大学电路分析实验报告及答案合集.docx
31页电 路 分 析 实 验 目 录实验一 线性电阻元件的伏安特性测试 1实验二 电阻的串联和并联 4实验三 基尔霍夫定律 6实验四 叠加定理 8实验五 替代定理 10实验六 戴维宁定理 12实验七 一阶动态电路 14附录A GDS-3303C双组电源供应器 16附录B UT39A数字万用表 18附录C 数字信号发生器 21附录D 双路追踪数字示波器 22实验一 线性电阻元件的伏安特性测试一、实验目的1.掌握电阻元件伏安特性的测试方法; 2.学习直读式仪表和直流稳压电源等设备的使用方法 二、实验原理1.欧姆定律理想的线性电阻元件在电压和电流取关联参考方向时,在任何时刻其两端的电压和电流服从欧姆定律:如果电压、电流参考方向取非关联参考方向,则:这种U与I的关系称线性电阻的伏安特性,如果将这种关系表示在U~I平面上,则称伏安特性曲线,如图1-1所示 uiO图1-1 电子元件的伏安特性曲线2.电压、电流的测量方法用电压表和电流表测量电阻时,由于电压表的内阻不是无穷大,电流表的内阻不是无穷小,所以会给测量结果带来一定的方法误差在测量图1-2中R支路的电流和电压时,电压表路中的连接有两种方法可供选择:1-1’处或2-2’处。
电源RoVVAR11’2’2图1-2 电压、电流测量电阻示意图在1-1’时,电流表的读数为流过R的电流值,而电压表的读数不仅含有R上的电压降,还含有电流表内阻上的电压降,因此电压表的读数要比实际值偏大在2-2’时,电压表的读数为R上的电压降,而电流表的读数不仅含有R上的电流,还含有电压表内阻上的电流,因此电流表的读数要比实际值偏大3.万用表的使用万用表由测量插孔、量程表盘和显示三个部分构成,测量插孔一共四个从左向右依次为10A档用于大于200mA的直流/交流电流的测量;mA档用于200mA以下的直流/交流电流的测量,注意如果测量电流高于200mA会烧断万用表内的保险丝,如果发现电流测量时没有读值,其中一个可能是万用表中的保险丝被烧断,这时,你需要用工具打开万用表更换内部保险丝;com档是所有测量的公共端,固定接黑色探笔;V/OMEG端测量电压、电阻值 表盘量程指示的刻度为当前的测量对象,如测量电阻值,那么将量程旋钮转到OMEG的量程选择中,上图中直流电压量程2和20的区别在于,2V档位能够测量的最大电压值为1.999V而20V档能够测量的最大电压值为19.99V。
下面三个图分布标示测量中的出现的量程过大、最优量程和量程过小的情况三、实验内容1.线性电阻元件的伏安特性曲线测试按图1-3所示连接好电路,检查连接无误后,接通电源,调节输出电压依次为表1-1中所列电压数值,并将测量所对应的电流值记录与表中EAVR图1-3 表1-1R(Ω)E(V)0246810标称阻值I(mA)理论值实测阻值测量值根据表1-1所测数据,描点绘图画出该电阻的伏安特性曲线UI2.电阻元件消耗的功率根据图1-3,假设E=5V时,完成表1-2并对出现的误差进行分析和比较表1-2R(Ω)功率计算1功率计算2功率计算3标称阻值实测阻值成绩指导教师完成日期29实验二 电阻的串联和并联一、实验目的1.进一步掌握电压和电流的测量方法; 2.掌握电阻的串联和并联特性 二、实验原理1.电阻的串联如图2-1所示电路为两个个电阻R1和R2的串联组合EER1R2Req11’1’1i图2-1 电阻的串联及等效变换电路的等效电阻R1和R2的电流为同一电流,即:由于各个电阻上的电流相等,则:2.电阻的并联如图2-1所示电路为两个个电阻R1和R2的并联组合EER1R2Req11’1’1i图2-2 电阻的并联及等效变换电路的等效电阻R1和R2两端的电压相同,即:电势E流出的电流i为流过R1和R2电流之和,即:三、实验内容1.电阻的串联测试根据图2-1连接好电路,完成表格2-1。
