
试验三叠加原理的multisim验证试验资料讲解.docx
8页实 验 三 叠 加 原 理 的mu l t i s i m 验 证 实 验精品资料实验三叠加原理的验证实验、实验目的1、 通过实验验证叠加原理2、 通过实验加深对叠加原理的理解二、实验原理叠加原理:性电路中,任何一条支路中的电流或电压,都可以看是由电路中的各 个电源(电压源或电流源)分别单独作用时(将电压源看做短路;电流源看做开路)在此支路中 所产生的电流或电压的代数和下以两个例子来说明图3-1两个电压源叠加原理电路在图3-1 (a)所示的电路中有 两个电压源作用,根据叠加原理其中某个支路中的电流等于 电压Ua单独作用时(如图 3-1 (b)所示)与电压源 UB单独作用时(如图 3-1(c)所示)在该 支路产生的电流的代数和因此,在上述的三个图中有如下关系成立:I1 = H' 11" ; 12 = I 2" -I2' ; I 3 = I 3' + I 3"在图3-2 (a)所示电路中有 一个电压源和一个电流源共同作用 ,根据叠加原理其中某个支路的电流等于电压 Us单独作用时(如图 3-2 (b)所示)与电流源IS单独作用时(如图 3-2(c) 所示)在该支路产生的电流的代数和同理,在上述的三个图中有如下关系成立:I 1 = I1' I 1" ; I2 = I2" ; I 3 = I 3' + I 3"三、实验内容及步骤叠加原理仿真验证实验电路图如下所示,两个直流电压源 Ei、E2共同作用于电路中,通过改变三个电流表的位置可设定电流 li、12为流入结点a的方向,电流13为流出结点a的方向。
实验过程中,首先在只有电压源 E1单独作用 时测得第1组数据li'、I2'、13';然后在只有电压源E2单独作用时测第2组数 据li"、12"、I3";最后将两个电压源E1、E2均接入电路,测第3组数据li、 |2、|3由于三次测量电流表的接入方式没有变化,所以 IT、li"、li这三个电流量方向相同,同理,l2'、|2"、l2的方向相同,|3'、|3"、l3的方向也是相同 的故根据叠加原理可得如下关系:| i = |i' +| i" ; |2 = |2'+ |2" ; | 3 = |3' + |3"若测量得到的三组数据符合上述规律,则叠加原理得以验证图3 - 3两个直流电压源 叠加原理仿真实验电路图图3 - 3两个直流电压源 叠加原理仿真实验电路图本次实验要在三种电路连接下测量数据,要达到这个目的,一种方法是绘制 三幅电路图,但这种方法比较麻烦,所以为方便起见,绘图时引入了单刀双置 开关(Switch),使得在一张电路图中可同时实现这三种状态在开关的元器 件属性(Switch Properties)对话框中Value/Key后的框中改变原来默认的Spaed'为自定义的字母或数字等符号,即可改变开关的控制键。
上图中应用了 两组开关,E1两端的S1、S2为第一组,E2两端的S3、S4为第二组,每组公 用一个控制键,如图中所示,控制键 A同时控制S1、S2,控制键B同时控制 S3、S4实验步骤如下:⑴ 打开multisim软件,选中主菜单 View选项中的Show grid,使得绘图区域中出现均匀的网格线,并将绘图尺寸调节到最佳⑵ 在Place Sources^器件库中调出1个Ground (接地点)和2个Battery (直流电压源)器件,从Place Basic元器件库中调出5个Resistor (电阻)和4仅供学习与交流,如有侵权请联系网站删除谢谢i精品资料个Switch (开关)器件,最后从Indicators元器件库中调出3个Ammeter(电流表)器件,按上图所示排列好3) 将各元器件的标号、参数值亦改变成与上图所示一致4) 将所有的元器件通过连线连接起来 注意:电压源、电流表的正负极性5) 检查电路有无错误6) 对该绘图文件进行保存,注意文件的扩展名(.sm10)要保留⑺ 调节控制键A、B,使得只有电压源E1接入外电路,E2不接入8) 按下multisim界面右上方按纽“T对该绘图文件进行仿真。
