2023年电路分析实验报告.docx

本科生实验报告实验课程 电路分析 学院名称 信息科学与技术学院 专业名称 物联网工程 学生姓名 葛小源 学生学号 指导教师 阴明 实验地点 6B602 实验成绩 三月 —— 六月实验一、电路元件伏安特性的测绘摘要实验目的1、 学会辨认常用电路元件的方法2、 掌握线性电阻、非线性电阻元件伏安特性曲线的测绘3、 掌握实验台上直流电工仪表和设备的使用方法。

实验环节 测量线性电阻的伏安特性按图接线调节直流稳压电源的输出电压U，从0伏开始缓慢地增长（不得超过10V），在表中记下相应的电压表和电流表的读数R为各个值时所测得数据如下：R=1KΩ时：U(v)012345678910I(mA)0 0.9922.983.994.995.996.978.028.989.98R=900Ω时:U(v)012345678910I(mA)01.102.223.344.425.556.677.778.899.9810.1R=800Ω时:U(v)012345678910I(mA)01.22.43.756.37.58.910.111.312.6线性电阻的伏安特性曲线如下：白炽灯时：U(v)012345678910I(mA)000.31.10.90.711.31.81.82伏安特性曲线如下：为IN4007时：正向U(v)00.20.4 0.5 0.55 0.6 0.65 0.70.73I(mA)0 00 0.1 0.4 1.3 3.7 111.1反向U(v)0-2-4-6-8-10-12I(mA)0000000.001为2CW51时：正向U（v）00.20.40.50.550.60.650.70.73I(mA)023.4 49.3 63.7 72.4 82.5 92.9 102.9 109.4反向U(v)0-2-4-6-8-10-12I(mA)00.35200000二极管的伏安特性曲线如下：实验思考：1、 线性与非线性电阻概念是什么？答：电阻两端的电压与通过它的电流成正比，其伏安特性曲线为直线这类电阻称为线性电阻，其电阻值为常数；反之，电阻两端的电压与通过它的电流不是线性关系称为非线性电阻，其电阻值不是常数。

一般常温下金属导体的电阻是线性电阻，在其额定功率内，其伏安特性曲线为直线象热敏电阻、光敏电阻等，在不同的电压、电流情况下，电阻值不同，伏安特性曲线为非线性2、 电阻器与二极管的伏安特性有何区别？答：电阻器流过的电流，正比于施加在电阻器两端的电压，画出的V－A曲线将是一条直线，所以称之为线性元件；二极管流过的电流，会随施加在两端的电压增长，但是增长的倍数是变化的，电压越高，增长的倍数越大，画出的V－A曲线将是一条曲线（类似于抛物线或者N次方线），所以称之为非线性元件3、 稳压二极管与普通二极管有何区别，其用途如何？答：普通二极管一般都是作为整流、检波使用，耐压值较高而稳压管一般都是用于稳压，故耐压值较低，正常使用时，要工作于反向击穿状态实验二、基尔霍夫定律的验证（一）摘要实验目的：1、验证基尔霍夫定律的对的性，加深对基尔霍夫定律的理解2、学会用电流插头插座测量各支路电流方法关键词：支路；回路；网孔；KCL；KVL运用基尔霍夫电压、电流定律建立方程求解各个电压、电流与实验所测数据相比较验证，实验电路图如下：实验测得与计算结果如下表：I1(mA)I2(mA)I3(mA)E1(V)E1(V)UFA(V)UAB(V)UAD(V)UCD(V)UDE(V)计算量1.4152.3433.798122.83-7.0413.762-1.1961.415测量值1.4072.373.788.0612.142.80-7.003.81-1.221.42相对误差3.63%4.91%0.20%1.15%2.37%1.12%2.27%3.24%3.46%2.87%计算过程如下：-I1+I3-I2=0 I1=1.415(mA)8-2023I1-1000I3-1000I1=0 I2=2.343(mA)12-510I2-1000I3-3000I2=0 I3=3.79(mA)由U=IR可分别求出各部分的电压：UFA=I1R1=2.83VUAB=-I2R2=-7.041VUAD=I3R3=3.762VUCD=-I2R5=-1.196VUDE=I1R4=1.415V由以上实验数据可知，在一定的实验误差范围内，基尔霍夫定律是对的的，实验三、基尔霍夫定律的验证（二）摘要实验目的1、验证基尔霍夫定律的对的性，加深对基尔霍夫定律的理解。

