电路分析基础实验报告13757.docx

1、电路分析基础实验报告13757实验一1.实验目的学习使用 workbench 软件，学习组建简单直流电路并使用仿真测量仪表测量电压、 电流。2.解决方案1）基尔霍夫电流、电压定理的验证。解决方案： 自己设计一个电路， 要求至少包括两个回路和两个节点， 测量节点的电流代数和与回路电压代数和，验证基尔霍夫电流和电压定理并与理论计算值相比较。2）电阻串并联分压和分流关系验证。解决方案： 自己设计一个电路， 要求包括三个以上的电阻，有串联电阻和并联电阻，测量电阻上的电压和电流，验证电阻串并联分压和分流关系，并与理论计算值相比较。3.实验电路及测试数据4.理论计算根据 KVL 和 KCL 及电阻 VCR

2、 列方程如下：Is=I1+I2,U1+U2=U3,U1=I1*R1,U2=I1*R2,U3=I2*R3解得， U1=10V,U2=20V,U3=30V,I1=5A,I2=5A5.实验数据与理论计算比较由上可以看出，实验数据与理论计算没有偏差，基尔霍夫定理正确；R1 与 R2 串联，两者电流相同，电压和为两者的总电压，即分压不分流；R1R2与 R3 并联，电压相同，电流符合分流规律。6.实验心得第一次用软件， 好多东西都找不着， 再看了指导书和同学们的讨论后， 终于完成了本次实验。在实验过程中，出现的一些操作上的一些小问题都给予解决了。实验二1.实验目的通过实验加深对叠加定理的理解； 学习使用受

3、控源； 进一步学习使用仿真测量仪表测量电压、电流等变量。2.解决方案自己设计一个电路， 要求包括至少两个以上的独立源 （一个电压源和一个电流源） 和一个受控源，分别测量每个独立源单独作用时的响应，并测量所有独立源一起作用时的响应，验证叠加定理。并与理论计算值比较。3.实验电路及测试数据电压源单独作用：电流源单独作用：共同作用：4.理论计算电压源单独作用时： -10+3Ix1+2Ix1=0, 得 Ix1=2A;电流源单独作用时：,得Ix2=-0.6A;两者共同作用时:,得Ix=1.4A.5.实验数据与理论计算比较由上得，与测得数据相符， Ix=Ix1+Ix2 ,叠加定理得证。6.实验心得通过本实

4、验验证并加深了对叠加定理的理解，同时学会了受控源的使用。实验三1.实验目的通过实验加深对戴维南、诺顿定理的理解；学习使用受控源。2.解决方案自己设计一个有源二端网络， 要求至少含有一个独立源和一个受控源， 通过仪表测量其开路电压和短路电流，将其用戴维南或诺顿等效电路代替，并与理论计算值相比较。实验过程应包括四个电路： 1）自己设计的有源二端网络电路，接负载 RL，测量 RL上的电流或电压； 2）有源二端网络开路电压测量电路； 3）有源二端网络短路电流测量电路；3）原有源二端网络的戴维南（或诺顿）等效电路，接（1）中的负载RL，测量RL上的电压或电流。3.实验电路及测试数据原电路：开路电压测量：

5、短路电流测量：戴维南等效电路：4.理论计算开路电压： Uoc=10V,短路电流： Ioc=1/150=0.667A,输出电阻： Ro=Uoc/Ioc=1.5k .5.实验数据与理论计算比较由上可知，计算结果与测量结果相符，且等效电路在负载上引起的响应与原电路相同，验证了戴维南等效法的正确性。6.实验心得通过本实验验证并加深了对戴维南、诺顿定理的理解。实验四1.实验目的通过实验加深对理想运放的负反馈电路理解。2.解决方案自己设计一个理想运放负反馈电路， 可以是反向比例电路， 正向比例电路， 加法电路等，可以设计一级或多级，测量其输出电压值，并与理论计算值相比较。 （注意运放输入电压必须是小信号，

6、电压值控制在 1v 以下。）3.实验电路及测试数据反向比例器：4.理论计算由虚短和虚断知， U0=0,I1=I2, 即（U1-U0）/R1=(U0-U2)/R2, 得 U2= - U1*R2/R1 。5.实验数据与理论计算比较根据理论计算， U2=-12V,与测量结果一致，即本电路可以作为反向比例器使用。6.实验心得通过本次实验验证并加深了对理想运放的负反馈电路理解。实验五1.实验目的（1）学习使用示波器。（2）通过模拟仪器测试 RC电路的充放电特性 , 观察电容器充放电过程中电压与电流的变化规律。1.实验内容与步骤1、 RC电路的充放电特性测试（1）在 EWB 的电路工作区按上图图连接。可按

