電路疊加原理實驗報告

㈠ 疊加定理實驗報告

疊加原理的驗證 一、實驗目的 驗證線性電路疊加原理的正確性加深對線性電路的疊加性和齊次性的認識和理解。 二、原理說明 疊加原理指出在有多個獨立源共同作用下的線性電路中通過每一個元件的電流或其兩端的電壓可以看成是由每一個獨立源單獨作用時在該元件上所產生的電流或電壓的代數和。 線性電路的齊次性是指當激勵信號某獨立源的值增加或減小K 倍時電路的響應即在電路中各電阻元件上所建立的電流和電壓值也將增加或減小K倍。 三、實驗設備 高性能電工技術實驗裝置DGJ-01直流穩壓電壓、直流數字電壓表、直流數字電流表、疊加原理實驗電路板DGJ-03。 四、實驗步驟 1 用實驗裝置上的DGJ-03線路, 按照實驗指導書上的圖3-1將兩路穩壓電源的輸出分別調節為12V和6V接入圖中的U1和U2處。 2 通過調節開關K1和K2分別將電源同時作用和單獨作用在電路中完成如下表格。 表3-1 測量項目 實驗內容 U1 (V) U2 (V) I1 (mA) I2 (mA) I3 (mA) UAB (V) UCD (V) UAD (V) UDE (V) UFA (V) U1單獨作用 12 0 8.693 -2.427 6.300 2.429 0.802 3.231 4.446 4.449 U2單獨作用 0 6 -1.198 3.589 2.379 -3.590 -1.184 -1.215 -0.608 -0.608 U1、U2共同作用 12 0 7.556 1.160 8.629 -1.162 -0.382 4.446 3.841 3.841 2U2單獨作用 0 12 -2.395 7.180 4.758 -7.175 -2.370 2.440 -1.217 -1.218 3 將U2的數值調到12V重復以上測量並記錄在表3-1的最後一行中。 4 將R3(330)換成二極體IN4007繼續測量並填入表3-2中表3-2 測量項目 實驗內容 U1 (V) U2 (V) I1 (mA) I2 (mA) I3 (mA) UAB (V) UCD (V) UAD (V) UDE (V) UFA (V) U1單獨作用 12 0 8.734 -2.569 6.198 2.575 0.607 4.473 4.477 U2單獨作用 0 6 0 0 0 0 -6 0 0 U1、U2共同作用 12 6 7.953 0 7.953 0 -1.940 4.036 4.040 2U2單獨作用 0 12 0 0 0 0 -12 0 0 0 五、實驗數據處理和分析 對圖3-1的線性電路進行理論分析利用迴路電流法或節點電壓法列出電路方程藉助計算機進行方程求解或直接用EWB軟體對電路分析計算得出的電壓、電流的數據與測量值基本相符。驗證了測量數據的准確性。電壓表和電流表的測量有一定的誤差都在可允許的誤差范圍內。 驗證疊加定理以I1為例U1單獨作用時I1a=8.693mA,U2單獨作用時I1b=-1.198mAI1a+I1b=7.495mAU1和U2共同作用時測量值為7.556mA因此疊加性得以驗證。2U2單獨作用時測量值為-2.395mA而2*I1b=-2.396mA因此齊次性得以驗證。其他的支路電流和電壓也可類似驗證疊加定理的准確性。 對於含有二極體的非線性電路表2中的數據不符合疊加性和齊次性。 六、思考題 1 電源單獨作用時將另外一出開關投向短路側不能直接將電壓源短接置零。 2 電阻改為二極體後疊加原理不成立。 七、實驗小結 測量電壓、電流時應注意儀表的極性與電壓、電流的參考方向一致這樣紀錄的數據才是准確的。 在實際操作中開關投向短路側時測量點F延至E點B延至C點否則測量出錯。 線性電路中疊加原理成立非線性電路中疊加原理不成立。功率不滿足疊加原理

