电路叠加原理实验报告

㈠ 叠加定理实验报告

叠加原理的验证 一、实验目的 验证线性电路叠加原理的正确性加深对线性电路的叠加性和齐次性的认识和理解。 二、原理说明 叠加原理指出在有多个独立源共同作用下的线性电路中通过每一个元件的电流或其两端的电压可以看成是由每一个独立源单独作用时在该元件上所产生的电流或电压的代数和。 线性电路的齐次性是指当激励信号某独立源的值增加或减小K 倍时电路的响应即在电路中各电阻元件上所建立的电流和电压值也将增加或减小K倍。 三、实验设备 高性能电工技术实验装置DGJ-01直流稳压电压、直流数字电压表、直流数字电流表、叠加原理实验电路板DGJ-03。 四、实验步骤 1 用实验装置上的DGJ-03线路, 按照实验指导书上的图3-1将两路稳压电源的输出分别调节为12V和6V接入图中的U1和U2处。 2 通过调节开关K1和K2分别将电源同时作用和单独作用在电路中完成如下表格。 表3-1 测量项目 实验内容 U1 (V) U2 (V) I1 (mA) I2 (mA) I3 (mA) UAB (V) UCD (V) UAD (V) UDE (V) UFA (V) U1单独作用 12 0 8.693 -2.427 6.300 2.429 0.802 3.231 4.446 4.449 U2单独作用 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单独作用 0 12 -2.395 7.180 4.758 -7.175 -2.370 2.440 -1.217 -1.218 3 将U2的数值调到12V重复以上测量并记录在表3-1的最后一行中。 4 将R3(330)换成二极管IN4007继续测量并填入表3-2中表3-2 测量项目 实验内容 U1 (V) U2 (V) I1 (mA) I2 (mA) I3 (mA) UAB (V) UCD (V) UAD (V) UDE (V) UFA (V) U1单独作用 12 0 8.734 -2.569 6.198 2.575 0.607 4.473 4.477 U2单独作用 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单独作用 0 12 0 0 0 0 -12 0 0 0 五、实验数据处理和分析 对图3-1的线性电路进行理论分析利用回路电流法或节点电压法列出电路方程借助计算机进行方程求解或直接用EWB软件对电路分析计算得出的电压、电流的数据与测量值基本相符。验证了测量数据的准确性。电压表和电流表的测量有一定的误差都在可允许的误差范围内。 验证叠加定理以I1为例U1单独作用时I1a=8.693mA,U2单独作用时I1b=-1.198mAI1a+I1b=7.495mAU1和U2共同作用时测量值为7.556mA因此叠加性得以验证。2U2单独作用时测量值为-2.395mA而2*I1b=-2.396mA因此齐次性得以验证。其他的支路电流和电压也可类似验证叠加定理的准确性。 对于含有二极管的非线性电路表2中的数据不符合叠加性和齐次性。 六、思考题 1 电源单独作用时将另外一出开关投向短路侧不能直接将电压源短接置零。 2 电阻改为二极管后叠加原理不成立。 七、实验小结 测量电压、电流时应注意仪表的极性与电压、电流的参考方向一致这样纪录的数据才是准确的。 在实际操作中开关投向短路侧时测量点F延至E点B延至C点否则测量出错。 线性电路中叠加原理成立非线性电路中叠加原理不成立。功率不满足叠加原理

