实验三 线性电路叠加原理和齐次性的验证理论计算

2、当U2单独作用时，方法与“1”相同，求得：I₁= -1.98mA，I₂= 3.593mA，I₃=2.395mA

U_AB= -I₂R₂= -3.593V，U_CD= -I₂R₅= -1.186V，U_AD=I₃R₃=1.221V，U_DE=I₁R₄=-0.611V，U_FA=I₁R₁=-0.611V

3、当U1、U2共同作用时，方法与“1”相同，求得：I₁= 7.44mA，I₂=1.198mA，I₃=8.642mA

U_AB= -I₂R₂=1.198V，U_CD= -I₂R₅= -0.395V，U_AD=I₃R₃=4.407V，U_DE=I₁R₄=3.796V，U_FA=I₁R₁=3.796V

4、当2U2单独作用时，方法与“1”相同，求得：I₁= -2.395mA，I₂= 7.184mA，I₃=4.791mA

U_AB= -I₂R₂=-7.985V，U_CD= -I₂R₅= -2.371V，U_AD=I₃R₃=2.443V，U_DE=I₁R₄=-1.222V，U_FA=I₁R₁=-1.222V

5、当R₅换为二极管时，计算较复杂，可以根据二极管的类型假设其正向导通电压U_D，如1N4007为0.7V，按照上述方法，如果U_CD大于U_D，则U_CD恒等于0.7V，可以求得各个电流和电压值，否则I₂支路截止，I₂就为0。

1、表2－1的测量

2、表2－2的测量

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+、一号。

  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Ul、U2分别单独作用，应如何操作?可否直接将不作用的电源(Ul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Kl(或K2)拨向短路侧时，如何测U_FA(或U_AB)?

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U_AB，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U_FA，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U_FA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。

从上表可以看出，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2.2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。

第二篇：电路实验中电路定理的验证