表2-1E(V)标称阻值实测阻值Req(Ω)i(mA)u1(V)u2(V)R1(Ω)理论值R2(Ω)实测值2.电阻的并联测试根据图2-2连接好电路,完成表格2-2表2-2E(V)标称阻值实测阻值Req(Ω)i(mA)i1(mA)i2(mA)R1(Ω)理论值R2(Ω)实测值3.电阻的串并联测试根据图2-3连接好电路,完成表格2-3、2-4ER1R2i图2-3 电阻的串并联R3表2-3E(V)R1(Ω)R2(Ω)R3(Ω)标称阻值实测阻值表2-4ReqΩ)i1(mA)i2(mA)i3(mA)u1(V)u2(V)u3(V)理论值实测值成绩指导教师完成日期实验三 基尔霍夫定律一、实验目的 1.验证基尔霍夫电流、电压定律,加深对基尔霍夫定律的理解; 2.加深对电流、电压参考方向的理解 二、实验原理 基尔霍夫定律是集部电路的基本定律它包括电流定律和电压定律 基尔霍夫电流定律(KCL):在集总电路中,任何时刻,对任一节点,所有支路电流的代数和恒等于零 基尔霍夫电压定律(KVL):在集总电路中,任何时刻,沿任一回路所有支路电压的代数和恒等于零 实验参考电路如图3-1所示E1E2R1R2R3I1I2I3ABCD图3-1三、实验内容参数取值:电势电阻R1(Ω)R2(Ω)R3(Ω)E1(V)标称阻值E2(V)实测阻值写出图3-1中节点A的KCL:写出图3-1中各回路的KVL:将电流表串联在I1、I2、I3支路中(注意:电流表的“+”、“—”极与电流方向相同)。
再用电压表测量每个电阻上的电压,填入表3-1中比较并分析产生误差的原因 表3-1I1(mA)I2(mA)I3(mA)U1(V)U2(V)U3(V)理论值实测值误差成绩指导教师完成日期实验四 叠加定理一、实验目的 1.验证叠加定律; 2.正确使用直流稳压电源和万用电表 二、实验原理 叠加原理不仅适用于线性直流电路,也适用于线性交流电路,为了测量方便,我们用直流电路来验证它叠加原理可简述如下: 性电路中,任一支路中的电流(或电压)等于电路中各个独立源分别单独作用时在该支电路中产生的电流(或电压)的 代数和,所谓一个电源单独作用是指除了该电源外其他所有电源的作用都去掉,即理想电压源电压源所在处用短路代替,理想电流源所在处用开路代替,但保留它们的内阻,电路结构也不作改变 注意:由于功率是电压或电流的二次函数,因此叠加定理不能用来直接计算功率 E1E2R1R2R3I1I2I3图4-1E1R1R2R3I’1I’2I’3E2R1R2R3I’’1I’’2I’’3(a)(b)(c)三、实验内容参数取值:电势电阻R1(Ω)R2(Ω)R3(Ω)E1(V)标称阻值E2(V)实测阻值根据叠加定理写出图4-1的计算公式,并将计算出的电流I1、I2、I3填入表4-1。
I1=I’1+I’’1 I2=I’2+I’’2 I3=I’3+I’’3参考图4-1分别测量出E1、E2单独作用时的电流电压参数填入表4-1,并与理论值进行比较和分析 表4-1作用源理论值实测值I1(mA)I2(mA)I3(mA)I1(mA)U1(V)I2(mA)U2(V)I3(mA)U3(V)E1、E2同时作用E1单独作用E2单独作用成绩指导教师完成日期实验五 替代定理一、实验目的 1.验证替代定理,加深对替代定理的理解; 2.加深对电流、电压参考方向的理解 二、实验原理替代定理是一个应用范围颇为广泛的定理,它不仅适用于线性电路,也适用于非线性电路替代定理的基本内容:在电路中如已求得NA与NB两个一端口网络连接端口的电压UP与电流IP,那么就可以用一个US=UP的电压源或一个IS=IP的电流源来替代其中的一个网络,而使另一个网络的内部电压、电流均维持不变E1E2R1R2R3NA(a)原理图NB+--UPE1R1abUP+-E2R2R3abUP+-(b)替代右边(c)替代左边图5-1ab需要注意的是,如果在NB中有NA中受控源的控制量,NB被替代后将无法表达这种控制关系,这时,NB就不可以被替代。
三、实验内容参数取值:电势电阻R1(Ω)R2(Ω)R3(Ω)E1(V)标称阻值E2(V)实测阻值1.连接图5-1(a),测量各电压、电流参数,填入表5-1中表5-1U1I1U2I2U3I3理论值实测值2.用一个电压等于UP的电压源替代右边,测量相关参数填入表5-2中表5-2U1I1理论值实测值3.用一个电压等于UP的电压源替代左边,测量相关参数填入表5-3中表5-3U2I2U3I3理论值实测值成绩指导教师完成日期实验六 戴维宁定理一、实验目的。





