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实验一 直流电路实验 一：实验目的 1、初步熟悉实验台的布局和使用。 2、学习直流电压表、直流电流表和直流稳压电源的使用和量程选择。 3、学习电路的接线方法。 4、学习验证基尔霍夫定律、叠加定理及戴维南定理的方法。 二：原理说明 1、叠加原理 在线性电路中，每一个元件上的电压或电流均可视为各个激励源（电压源或电流源）单独作用时，在该元件上产生的电压分量或电流分量的代数和。 2、基尔霍夫电流定律 任一瞬间，流入某一节点的电流之和等于从该节点流出的电流之和。 基尔霍夫电压定律： 任一瞬间，电路中的任一回路各段电压的代数和恒等于0。 3、戴维南定理 任何一个线性含源网络，对外部电路而言，总可以用一个理 想电压源与一个电阻相串联的有源支路来代替，这个理想电压源的电压等于原网络a、b端口的开路电压Uabo，这个电阻Rabi等于原网络中所有独立源均除去（即电压源短路，电流源开路）后从a、b端口看进去的入端等效电阻。因此，我们把这两个很重要的物理量Uabo和Rabi叫作“戴维南参数”。 戴维南参数的获取有计算法和实验法。 计算法就是用戴维南定理以及解复杂电路的有关方法计算出Uabo和Rabi 实验法有： （1）用欧姆表去测量激励源经无源化处理后a、b端口的电阻Rabi （2）用直流电压表去测a、b端口的开路电压Uabo，用直流电流表去测a、b端口的短路电流Iabs，然后用公式Rabi= 计算，就可得到戴维南参数。 三：验前的预习与练习 1、复习教科书中有关叠加原理和戴维南定理的内容。 2、对于图1—1所示的电路，用叠加原理计算出各支路上的电流和各元件的上的电压。 即计算E1、E2单独作用时的电流、电压值，E1和E2共同作用时的电压、电流值， 并将计算出的电压、电流值填入表1—1中。 3、在图1—1中，将R3支路断开，计算a、b端口的戴维南参数Uabo、Rabi、Iabs，将计算值填入表1—3中。并考虑实验时，如何测取这些参数。 四：实验任务与步骤 叠加原理实验 在实验板上按图1—2连接线路。 (1) E1单独作用：把K1倒向左侧，K2倒向左侧，测量I1、I2、I3、U1、U2、U3，填入表1—1中。 (2)E2单独作用：把K1倒向右侧，K2倒向右侧，测量I1、I2、I3、U1、U2、U3，填入表1—1中。 (3)E1、E2共同作用：把K1倒向左侧，K2倒向右侧，测量I1、I2、I3、U1、U2、U3，填入表1—1中。比较测量值与计算值的误差，原因何在？ 叠加原理数据表 表1—1 电压电流值 工作状态 I1 I2 I3 U1 U2 U3 E1单独作用 计算值 测量值 E2单独作用 计算值 测量值 E1E2共同作用 计算值 测量值 2、验证基尔霍夫电流、电压定律 按图1—2接线： （1）验证基尔霍夫电流定律：I1= ，I2= ，I3= ，I1与I2+I3相等吗？答案是： 。 （2）验证基尔霍夫电压定律：按图1—2测取U1、U3、U4、E1、U2、U5、E2填入表1—2。 表1—2 回路I 回路II U1 U3 U4 U1+U3+U4 E1 U2 U3 U5 U2－U5－U3 E2 U1+U3+U4与E1相等吗？ U2－U5－U3与E2相等吗？ 3、戴维南定理实验 （1）在实验板上，断开R3，拆除电源线，将E1、E2处短路（即把K1倒向右侧，K2倒向左侧），然后用万用表欧姆档在a、b端口处测取等效电阻Rabi ， 填入表 1—3中。 （2）用伏安法测取Uabo：按图1—2接线，但断开R3，用电压档在a、b端口处测取开路电压Uabo，用电流档测取a、b端口的短路电流Iabs，用公式Rabi=Uabo/Iabs，可算出Rabi，将测量值和计算值填入表1—3中。 戴维南参数 表1—3 物理量 获取方法 Uabo Rabi Iabs 计算法 实验法 用欧姆表