㈡ 用实验数据验证叠加原理

一、验证线性电路的叠加原理：
（1）验证线性电路的叠加性
依据测量数据,选定电流I1和电压UAB.通过计算,验证线性电路的叠加性是正确的.
验证电流I1：
U1单独作用时：I1（U1单独作用）= 8.69mA
U2单独作用时：I1（U2单独作用）= - 1.19mA
U1、U2共同作用时：I1（U1、U2共同作用）=7.55mA
即
结论：I1（U1、U2共同作用）=I1（U1单独作用）+I1（U2单独作用）
验证电压UAB：
U1单独作用时：UAB（U1单独作用）= 2.42 V
U2单独作用时：UAB（U2单独作用）= - 3.59V
U1、U2共同作用时：UAB（U1、U2共同作用）=-1.16V
即
结论：UAB（U1、U2共同作用）=UAB（U1单独作用）+UAB（U2单独作用）
因此线性电路的叠加性是正确的.
（2）验证线性电路的齐次性
依据表2-2的测量数据,选定电流I1和电压UAB.通过计算,验证线性电路的齐次性是正确的.
验证电流I1：
U2单独作用时：I1（U2单独作用）= - 1.19mA
2U2单独作用时：I1（2U2单独作用）= - 2.39mA
即
结论：I1（2U2单独作用）=2I1（U2单独作用）
验证电压UAB：
U2单独作用时：UAB（U2单独作用）= - 3.59 V
2U2单独作用时：UAB（U2单独作用）= - 7.17V
结论：UAB（2U2单独作用）=2 UAB（U2单独作用）
因此线性电路的齐次性是正确的.
同理,其它支路电流和电压,也可类似计算.证明线性电路的叠加性和齐次性是正确的.
二、对于含有二极管的非线性电路,通过计算,证明非线性电路不符合叠加性和齐次性.

㈢ 电工基础知识,叠加原理是什么

由全部独立电源在线性电阻电路中产生的任一电压或电流,等于每一个独立电源单独作用所产生的相应电压或电流的代数和.
一,电阻电路的叠加原理
设某一支路的电流或电压的响应为 y（t）,分布于电路中的的n个激励为 ,各个激励的网络函数为 ,则
y(t)=
注：对给定的电阻电路,若 为常数,则体现出响应和激励的比例性和齐次性.
例：求下图中的电压
当只有电压源作用时,电流源视为开路,
=0.5A 2 =1A ∴ =2V-3V=-1V
当只有电流源作用时,电压源视为短路
4W的电阻被短路,=0 ∴受控源相当于断路
∴ =9
∴ = + =8V
二,正弦稳态电路下的叠加原理
正弦稳态下的网络函数 H(jw)=|H(jw)|
(1) 若各正弦激励均为同一频率,则可根据同一向量模型进行计算
例 使用叠加原理求电流 i(t)
已知 (t)=10sin(100t) mA (t)=5cos(100t) V
当电流源单独作用时,电压源视为短路
当电压源单独作用时,电流源视为断路
两者叠加
(2) 若各正弦激励的频率不相同,则需根据各自的向量模型进行计算
例 已知作用于RLC 串联电路的电压为u(t)=[50cos(wt)+25cos(3wt+60)]V,且已知基波频率是的输入阻抗为Z(jw)=R+j(wL-1/wC)=[8+j(2-8)] ,求电流i(t).
解 由输入阻抗可知
在 时,R=8 ,L=2 ,1/ C=8
在3 时,R=8 ,3 L=6 ,1/3 C=8/3
当 V作用时,
当25cos(3 t+60)V作用时
∴i =[5cos(wt+36.9)+2.88cos(3wt+37.4)]A
注意：切勿把两个电流向量相加,他们是代表不同频率的正弦的向量,相加后没有任何意义.
三,动态电路时域分析的叠加原理
初始时刻 t=0 以后的全响应为
全响应=零输入响应+零状态响应
对于单位阶跃响应 s(t) 和单位冲激响应 h(t)
他们都是在零状态下定义的.如果是非零初始状态,叠加上相应的零输入响应即得全响应
例
输入为单位阶跃电流,已知 ,,求输出电压u(t).
解
将电路改成如下图所示,上下两部分可分别作为一个一阶网络
RC部分：T=RC=1s
阶跃响应：
零输入响应：
所以叠加得,
同理,RL部分：
由阶跃响应和零输入响应叠加得,
所以
四,功率与叠加原理
（1） 功率一般不符合叠加原理
（2） 可运用叠加原理的特殊情况
（a） 同频率的正弦激励作用下的稳态电路,求平均功率P
例
对于单口网络N,端口电压,电流为
求网络消耗的平均功率.
解
（b） 不含受控源的线性电阻电路,电压源组对电路提供的功率和电流源组对电路提供的功率等于所有电源对电路提供的总功率.
例
试由下图说明电压源和电流源对电路提供的总功率可以用叠加方法得到.
解
（1） 利用功率叠加
利用节点电压法,有
解得：
所以
（2）不利用功率叠加,当只有电压源作用时
当只有电流源作用时,
所以,
由此可见,两种计算方法算得的结果相同.
但是,此题若改成两个电压源或是两个电流源,则不能用叠加的方法计算.