7、自己选择的参数设置。（2）选择示波器的量程，按下启动停止开关，通过空格键使电路中的开关分别接通充电和放电回路，观察不同时间常数下RC电路的充放电规律。（3）改变 C 数值计算其时间常数。 绘出虚拟示波器显示的输出波形图，也可自行设计实验。使用 EWB 时注意选择适当的仿真仪表量程。每次要通过按下操作界面右上角的“启动停止开关” 接通电源， 或者暂停来观察波形。 使用示波器时要注意选择合适的时间和幅值来观察波形。/3.实验电路及测试数据 1uF 电容充电：1uF 电容放电：0.1uF 电容充电：0.1uF 电容放电：电容具有充放电功能，充放电时间与电路时间常数 RC 有关。4.理论计算当C1=0

8、.1uF时，时间常数=RC1=1ms,当 C2=1uF 时，=RC2=10ms；充电时电容电压为零状态响应， Uc(t)=12*(1-) V,放电时电容电压为零输入响应， Uc(t)=12* V。5.实验数据与理论计算比较比较计算结果和测量数据可得，电容充放电的时长与电路时间常数有关（ 越大，充放电时间越长），且测得的响应曲线与计算结果一直。6.实验心得通过本次实验，学习了使用示波器。通过模拟仪器测试 RC 电路的充放电特性 , 观察到了电容器充放电过程中电压与电流的变化规律。实验六1.实验目的通过实验加深对交流电路中幅值、 有效值、 相位的理解； 学习使用交流信号源和仿真仪表测量交流电压、电

9、流，学习使用示波器。2.实验电路及测试数据串联：并联：电阻的 u、 i 相位关系：电容的 u、 i 相位关系：电感的 u、 i 相位关系：3.理论计算串联：=2? =1005.3 ,则Zr=R=5 ,Zc=-j/( c)=-2.49j ,Zl=j L=0.5j ,从而 Ur=| s*Zr/(Zr+Zc+Zl) |=93.2V,Uc=| *Zc/(Zr+Zc+Zl) |=9.5V,Ul=| *Zl/(Zr+Zc+Zl) |=45.75V.并联：=2?=1005.3 ,则Zr=R=50 ,Zc=-j/( c)=-39.8j ,Zl=j L=20.11j ,于是 Ir=| s*(Zc+Zl)/(Zr

10、+Zc+Zl) |=64.6A,Ic=| s*(Zr+Zl)/(Zr+Zc+Zl) |=82.2AIl=| s*(Zc+Zr)/(Zr+Zc+Zl) |=158.5A电阻的 u、 i 相位关系：根据电阻的电气特性可知 u 与 i 同相，即相位差为零。电容的 u、 i 相位关系：根据电容的电气特性可知电流领先电压 。电感的 u、 i 相位关系：根据电感的电气特性可知电压领先电流 。4.实验数据与理论计算比较比较后可知实验测量数据与计算结果相符，串联电压和并联电流分别满足= +（ ） ， = + （ ） 的关系，即满足一种矢量关系。各元件上 u、i 的相位关系也已理论知识一致。5.实验心得通过本次

11、实验加深了对交流电路中幅值、 有效值、 相位的理解； 学会了使用交流信号源和仿真仪表测量交流电压、电流。实验七1.实验目的通过实验加深对交流电路中相量计算的理解。2.实验电路及测试数据KVL 验证：Uc 落后于 Ur 90 度，Ul 领先于 Ur 90 度。KCL 验证：Ir 领先于 I 44 度Il 落后 I 37 度Ic 领先 I 137 度。3.理论计算KVL ：=2?=1005.3 ,故 Zr=R=20 ,Zc=-j/( c)= -24.87j,Zl=j L=50.27j，设电流相量为 =I A,根据 KVL 有： = + + ,由 VCR 有 =Zr* , =Zc* , =Zl* ，

12、 = * （Zr+Zc+Zl ）,解得： =3.1 A, =62 V, =-77.1（ ） V, =155.84 V，KCL: =2? =1005.3 , 故 Zr=R=50 ,Zc=-j/( c)= -39.79j,Zl=j L=20.11j，设电流相量= 3A,根据KCL有=+ ,由 VCR 有，*Zr=*Zc=*Zl解得A,= 2.25()A,=2.37( )A。4.实验数据与理论计算比较比较计算结果与测量结果，两者一致，验证了交流电路的 KVL 和 KCL。5.实验心得通过本次实验加深了对交流电路中相量计算的理解。实验八1.实验目的通过实验加深对三相交流电路中相电流、线电流、 相电压、线电压的理解；学习使用交流信号源和仿真仪表测量交流电压、电流。2.解决方案自拟实验电路， 用交流电压表、 电流表测量星形联接及三角形联接的三相负载的相电流、线电流、相电压、线电压有效值大小。3.实验电路及测试数据星形负载：三角形负载：4. 实验数据与理论比较由图知，对于星形负载，线电流等于相电流，线电压为相电压倍；对于三角形负载，线电压等于相电压，线电流为相电流的倍。5. 实验心得通过本次实验加深了对三相交流电路中相电流、线电流、相电压、线电压的理解。