㈡ 用實驗數據驗證疊加原理

一、驗證線性電路的疊加原理：
（1）驗證線性電路的疊加性
依據測量數據,選定電流I1和電壓UAB.通過計算,驗證線性電路的疊加性是正確的.
驗證電流I1：
U1單獨作用時：I1（U1單獨作用）= 8.69mA
U2單獨作用時：I1（U2單獨作用）= - 1.19mA
U1、U2共同作用時：I1（U1、U2共同作用）=7.55mA
即
結論：I1（U1、U2共同作用）=I1（U1單獨作用）+I1（U2單獨作用）
驗證電壓UAB：
U1單獨作用時：UAB（U1單獨作用）= 2.42 V
U2單獨作用時：UAB（U2單獨作用）= - 3.59V
U1、U2共同作用時：UAB（U1、U2共同作用）=-1.16V
即
結論：UAB（U1、U2共同作用）=UAB（U1單獨作用）+UAB（U2單獨作用）
因此線性電路的疊加性是正確的.
（2）驗證線性電路的齊次性
依據表2-2的測量數據,選定電流I1和電壓UAB.通過計算,驗證線性電路的齊次性是正確的.
驗證電流I1：
U2單獨作用時：I1（U2單獨作用）= - 1.19mA
2U2單獨作用時：I1（2U2單獨作用）= - 2.39mA
即
結論：I1（2U2單獨作用）=2I1（U2單獨作用）
驗證電壓UAB：
U2單獨作用時：UAB（U2單獨作用）= - 3.59 V
2U2單獨作用時：UAB（U2單獨作用）= - 7.17V
結論：UAB（2U2單獨作用）=2 UAB（U2單獨作用）
因此線性電路的齊次性是正確的.
同理,其它支路電流和電壓,也可類似計算.證明線性電路的疊加性和齊次性是正確的.
二、對於含有二極體的非線性電路,通過計算,證明非線性電路不符合疊加性和齊次性.

㈢ 電工基礎知識,疊加原理是什麼

由全部獨立電源在線性電阻電路中產生的任一電壓或電流,等於每一個獨立電源單獨作用所產生的相應電壓或電流的代數和.
一,電阻電路的疊加原理
設某一支路的電流或電壓的響應為 y（t）,分布於電路中的的n個激勵為 ,各個激勵的網路函數為 ,則
y(t)=
註：對給定的電阻電路,若 為常數,則體現出響應和激勵的比例性和齊次性.
例：求下圖中的電壓
當只有電壓源作用時,電流源視為開路,
=0.5A 2 =1A ∴ =2V-3V=-1V
當只有電流源作用時,電壓源視為短路
4W的電阻被短路,=0 ∴受控源相當於斷路
∴ =9
∴ = + =8V
二,正弦穩態電路下的疊加原理
正弦穩態下的網路函數 H(jw)=|H(jw)|
(1) 若各正弦激勵均為同一頻率,則可根據同一向量模型進行計算
例 使用疊加原理求電流 i(t)
已知 (t)=10sin(100t) mA (t)=5cos(100t) V
當電流源單獨作用時,電壓源視為短路
當電壓源單獨作用時,電流源視為斷路
兩者疊加
(2) 若各正弦激勵的頻率不相同,則需根據各自的向量模型進行計算
例 已知作用於RLC 串聯電路的電壓為u(t)=[50cos(wt)+25cos(3wt+60)]V,且已知基波頻率是的輸入阻抗為Z(jw)=R+j(wL-1/wC)=[8+j(2-8)] ,求電流i(t).
解 由輸入阻抗可知
在 時,R=8 ,L=2 ,1/ C=8
在3 時,R=8 ,3 L=6 ,1/3 C=8/3
當 V作用時,
當25cos(3 t+60)V作用時
∴i =[5cos(wt+36.9)+2.88cos(3wt+37.4)]A
注意：切勿把兩個電流向量相加,他們是代表不同頻率的正弦的向量,相加後沒有任何意義.
三,動態電路時域分析的疊加原理
初始時刻 t=0 以後的全響應為
全響應=零輸入響應+零狀態響應
對於單位階躍響應 s(t) 和單位沖激響應 h(t)
他們都是在零狀態下定義的.如果是非零初始狀態,疊加上相應的零輸入響應即得全響應
例
輸入為單位階躍電流,已知 ,,求輸出電壓u(t).
解
將電路改成如下圖所示,上下兩部分可分別作為一個一階網路
RC部分：T=RC=1s
階躍響應：
零輸入響應：
所以疊加得,
同理,RL部分：
由階躍響應和零輸入響應疊加得,
所以
四,功率與疊加原理
（1） 功率一般不符合疊加原理
（2） 可運用疊加原理的特殊情況
（a） 同頻率的正弦激勵作用下的穩態電路,求平均功率P
例
對於單口網路N,埠電壓,電流為
求網路消耗的平均功率.
解
（b） 不含受控源的線性電阻電路,電壓源組對電路提供的功率和電流源組對電路提供的功率等於所有電源對電路提供的總功率.
例
試由下圖說明電壓源和電流源對電路提供的總功率可以用疊加方法得到.
解
（1） 利用功率疊加
利用節點電壓法,有
解得：
所以
（2）不利用功率疊加,當只有電壓源作用時
當只有電流源作用時,
所以,
由此可見,兩種計算方法算得的結果相同.
但是,此題若改成兩個電壓源或是兩個電流源,則不能用疊加的方法計算.

