实验二　叠加原理的验证

    一、实验目的

　　验证线性电路叠加原理的正确性，从而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：在有几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（即在电路其他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

    四、实验内容

　　实验电路如图2-1所示

    1. 按图2-1电路接线，E₁为+6V、+12V切换电源，取E₁＝+12V，E₂为可调直流稳压电源，调至+6V。

    2.令E₁电源单独作用时（将开关S₁投向E₁侧，开关S₂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电压，数据记入表格中。

图 2-1

　　

    3. 令E₂电源单独作用时（将开关S₁投向短路侧，开关S₂投向E₂侧），重复实验步骤2的测量和记录。

    4. 令E₁和E₂共同作用时（开关S₁和S₂分别投向E₁和E₂侧）， 重复上述的测量和记录。

    5. 将E₂的数值调至＋12V，重复上述第3项的测量并记录。

    五、实验注意事项

　　1.测量各支路电流时,应注意仪表的极性, 及数据表格中“＋、－”号的记录。

　　2. 注意仪表量程的及时更换。

    六、预习思考题

1. 叠加原理中E₁、E₂分别单独作用，在实验中应如何操作？可否直接将不作用的电源（E₁或E₂）置零（短接）？

不能直接短接，这样会烧坏电源。

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？

不成立，电阻器是线性的，二极管是非线性的。

    七、实验报告

1. 根据实验数据验证线性电路的叠加性与齐次性。

上述数据中经验证E1+E2大约等于E1 E2共同作用，2E2大约等于E2单独作用的二倍。

　　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。能。

3. 心得体会及其他。

叠加原理不紧是我们在课本上学的理论，他在实验中同样能证明，并且我亲自做了这个实验，在实验误差允许的范围内，证明了叠加定理的成立。

第二篇：实验四叠加原理的验证 2

实验名称：叠加原理的验证

姓名:    农元叁             学号：1238230133

同组人： 阮开城             学号：1238230130       评分：

专业，班级：自动化121     日期：2013·5·20     指导老师：张老师

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、原理及说明

1、叠加原理指出：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器两端的电压，可以看成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。

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

三、仪器设备

四、实验内容

1、叠加原理

     实验线路如图4——2所示，用DGJ——03挂箱“叠加原理”线路。

     （1）将两路稳压源的输出分别调节为U1=6V，U2=12V。

     （2）令U1电源单独作用，断开U2电源。用直流数字电压表和毫安表（接电流插头）测量各支路电流及格电阻元件两端的电压，数据记入表4——2。

     （3）令U2电源单独作用，断开U1电源，重复实验步骤2的测量和记录，数据记入表4——2.

     （4）令UU共同作用，重复上述的测量和记录，数据记入表4——2。

     （5）将U1的数值调至+12V，重复上述第二项的测量并记录，数据记入

4——2。 

     （6）将R5（330Ω）换成二极管1N4007（即将开关K3投向二极管1N4007侧），重复1~~5的测量过程，数据记入表4——3。

       

图4——2

表4——2   叠加元理U1（V）=6V，U2=12V，2U1=12V，R5=330Ω

表4——3   叠加元理U1（V）=6V，U2=12V，2U1=12V，R5=IN4007

注：(1) 2U1单独作用时，2U1=2*6=12V，即U1的数值调至+12V。

(2) U1单独作用时，B口不接入电路，测量R2两端电压UAB实际是测量UAC(V)。

   （3）U2单独作用时，F口不接入电路，测量R1两端电压UFA实际是测量UEA(V)。

五、实验注意事项

1、DGJ——03上的K3应拔向330Ω侧，三个故障按键均不得按下。

2、所有需要测量的电压值，均以电压表的读数为准，U1、U2也需要测量，不应取电源本身的显示值。

3、防止稳压电源两个输出端碰线短路。

4、用指针式电压表或电流表测量电压或电流时，如果仪表指针反偏，则必须调换仪表极性，重新测量，则课直接读出电压或电流值，但应注意：所读得的电压或电流值的正确正、负号应根据设定的电流参考反向来判断。

5、电压源已调至额定数值后在接入电路。

六、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？可否直接不作用的电源（U1或U2）短接置零？

答：当UI单独作用时，应将K1，K2处都拨向左边；当U2单独作用时应将K1、K2拨向右边；不可以，这样相当于不作用的电源（U1、U2）短路，直接接入电路，形成了一条回路, 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、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：  电阻改为二极管后，叠加原理不成立。

七、结论

通过分析表格4——3的数据，我得出的结论是线性电路叠加原理的正确性，加深了对线性电路的叠加性和齐次性的认识和理解。

八、心得体会及其他

在线性电路中，存在着叠加原理，在存在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器两端的电压，可以看成每个独立源单独作用时在某一元件上产生的电流或电压的代数和，遇到复杂的电路时可以考虑使用叠加原理来简化电路。