㈣ 怎样用实验数据 验证线性电路的叠加原理

叠加原理的验证

一、实验目的
验证线性电路叠加原理的正确性，加深对线性电路的叠加性和齐次性的认识和理解。
二、原理说明
叠加原理指出：在有几个独立源共同作用下的线性电路中，通过每一个元件的电流或
其两端的电压，可以看成是由每一个独立源单独作用时在该元件上所产生的电流或电压的
代数和。
线性电路的齐次性是指当激励信号（某独立源的值）增加或减小K 倍时，电路的响应
（即在电路中各电阻元件上所建立的电流和电压值）也将增加或减小K 倍。
三、实验设备

四、实验内容
实验线路如图3-1 所示，用挂箱上的“基尔夫定律/叠加原理”线路。

1. 将两路稳压源的输出分别调节为12V 和6V，接入U1 和U2 处。
2. 令U1 电源单独作用（将开关K1 投向U1 侧，开关K2 投向短路侧）。用直流数字电压
表和毫安表（接电流插头）测量各支路电流及各电阻元件两端的电压，数据记入表3-1。

3. 令U2 电源单独作用（将开关K1 投向短路侧，开关K2 投向U2 侧），重复实验步骤2
的测量和记录，数据记入表3-1。
4. 令U1 和U2 共同作用（开关K1 和K2 分别投向U1 和U2 侧）， 重复上述的测量和记
录，数据记入表3-1。
5. 将U2 的数值调至＋12V，重复上述第3 项的测量并记录，数据记入表3-1。
6. 将R5（330Ω）换成二极管 1N4007（即将开关K3 投向二极管IN4007 侧），重复1～
5 的测量过程，数据记入表3-2。
7. 任意按下某个故障设置按键，重复实验内容4 的测量和记录，再根据测量结果判断
出故障的性质。
表 3-2

五、实验注意事项
1. 用电流插头测量各支路电流时，或者用电压表测量电压降时，应注意仪表的极性，
正确判断测得值的＋、－号后，记入数据表格。
2. 注意仪表量程的及时更换。
六、预习思考题
1. 在叠加原理实验中，要令U1、U2 分别单独作用，应如何操作？可否直接将不作用
的电源（U1 或U2）短接置零？
2. 实验电路中，若有一个电阻器改为二极管， 试问叠加原理的迭加性与齐次性还成
立吗？为什么？
七、实验报告

1. 根据实验数据表格，进行分析、比较，归纳、总结实验结论，即验证线性电路的叠
加性与齐次性。
2. 各电阻器所消耗的功率能否用叠加原理计算得出？ 试用上述实验数据，进行计算
并作结论。
3. 通过实验步骤6 及分析表格3-2 的数据，你能得出什么样的结论？
4. 心得体会及其他。

㈤ 电路分析，叠加原理的验证，实验报告中的思考题，求解答，谢谢！

1，实验中，不能将不作用在电源短接，这样相当于电源短路，会把电源内烧坏的，实验中，容应把不作用在电压源移除，用导线替代。

2，叠加原理只适用于线性电路，二极管不是线性器件，所以叠加原理不适用。

比如下面的电路：用叠加法是无法得到正确结果的.

