[华北电力大学电路试验二电阻电路的研究.docVIP

实验报告 实验课程：电路实验(1) 实验名称： 电阻电路的研究 专业班级： 电力实10 学生姓名： 李忍 由强 同 组 人： 李忍 由强 指导教师： 实验时间： 2011年六月 成 绩： 电工实验中心 一、实验目的： 1、研究线性电阻电路的性质，加深理解电阻电路的基本理论，归纳总结电路的性质和规律。 2、了解和初步掌握科学研究中通过实验方法探究科学规律的方法。 二、实验方案设计： 原始电路图： 三、实验内容和步骤： 分别按照如下所设计的电路图连接电路，记录实验设计中所要求测量的数据，实验后对数据进行相应的处理、归纳，依次验证叠加定理、齐性定理、替代定理、特勒根定理、互易定理、基尔霍夫电流定律(KCL)、基尔霍夫电压定律(KVL)等七条电路性质。 叠加定理 在只有电压源作用时测量一组I1、I2、I3、I4 、U1、U2、U3、U4 ，在只有电流源作用时测量一组I1＇、I2＇、I3＇、I4＇、U1＇、U2＇、U3＇、U4＇，最后在电压源和电流源同时作用时测量一组I1＇＇、I2＇＇、I3＇＇、I4＇＇、U1＇＇、U2＇、U3＇＇、U4＇＇。 比较第一组数据与第二组数据中相对应的量相加的和是否等于第三组测量结果。 齐性定理 按左图连接电路，改变电压源的大小，测量不同电压源作用下流经R2电流I2的大小。 记录数据，作图，验证Us与I2是否成正比。 替代定理 按上左图连接电路，测量U1，再分别测量U2、U3、I2、I3、I4 。 按上右图将R2换成一电压源Us＇，使Us＇= U1 测量此时的U2＇、U3＇、I2＇、I3＇、I4＇。比较U2、U3、I2、I3、I4与U2＇、U3＇、I2＇、I3＇、I4＇。 特勒根定理 利用叠加定理中测得的两组数据：I1、I2、I3、I4、U1、U2、U3、U4与I1＇、I2＇、I3＇、I4＇、U1＇、U2＇、U3＇、U4＇，验证特勒根定理。 互易定理 互易定理形式一：按上页电路图连接电路，测得电流I11。交换电流表与电压源的位置，测得电流I12。比较I11与I12 大小。 互易定理形式二：按上述电路图连接电路，测得电压U11。交换电流表与电压源的位置，测得电压U12。比较U11与U12 大小。 互易定理形式三：按上述电路图连接电路，测得电压U2 。将电压源用电流表替换，将电压表用电流源替换，测得电流I2 。比较Us I2 与U2 Is 的大小。 基尔霍夫电流定律(KCL) 利用叠加定理中测得的数据严重基尔霍夫电流定律。 基尔霍夫电压定律(KVL) 利用叠加定理中测得的数据严重基尔霍夫电流定律。 四、实验数据记录： 见附页。 五、实验数据或波形分析： 1、叠加定理 　 只有电流源 只有电压源 电流源与电压源同时作用 仅电流源与仅电压源所测数据相加 I1/(mA) 1.26 6.82 8.06 8.08 I2/(mA) 13.69 -2.01 11.56 11.68 I3/(mA) 1.57 2.01 3.5 3.58 I4/(mA) 12.42 -8.78 3.45 3.64 U1/(V) 2.41 13.25 15.62 15.66 U2/(V) 6.75 -1 5.59 5.75 U3/(V) 9.21 12.21 21.5 21.42 U4/(V) 2.42 -1.73 0.66 0.69 从图中可以看出，电流源与电压源同时作用所测数据的折线图，与电流源、电压源分别单独作用所测数据求和后所做的折线图基本重合，说明电流源与电压源同时作用所产生的相应等于其分别作用所产生的相应之和，叠加定理得证。 2、齐性定理 电压源取值Us/(V) 流经R2的电流I2/(mA) 5.00 0.7 10.00 1.4 15.00 2.1 18.00 2.5 20.00 2.8 经过Excel拟合直线，Us与I2的关系为I2=0.1394Us+0.004，与y轴截距很小，几乎过原点，而且相关系数R2 =0.9999，说明Us与I2有很强的线性相关性，所以齐性定理得证明。 3、替代定理 U1=Us=2.4V 替代之前（左电路图），U2=6.86V，U3=9.30V，I2=13.5mA，I3=1.5mA，I4=12.2mA. 替代之后（右电路图），U2＇=6.85