㈣ 怎樣用實驗數據 驗證線性電路的疊加原理

疊加原理的驗證

一、實驗目的
驗證線性電路疊加原理的正確性，加深對線性電路的疊加性和齊次性的認識和理解。
二、原理說明
疊加原理指出：在有幾個獨立源共同作用下的線性電路中，通過每一個元件的電流或
其兩端的電壓，可以看成是由每一個獨立源單獨作用時在該元件上所產生的電流或電壓的
代數和。
線性電路的齊次性是指當激勵信號（某獨立源的值）增加或減小K 倍時，電路的響應
（即在電路中各電阻元件上所建立的電流和電壓值）也將增加或減小K 倍。
三、實驗設備

四、實驗內容
實驗線路如圖3-1 所示，用掛箱上的「基爾夫定律/疊加原理」線路。

1. 將兩路穩壓源的輸出分別調節為12V 和6V，接入U1 和U2 處。
2. 令U1 電源單獨作用（將開關K1 投向U1 側，開關K2 投向短路側）。用直流數字電壓
表和毫安表（接電流插頭）測量各支路電流及各電阻元件兩端的電壓，數據記入表3-1。

3. 令U2 電源單獨作用（將開關K1 投向短路側，開關K2 投向U2 側），重復實驗步驟2
的測量和記錄，數據記入表3-1。
4. 令U1 和U2 共同作用（開關K1 和K2 分別投向U1 和U2 側）， 重復上述的測量和記
錄，數據記入表3-1。
5. 將U2 的數值調至＋12V，重復上述第3 項的測量並記錄，數據記入表3-1。
6. 將R5（330Ω）換成二極體 1N4007（即將開關K3 投向二極體IN4007 側），重復1～
5 的測量過程，數據記入表3-2。
7. 任意按下某個故障設置按鍵，重復實驗內容4 的測量和記錄，再根據測量結果判斷
出故障的性質。
表 3-2

五、實驗注意事項
1. 用電流插頭測量各支路電流時，或者用電壓表測量電壓降時，應注意儀表的極性，
正確判斷測得值的＋、－號後，記入數據表格。
2. 注意儀表量程的及時更換。
六、預習思考題
1. 在疊加原理實驗中，要令U1、U2 分別單獨作用，應如何操作？可否直接將不作用
的電源（U1 或U2）短接置零？
2. 實驗電路中，若有一個電阻器改為二極體， 試問疊加原理的迭加性與齊次性還成
立嗎？為什麼？
七、實驗報告

1. 根據實驗數據表格，進行分析、比較，歸納、總結實驗結論，即驗證線性電路的疊
加性與齊次性。
2. 各電阻器所消耗的功率能否用疊加原理計算得出？ 試用上述實驗數據，進行計算
並作結論。
3. 通過實驗步驟6 及分析表格3-2 的數據，你能得出什麼樣的結論？
4. 心得體會及其他。

㈤ 電路分析，疊加原理的驗證，實驗報告中的思考題，求解答，謝謝！

1，實驗中，不能將不作用在電源短接，這樣相當於電源短路，會把電源內燒壞的，實驗中，容應把不作用在電壓源移除，用導線替代。

2，疊加原理只適用於線性電路，二極體不是線性器件，所以疊加原理不適用。

比如下面的電路：用疊加法是無法得到正確結果的.

㈥ 疊加原理的心得體會

一般來說，電器正常工作就是指達到額定功率

.串聯電路：把元件逐個順次連接起來組成的電路。如圖，特點是：流過一個元件的電流同時也流過另一個。例如：節日里的小彩燈。

在串聯電路中，閉合開關，兩只燈泡同時發光，斷開開關兩只燈泡都熄滅，說明串聯電路中的開關可以控制所有的用電器。
2.並聯電路：把元件並列地連接起來組成的電路，如圖，特點是：幹路的電流在分支處分兩部分，分別流過兩個支路中的各個元件。例如：家庭中各種用電器的連接。