㈥ 叠加原理的心得体会

一般来说，电器正常工作就是指达到额定功率

.串联电路：把元件逐个顺次连接起来组成的电路。如图，特点是：流过一个元件的电流同时也流过另一个。例如：节日里的小彩灯。

在串联电路中，闭合开关，两只灯泡同时发光，断开开关两只灯泡都熄灭，说明串联电路中的开关可以控制所有的用电器。
2.并联电路：把元件并列地连接起来组成的电路，如图，特点是：干路的电流在分支处分两部分，分别流过两个支路中的各个元件。例如：家庭中各种用电器的连接。

在并联电路中，干路上的开关闭合，各支路上的开关闭合，灯泡才会发光，干路上的开关断开，各支路上的开关都闭合，灯泡不会发光，说明干路上的开关可以控制整个电路，支路上的开关只能控制本支路
3.串联电路和并联电路的特点：
在串联电路中，由于电流的路径只有一条，所以，从电源正极流出的电流将依次逐个流过各个用电器，最后回到电源负极。因此在串联电路中，如果有一个用电器损坏或某一处断开，整个电路将变成断路，电路就会无电流，所有用电器都将停止工作，所以在串联电路中，各几个用电器互相牵连，要么全工作，要么全部停止工作。
在并联电路中，从电源正极流出的电流在分支处要分为两路，每一路都有电流流过，因此即使某一支路断开，但另一支路仍会与干路构成通路。由此可见，在并联电路中，各个支路之间互不牵连。
4.怎样判断电路中用电器之间是串联还是并联：
串联和并联是电路连接两种最基本的形式，它们之间有一定的区别。要判断电路中各元件之间是串联还是并联，就必须抓住它们的基本特征：具体方法是：
（1）用电器连接法：分析电路中用电器的连接方法，逐个顺次连接的是串联；并列在电路两点之间的是并联。
（2）电流流向法：当电流从电源正极流出，依次流过每个元件的则是串联；当在某处分开流过两个支路，最后又合到一起，则表明该电路为并联

㈦ 叠加定理的验证 实验报告数据怎样处理

实验原理

1．基尔霍夫定律

基尔霍夫定律是电路的基本定律。它包括基尔霍夫电流定律(KCL)和基尔霍夫电压定律(KVL)。

(1)基尔霍夫电流定律(KCL)

在电路中，对任一结点，各支路电流的代数和恒等于零，即ΣI＝0。 (2)基尔霍夫电压定律(KVL)

在电路中，对任一回路，所有支路电压的代数和恒等于零，即ΣU＝0。
基尔霍夫定律表达式中的电流和电压都是代数量，运用时，必须预先任意假定电流和电压的参考方向。当电流和电压的实际方向与参考方向相同时，取值为正；相反时，取值为负。

基尔霍夫定律与各支路元件的性质无关，无论是线性的或非线性的电路，还是含源的或无源的电路，它都是普遍适用的。

2．叠加原理
在线性电路中，有多个电源同时作用时，任一支路的电流或电压都是电路中每个独立电源单独作用时在该支路中所产生的电流或电压的代数和。某独立源单独作用时，其它独立源均需置零。（电压源用短路代替，电流源用开路代替。）

线性电路的齐次性（又称比例性），是指当激励信号（某独立源的值）增加或减小K倍时，电路的响应（即在电路其它各电阻元件上所产生的电流和电压值）也将增加或减小K倍。
实验报告

1. 根据实验数据，选定实验电路图2.1中的结点A，验证KCL的正确性。
答：依据表2-1中实验测量数据，选定结点A，取流出结点的电流为正。通过计算验证KCL的正确性。

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

结论： I3?I1 ?I2 = 0 ， 证明基尔霍夫电流定律是正确的。

2. 根据实验数据，选定实验电路图2.1中任一闭合回路，验证KVL的正确性。

答：依据表2-1中实验测量数据，选定闭合回路ADEFA，取逆时针方向为回路的绕行方向电压降为正。通过计算验证KVL的正确性。

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

结论：U1?UDE?UAD?UAF?0 ， 证明基尔霍夫电压定律是正确的。
同理，其它结点和闭合回路的电流和电压，也可类似计算验证。电压表和电流表的测量数据有一定的误差，都在可允许的误差范围内。