9) 按下multisim界面右上方按纽“0”停止仿真,读取三个电流表的读数,将读 数填到相应的表格中,即为第1组测量数据I1'、I2'、丨3'10) 调节控制键A、B,使得只有电压源E2接入外电路,E1不接入11) 按下multisim界面右上方按纽“T对该绘图文件进行仿真12) 按下multisim界面右上方按纽“0”停止仿真,读取三个电流表的读数,将 读数填到相应的表格中,得到第 2组测量数据I1"、12"、I3"13) 调节控制键A、B,使得只有电压源E1、E2均接入外电路14) 按下multisim界面右上方按纽“T对该绘图文件进行仿真15) 按下multisim界面右上方按纽“0”停止仿真,读取三个电流表的读数,将 读数填到相应的表格中,即是第 3组测量数据I1、I2、I316) 实验完成后,将保存好的绘图文件另存到教师指定的位置,并结合实验 数据完成实验报告的撰写表3- 1 两个直流电压源 叠加原理电流测量表仅供学习与交流,如有侵权请联系网站删除 谢谢#精品资料电 电、流 源I1 ( mA)I2 (mA)I3 (mA)E1单独作用'1 = 7.629I'2= -1.940r 3=5.693E2单独作用"1 = -2.262I'2= 6.313「'3= 4.050代数和(l'+ I")5.3674.3739.743E1、E2共同作用1 = 5.366I2= 4.372I3 = 9.742四、注意事项1、 每个multisim电路中均必须接有接地点,且与电路可靠连接(即接地点与电 路的连接处有黑色的结点出现)。
2、 改变电阻的阻值时,需要在 Resistor(电阻)器件的元器件属性(ResistorProperties)对话框中选择 Value/Resistance(R)选项,在其后的框中填写阻 值,前一框为数值框,后一框为数量级框,填写时注意两个框的不同3、 测量直流电流时应该把直流电流表串联在电路中进行测量, EWB中电流表 粗线接线端为电流流入方向,另一个接线端为电流流出方向,使用时应特别 注意电流表的极性,即电流流入、流出方向4、 基于绘图美观的考虑,可将电流表通过工具栏中的“翻转”快捷键调整到与待 测器件或支路平行的状态再连线,开关亦可通过此方法调整到合适的位置以 便连线5、 电流表测量模式选择默认的直流模式,即在 Ammeter (电流表)器件的元器 件属性(Ammeter Properties)对话框中选择 Value/mode/DC选项,另在 Label/Label对话框中可为电流表命名6、 在开关和电压源连线时,尤其注意不要出现电源通过连线被短接的情况 ,可 利用控制键调试一下需测量的三种状态,防止该情况的发生仅供学习与交流,如有侵权请联系网站删除谢谢i精品资料7、绘制好的实验电路必须经认真检查后方可进行仿真。
若仿真出错或者实验结 果明显偏离实际值,请停止仿真后仔细检查电路是否连线正确、接地点连接 是否有误等情况,排除误点后再进行仿真,直到仿真正确、测量得到理想的 读数在读取电流表的读数时,为消除网格线对读数的影响,可取消主菜单 View选项中的Show grid,设置好后将看到绘图区中的网格线已消去,此时即可 读数了9、 记录到表格中的数据即电流表上显示的直接读数,“ +”、“ 一”亦要保留10、 文件保存时扩展名为“.sm10”关闭文件或multisim软件后想再次打开保 存后的文件时,必须打开 multisim软件后通过主菜单File/open选项或者工 具栏中的“打开”快捷键来实现五、 实验拓展1、 在前述实验中通过电流表极性的摆放位置固定了 I1、12、|3的方向分别是流入、流入、流出结点a,同学可通过改变电流表极性的位置而改变 I1、|2、I3流入、流出结点a的方向,再看看此时叠加原理是否成立2、 图3-3中采用了 2组4个开关的形式使得三种状态在一张电路图中实现,同 学可自己思考其他的简便方法以代替之六、 预习要求1、 实验前应认真复习叠加原理2、 明确实验内容及步骤七、 思考题1、 叠加原理的的使用条件是什么 ?2、 用叠加原理方法测得的各支路电流和与两个电源同时作用在电路中测得的结果进行比较并分析数据不符产生的主要原因 ?仅供学习与交流,如有侵权请联系网站删除 谢谢#精品资料八、实验报告1、 写出实验名称、实验目的、实验内容及步骤2、 画出实验电路图。
见上3、 填写表3-1见上4、 回答思考题仅供学习与交流,如有侵权请联系网站删除谢谢i。
