实验一电工原理电路的分析与测试.docVIP

实验一 电工原理电路的分析与测试 一、欧姆定律验证 1.目的 学习并掌握欧姆定律； 验证欧姆定律。 2.原理 欧姆定律：I= 3.实验电路 电路如图3-1-1所示。 图3-1-1 欧姆定律实验电路 4.理论分析 电路如图3-1-1所示电路中，电源电压10V，负载电阻为10Ω，理论值电流为： I= =12/10=1.2A 5.仿真分析 连接电路图3-1-2所示，然后打开仿真开关，观察仿真的电流是否跟理论值一样。 图3-1-2 欧姆定律验证 总结：理论值和仿真值一样。 二、串联电路的测试 1.目的 学习串联电路的定律，特性，验证其规律。 熟悉测量仪表的使用。 2.原理 串联电路中各部分的电流相等，等于电路的总电流； 串联电路中总电压等于各部分电压的代数和。 3.实验电路 实验电路如图3-1-3所示。 图3-1-3 串联电路 4.实验及仿真 建立电路： ⑴串联电路的总电压与各支路分电压的关系实验；调用电阻元件，修改其阻值，连接电路如图3-1-4，点击仿真开关 看结果的显示 图3-1-4 串联电路的电压仿真结果 结论分析： 电路的总电压为电源电压:U=E=12V 串联电路中 U=U1+U2+U3 从图3-1-4中 可得 U=0.858+4.286+6.856≈12V 注：因为在实际电路中有诸多误差，如元器件的参数误差，导线本身的电阻，读数的误差等。 理论计算： 串联电路的总电阻： R=R1+R2+R3 电路总电压： U=12V 电路总电流: I= ≈0.875mA 各电阻上的电压: U1= I R1=0.875V U2= IR2=4.285V U3= IR3=6.856V 结论：理论计算跟实验结果相符，证明了串联电路的总电压等于各支路的电压之和。 ⑵串联电路的总电流与各支路电流的关系实验：仿真图如3-1-5所示 图3-1-5 并联电路的电流仿真结果 调整电阻后的仿真结果 图3-1-6 调整电阻后并联电路的电流仿真结果 结论：从图3-1-5和3-1-6中可以看出，串联电路的总电流等于电路中各部分的电流。 三、并联电路测试 目的： 学习并联电路的定律，特性，验证其规律。 进一步学习，掌握Multisim10的仪表应用。 原理： 并联电路的总电压等于各支路电压：并联电路的总电流等也各支路电流的代数和。 实验电路 实验电路如图3-1-7所示。 图3-1-7并联电路的实验电路 实验及仿真 电流测试：建立实验电路，添加实验仪表后如图3-1-8所示，仿真结果也在图中。 图3-1-8实验电路及仿真结果 电压测试：添加仪表后电路如图3-1-9所示，仿真结果在图中 图3-1-9 并联电路的电压测试 总结：并联电路的总电压等于各支路电压 5.分析 图中U4表读数为串联电路的总电流 I=0.016A U1、U2、U3表读数分别为R1、R2、R3支路电流 I1=0.012A I2=0.0024A I3=0.0015A I=I1+I2+I3=0.0159A 理论计算： 电路的总阻值 =+ + R≈755Ω 电路的总电压:U=12A 电路的总电流:I=0.01589A 并联电路电压不变，总电流等也各支路电流之和。 总结：根据理论计算和实验结果，得出并联电路的总电流等于各支路电路之和。 四、电路功率的测量方法 1.目的 （1）学习功率计的使用方法： （2）学习电功率的基本原理: 2.电功率是一个重要的参数，主要指电源提供的功率和电路消耗的功率两大类。如图3-1-10所示，电源提供的最大功率是指电压提供的最大电流与