3. 根据实验数据，验证线性电路的叠加性与齐次性。 答：验证线性电路的叠加原理： （1）验证线性电路的叠加性

依据表 2-2的测量数据，选定电流I1 和电压UAB 。通过计算，验证线性电路的叠加性是正确的。

验证电流I1 ：

U1单独作用时： I1 （U1单独作用） = 8.69mA U2单独作用时：I1（U2单独作用） = - 1.19mA

U1、U2共同作用时：I1 （U1、U2共同作用）= 7.55mA

即 7.55?8.69?(?1.19)?7.50

结论：I1 （U1、U2共同作用）= I1 （U1单独作用）+ I1（U2单独作用） 验证电压UAB：

U1单独作用时：UAB（U1单独作用） = 2. 42 V U2单独作用时：UAB（U2单独作用） = - 3.59V

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

结论：UAB（U1、U2共同作用）= UAB（U1单独作用）+ UAB（U2单独作用） 因此线性电路的叠加性是正确的。 （2）验证线性电路的齐次性

依据表 2-2的测量数据，选定电流I1 和电压UAB 。通过计算，验证线性电路的齐次性是正确的。

验证电流I1 ：

U2单独作用时：I1（U2单独作用） = - 1.19mA 2U2单独作用时：I1 （2U2单独作用）= - 2. 39mA

即 ?2.39?2?(?1.19)??2.38

结论：I1 （2U2单独作用）= 2 ?I1（U2单独作用） 验证电压UAB：

U2单独作用时：UAB（U2单独作用） = - 3. 59 V 2U2单独作用时：UAB（U2单独作用） = - 7. 17V。

㈧ 叠加原理的验证实验报告怎么写

实验报告：

1、根据实验数据，选定实验电路图2.1中的结点A，验证KCL的正确性。

答：依据表2-1中实验测量数据，选定结点A，取流出结点的电流为正。通过计算验证KCL的正确性。

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

结论： I3?I1 ?I2 = 0 ， 证明基尔霍夫电流定律是正确的。

2、根据实验数据，选定实验电路图2.1中任一闭合回路，验证KVL的正确性。

答：依据表2-1中实验测量数据，选定闭合回路ADEFA，取逆时针方向为回路的绕行方向电压降为正。通过计算验证KVL的正确性。

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

结论：U1?UDE?UAD?UAF?0 ， 证明基尔霍夫电压定律是正确的。

同理，其它结点和闭合回路的电流和电压，也可类似计算验证。电压表和电流表的测量数据有一定的误差，都在可允许的误差范围内。

叠加原理适用于任何线性系统，包括代数方程、线性微分方程、以及这些形式的方程组。

输入与反应可以是数、函数、矢量、矢量场、随时间变化的信号、或任何满足一定公理的其它对象。注意当涉及到矢量与矢量场时，叠加理解为矢量和。

1、如果几个电荷同时存在,它们电场就互相叠加,形成合电场.这时某点的场强等于各个电荷单独存在时在该点产生的场强的矢量和，这叫做电场的叠加原理。

2、点电荷系电场中某点的电势等于各个点电荷单独存在时，在该点产生的电势的代数和，称为电势叠加原理。

从而如果输入 A 产生反应 X，输入 B 产生 Y，则输入 A+B 产生反应 (X+Y)。

以上内容参考：网络-叠加原理

㈨ 求叠加原理与互易定理的验证的实验报告

一、实验目的

1．通过实验验证叠加原理。

2．了解叠加原理的实用条件。

3．理解线性电路的叠加性。

4．通过实验验证互易定理。

二、实验原理

1．叠加原理：在线性电路中，任一支路的电流或电压都是电路中每一个独立源单独作用时，在该支路所产生的电流或电压的代数和。

⑵ 先调节恒压源一路的输出电压为30V，重复步骤⑴的测量，将测量的数据记入表3—3中。

五、实验注意事项

1．用电流插头测量各支路电流时，应注意仪表的极性，及数据表格中“＋、－”号的记录。

2．注意仪表量程的及时更换。

3．电压源单独作用时，去掉另一个电源，只能在实验板上用开关S1或S2操作，而不能直接将电压源短路。