直流稳压电源的等效内阻很小。

三 实验预习要求

1．复习电路中叠加定理与计算方法，预习万用表的使用方法。

2．按表1.5.1的要求用支路电流法计算出图1.3.1电路中支路电流和各电阻元件两端的电压，注意参考极性。并把结果填入表1.5.1中。

电流表插座F12V+E1-510ΩER4D510ΩI3I1510ΩR1A1KΩR2I2BS26V+E2S1R3300ΩR5C-

图1.3.1叠加原理的验证实验电路图

四 实验设备

硬件电路：

（1） 可调直流稳压电源 （2） 数字万用表 （3） 电阻器若干

（4） 叠加定理实验电路板

五 实验内容

1．实验电路如图1.3.1所示，按实验电路连接线路并调节电源参数值。 2．在电路图中接入电压表或电流表，当E1、E2共同作用时测量各支路电流及各电阻元件两端的电压，数据记入表1.5.1中。

3．当E1单独作用时，BC两点不接电源，直接用短路线相连。记录数据同步骤2。

4．当E2单独作用时，FE两点不接电源，直接用短路线相连。记录数据同步骤2。

表1.5.1叠加原理的实验数据记录表

测量项目 内容 E1、E2共同作用 E1单独共同作用 E2单独共同作用 理论值 （预习） 测量值 E1 /V E2 /V I1 /mA I2 /mA I3 /mA UAB /V UCD /V UAD /V UDE /V UFA /V 理论值 （预习） 测量值 理论值 （预习） 测量值 六 实验思考题

1．根据实验数据，进行分析、比较，来验证线性电路的叠加性，总结实验结论。

2．在验证叠加原理实验数据中，各电阻器件所消耗的功率能否用叠加原理计算得出？试用实验数据进行计算并作说明。

七 实验注意事项

（1）若采用Multisim进行仿真，软件详细介绍见附录内容。

（2）实验时，电路中所有的电流的参考方向应与图1.3.1保持一致，电压的参考方向应与表1.5.1保持一致。

（3）注意电压表和电流表的极性。测量电流时，应将电流表串联在被测电路中，测量电压时，应将电压表并联在被测元件的两端。实际电压、电流的方向与参考方向一致时取正，反之取负。

八 实验报告

（1）简述实验原理。

（2）对实验结果进行整理和分析，完成实验思考题。 （3）实验的心得与体会。