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直流电路实验报告doc

直流电路实验报告

篇一：直流电路实验内容

实验一直流电路

一、实验目的

1.学习使用数字万用表测量电阻与交、直流电压；

2.验证基尔霍夫电压定律及电流定律，加深对正方向的理解；

3.验证线性电路的叠加原理；

4.验证戴维南定理和诺顿定理，学会测量戴维南等效电路中的开

路电压、诺顿等效电路中的短路电流及等效内阻的方法；

5.自拟电路验证负载上获得最大功率的条件。

二、实验原理

1.基尔霍夫定律

(1)基尔霍夫电流定律：电路中，某一瞬间流入和流出任一节点的

电流的代数和等于零，

即∑I=0。

(2)基尔霍夫电压定律：电路中，某一瞬间沿任一闭合回路一周，

各元件电压降的代数和等

于零，即∑U=0。2.叠加原理

在具有多个独立电源的线性电路中，一条支路中的电流或电压，

等于电路中各个独立电源分别作用时，在该支路中所产生的电流或电

压的代数和。

值得注意的是，叠加原理只适用于电流或电压的计算，不适用于

功率的计算。3.等效电源定理

(1)戴维南定理：一个线性有源二端网络，可以用一个理想电压源

和一个等效电阻串联构成的电压源等效代替。等效电压源的源电压为

有源二端网络的开路电压；串联电阻为有源二端网络中所有独立电源

作用为零时的无源二端网络的等效电阻。

(2)诺顿定理：一个线性有源二端网络，可以用一个理想电流源和

一个等效电阻并联构成的电流源等效代替。等效电流源的源电流为有

源二端网络的短路电流；并联电阻为有源二端网络中所有独立电源作

用为零时的无源二端网络的等效电阻。4.最大功率传输

正确匹配负载电阻，可在负载上获得最大功率，如图1-1所示，

电路中功率和负载的关系可用下式表示(其中RL为负载，可变；RS为

电源内阻，不变)，

L

E

2

P?I

2

RLR?R?

LS??

S

RL

为求得RL的最佳值，应将功率P对RL求导，即dP

0

dRL

图1

-1功率最大传输电路

I1得RL=RS，即为负载获得最大功率的条件。

三、实验内容与要求1.数字万用表的使用

E2使用数字万用表测量实验板上各电阻的阻值，直流稳压电源的

输出电压（可改变输出电压大小多测量几次），实验台上E1的交流电

源的电压大小。

注意：用数字万用表测量电阻时，电阻不能

图1-2直流电路实验图

带电；测量不同的电量，万用表要正确换档。2.实验电路

本实验采用图1-2所示的含有两个独立电源的线性电路。实验时

要正确连接线路。3.基尔霍夫定律

按图1-2所示电路连线，分别测出各元件两端的电压和各支路中

的电流，并记录于表1-1中。用以验证基尔霍夫电流定律和电压定律。

表1-1

4.叠加原理

在图1-2中，按E1和E2共同作用、E1单独作用、E2单独作用

的次序，测量各支路的电流，并填入表1-2中，电流值的正负号以图

1-2中各支路电流的参考方向为准。

注意：当E1单独作用时E2不起作用，对E2的处理方法是将作为

E2的稳压电源关闭并拆除，另用一根导线把实验板上E2的两接线柱

短接。同样E1不起作用时亦如此处理。

5.戴维南定理

在图1-2中，将R5支路去掉，测量有源二端网络B、C间开路电

压UOC、等效内阻RO和电阻R5的数值，并将所测数据记于表1-3

中。

注意：测量电阻R5时，要将电源关掉，绝对不允许带电测电阻。

测量内阻RO时要使E1与E2不起作用，具体作法参照实验内容4操

作。

6.诺顿定理

同实验内容5，去掉R5支路，测量有源二端网络B、C之间短路

电流ISC，等效电阻RO

和支路电阻R5，并将所测数据记录于表1-4中。

7.最大功率传输条件测试

首先参照原理简述中的说明推导出负载获得最大功率的条件