2、学会用电流插头插座测量各支路电流方法关键词：验证、基尔霍夫定律 计算过程如下：U1-U4-U3-U1=0 I1R1-I1R4-R3I3=0U2-U5-U3-U2=0 U2-I2R5-I3R3-I2R2=0I3-I1-I2=0 I3-I1-I2=0解得：I1=1.92mA;I2=5.99mA;I3=7.89mA;UFA=0.98V;UAB=-5.99V;UAD=4.05V;UDE=0.98V;UCD=-1.97V实验结果如下：I1（mA）I2（mA）I3(mA)E1(V)E2(V)UFA(V)UAB(V)UAD(V)UDE(V)UCD(V)计算值1.925.997.896120.98-5.994.030.98-1.97测量值1.965.707.846.1111.711.03-5.94.051.02-1.96相对误差2.88%4.88%0.63%1.8%2.1%5.1%1.5%0.49%4.1%0.51%通过对实验数据的分析，可以得知基尔霍夫定律的对的性，运用节点电流和回路电压进行对多支路电路进行分析并求解。

综上所述，在误差允许范围内，基尔霍夫定律是成立的实验四、叠加原理验证摘要实验目的：1、验证线型电路叠加原理对的性，加深对线型电路叠加性与齐次性理解2、通过实验证明，叠加原理不能通用于非线型电路关键词：验证、叠加原理1、 当U1单独作用时，用网孔分析法可得:U1=I1R1+I3R3+I1R40=I2R5+I2R2+I3R3 I3=I1+I2 U1=I1（R1+ R3+ R4）+I2R3 I1=8.642mA I3=6.245mA0=I1R3+I2（R2+R3+R5） I2=-2.397mA所以计算可得：UAB= -I2R2=2.397V，UCD= -I2R5=0.791V，UAD=I3R3=3.184V，UDE=I1R4=4.407V，UFA=I1R1=4.407V 2、当U2单独作用时，方法与“1”相同，求得：I1= -1.98mA，I2= 3.593mA，I3=2.395mAUAB= -I2R2= -3.593V，UCD= -I2R5= -1.186V，UAD=I3R3=1.221V，UDE=I1R4=-0.611V，UFA=I1R1=-0.611V3、 当U1、U2共同作用时，方法与“1”相同，求得：I1= 7.44mA，I2=1.198mA，I3=8.642mA,UAB= -I2R2=1.198V，UCD= -I2R5= -0.395V，UAD=I3R3=4.407V，UDE=I1R4=3.796V,UFA=3.796V.4、 当2U2单独作用时，方法与“1”相同，求得：I1= -2.395mA，I2= 7.184mA，I3=4.791mA,UAB= -I2R2=-7.985V，UCD= -I2R5= -2.371V，UAD=I3R3=2.443V，UDE=I1R4=-1.2V22V，UFA=I1R1=-1.222V5、 当R5换为二极管时，计算较复杂，可以根据二极管的类型假设其正向导通电压UD，如1N4007为0.7V，按照上述方法，假如UCD大于UD，则UCD恒等于0.7V，可以求得各个电流和电压值，否则I2支路截止，I2就为0。

330电阻时的理论值表 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1208.6-2.46.22.40.803.24.44.4 U2单独作用06-1.23.62.4-3.6-1.21.25-0.62-0.62U1U2共同作用1267.421.228.63-1.18-0.394.53.773.772U2单独作用012-2.47.24.8-7.2-2.37。