在並聯電路中，幹路上的開關閉合，各支路上的開關閉合，燈泡才會發光，幹路上的開關斷開，各支路上的開關都閉合，燈泡不會發光，說明幹路上的開關可以控制整個電路，支路上的開關只能控制本支路
3.串聯電路和並聯電路的特點：
在串聯電路中，由於電流的路徑只有一條，所以，從電源正極流出的電流將依次逐個流過各個用電器，最後回到電源負極。因此在串聯電路中，如果有一個用電器損壞或某一處斷開，整個電路將變成斷路，電路就會無電流，所有用電器都將停止工作，所以在串聯電路中，各幾個用電器互相牽連，要麼全工作，要麼全部停止工作。
在並聯電路中，從電源正極流出的電流在分支處要分為兩路，每一路都有電流流過，因此即使某一支路斷開，但另一支路仍會與幹路構成通路。由此可見，在並聯電路中，各個支路之間互不牽連。
4.怎樣判斷電路中用電器之間是串聯還是並聯：
串聯和並聯是電路連接兩種最基本的形式，它們之間有一定的區別。要判斷電路中各元件之間是串聯還是並聯，就必須抓住它們的基本特徵：具體方法是：
（1）用電器連接法：分析電路中用電器的連接方法，逐個順次連接的是串聯；並列在電路兩點之間的是並聯。
（2）電流流向法：當電流從電源正極流出，依次流過每個元件的則是串聯；當在某處分開流過兩個支路，最後又合到一起，則表明該電路為並聯

㈦ 疊加定理的驗證 實驗報告數據怎樣處理

實驗原理

1．基爾霍夫定律

基爾霍夫定律是電路的基本定律。它包括基爾霍夫電流定律(KCL)和基爾霍夫電壓定律(KVL)。

(1)基爾霍夫電流定律(KCL)

在電路中，對任一結點，各支路電流的代數和恆等於零，即ΣI＝0。 (2)基爾霍夫電壓定律(KVL)

在電路中，對任一迴路，所有支路電壓的代數和恆等於零，即ΣU＝0。
基爾霍夫定律表達式中的電流和電壓都是代數量，運用時，必須預先任意假定電流和電壓的參考方向。當電流和電壓的實際方向與參考方向相同時，取值為正；相反時，取值為負。

基爾霍夫定律與各支路元件的性質無關，無論是線性的或非線性的電路，還是含源的或無源的電路，它都是普遍適用的。

2．疊加原理
在線性電路中，有多個電源同時作用時，任一支路的電流或電壓都是電路中每個獨立電源單獨作用時在該支路中所產生的電流或電壓的代數和。某獨立源單獨作用時，其它獨立源均需置零。（電壓源用短路代替，電流源用開路代替。）

線性電路的齊次性（又稱比例性），是指當激勵信號（某獨立源的值）增加或減小K倍時，電路的響應（即在電路其它各電阻元件上所產生的電流和電壓值）也將增加或減小K倍。
實驗報告

1. 根據實驗數據，選定實驗電路圖2.1中的結點A，驗證KCL的正確性。
答：依據表2-1中實驗測量數據，選定結點A，取流出結點的電流為正。通過計算驗證KCL的正確性。

I1 = 2. 08 mA I2 = 6. 38 mA I3 = 8. 43mA 即 8.4? 032.?086.?3?8?0.

結論： I3?I1 ?I2 = 0 ， 證明基爾霍夫電流定律是正確的。

2. 根據實驗數據，選定實驗電路圖2.1中任一閉合迴路，驗證KVL的正確性。

答：依據表2-1中實驗測量數據，選定閉合迴路ADEFA，取逆時針方向為迴路的繞行方向電壓降為正。通過計算驗證KVL的正確性。

UAD = 4.02 V UDE = 0. 97 V UFA= 0. 93 V U1= 6. 05V

6.05?0.97?4.02?0.93?0.03?0

結論：U1?UDE?UAD?UAF?0 ， 證明基爾霍夫電壓定律是正確的。
同理，其它結點和閉合迴路的電流和電壓，也可類似計算驗證。電壓表和電流表的測量數據有一定的誤差，都在可允許的誤差范圍內。

3. 根據實驗數據，驗證線性電路的疊加性與齊次性。 答：驗證線性電路的疊加原理： （1）驗證線性電路的疊加性

依據表 2-2的測量數據，選定電流I1 和電壓UAB 。通過計算，驗證線性電路的疊加性是正確的。

驗證電流I1 ：

U1單獨作用時： I1 （U1單獨作用） = 8.69mA U2單獨作用時：I1（U2單獨作用） = - 1.19mA

U1、U2共同作用時：I1 （U1、U2共同作用）= 7.55mA

即 7.55?8.69?(?1.19)?7.50

結論：I1 （U1、U2共同作用）= I1 （U1單獨作用）+ I1（U2單獨作用） 驗證電壓UAB：

U1單獨作用時：UAB（U1單獨作用） = 2. 42 V U2單獨作用時：UAB（U2單獨作用） = - 3.59V

U1、U2共同作用時：UAB（U1、U2共同作用）= -1.16V 即 ?1.16?2.42?(?3.59)??1.17

結論：UAB（U1、U2共同作用）= UAB（U1單獨作用）+ UAB（U2單獨作用） 因此線性電路的疊加性是正確的。 （2）驗證線性電路的齊次性

依據表 2-2的測量數據，選定電流I1 和電壓UAB 。通過計算，驗證線性電路的齊次性是正確的。

驗證電流I1 ：

U2單獨作用時：I1（U2單獨作用） = - 1.19mA 2U2單獨作用時：I1 （2U2單獨作用）= - 2. 39mA

即 ?2.39?2?(?1.19)??2.38

結論：I1 （2U2單獨作用）= 2 ?I1（U2單獨作用） 驗證電壓UAB：

U2單獨作用時：UAB（U2單獨作用） = - 3. 59 V 2U2單獨作用時：UAB（U2單獨作用） = - 7. 17V。

㈧ 疊加原理的驗證實驗報告怎麼寫

實驗報告：

1、根據實驗數據，選定實驗電路圖2.1中的結點A，驗證KCL的正確性。

答：依據表2-1中實驗測量數據，選定結點A，取流出結點的電流為正。通過計算驗證KCL的正確性。

I1 = 2. 08 mA I2 = 6. 38 mA I3 = 8. 43mA 即 8.4? 032.?086.?3?8?0.

結論： I3?I1 ?I2 = 0 ， 證明基爾霍夫電流定律是正確的。

2、根據實驗數據，選定實驗電路圖2.1中任一閉合迴路，驗證KVL的正確性。

答：依據表2-1中實驗測量數據，選定閉合迴路ADEFA，取逆時針方向為迴路的繞行方向電壓降為正。通過計算驗證KVL的正確性。

UAD = 4.02 V UDE = 0. 97 V UFA= 0. 93 V U1= 6. 05V

6.05?0.97?4.02?0.93?0.03?0

結論：U1?UDE?UAD?UAF?0 ， 證明基爾霍夫電壓定律是正確的。

同理，其它結點和閉合迴路的電流和電壓，也可類似計算驗證。電壓表和電流表的測量數據有一定的誤差，都在可允許的誤差范圍內。

疊加原理適用於任何線性系統，包括代數方程、線性微分方程、以及這些形式的方程組。

輸入與反應可以是數、函數、矢量、矢量場、隨時間變化的信號、或任何滿足一定公理的其它對象。注意當涉及到矢量與矢量場時，疊加理解為矢量和。

1、如果幾個電荷同時存在,它們電場就互相疊加,形成合電場.這時某點的場強等於各個電荷單獨存在時在該點產生的場強的矢量和，這叫做電場的疊加原理。

2、點電荷系電場中某點的電勢等於各個點電荷單獨存在時，在該點產生的電勢的代數和，稱為電勢疊加原理。

從而如果輸入 A 產生反應 X，輸入 B 產生 Y，則輸入 A+B 產生反應 (X+Y)。

以上內容參考：網路-疊加原理

㈨ 求疊加原理與互易定理的驗證的實驗報告

一、實驗目的

1．通過實驗驗證疊加原理。

2．了解疊加原理的實用條件。

3．理解線性電路的疊加性。

4．通過實驗驗證互易定理。

二、實驗原理

1．疊加原理：在線性電路中，任一支路的電流或電壓都是電路中每一個獨立源單獨作用時，在該支路所產生的電流或電壓的代數和。

⑵ 先調節恆壓源一路的輸出電壓為30V，重復步驟⑴的測量，將測量的數據記入表3—3中。

五、實驗注意事項

1．用電流插頭測量各支路電流時，應注意儀表的極性，及數據表格中「＋、－」號的記錄。

2．注意儀表量程的及時更換。

3．電壓源單獨作用時，去掉另一個電源，只能在實驗板上用開關S1或S2操作，而不能直接將電壓源短路。