电路分析实验报告.docx

1、电路分析实验报告电路分析实验报告 作者： 日期： 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 201513060114 指导教师 阴明 实验地点 6B602 实验成绩 二一六年 三月 二一六年 六月实验一、电路元件伏安特性的测绘摘要实验目的1、学会识别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。实验步骤 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伏开始缓慢地增加（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

2、时所测得数据如下：R=1K时：U(v)012345678910I(mA)0 0.9922.983.994.995.996.978.028.989.98R=900时:U(v)012345678910I(mA)01.102.223.344.425.556.677.778.899.9810.1R=800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

3、 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

4、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VA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VA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

5、？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正确性，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利用基尔霍夫电压、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-

6、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)8-2000I1-1000I3-1000I1=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=-

7、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，基尔霍夫定律是正确的，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正确性，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.

8、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正确性，利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

9、证摘要实验目的：1、验证线型电路叠加原理正确性，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.

10、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

11、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，如果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)U

12、AB(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012-2.47.24.8-7.2-2.372.48-1.25-1.25330电阻实验数据测量项目实验内容U1(V)U2(V)I1(mA)I2(mA)I3(mAUAB(V)UCD(V)UAD(V)UDE(V)UFA(V)U1单独作用1208.641-2.3956.2462.3950.7

13、93.1854.4064.406U2单独作用06-1.193.572.38-3.57-1.1781.213-0.606-0.606U1U2共同作用1267.4511.1758.626-1.175-0.3884.3953.83.82U2单独作用012-2.387.144.767.14-2.3562.426-1.212-1.212二极管时的理论值表 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1208.67-2.526.132.560.623.184.44.4U2单独作用060000-6.04000

14、U1U2共同作用1267.8407.840-1.974.073.983.982U2单独作用0120000-12000 实验思考1在叠加原理实验中，要令Ul、U2分别单独作用，应如何操作?可否直接将不作用的电源(Ul或U2)短接置零?答：要令Ul单独作用，应该把K2往左拨，要U2单独作用应该把K1往右拨。不可以直接将不作用的电源(Ul或U2)短接置零，因为电压源内阻很小，如果直接短接会烧毁电源。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?答：实验电路中，若有一个电阻器改为二极管，叠加原理的迭加性与齐次性不成立，因为叠加原理的迭加性与齐次性只适用于线性电路

15、，二极管是非线性元件，使实验电路为非线性电路，所以不成立.实验五、戴维南定理的验证摘要实验目的1、验证戴维南定理的正确性，加深对该定理的理解2、掌握测量有源二端网络等效参数的一般方法关键词：戴维南定理、验证、叠加原理的应用、等效戴维南电阻、电压计算值如下：UOC(V)ISC(mA)R=UOC/ISC(）17.0832.8519.88实际测量值：UOC(V)ISC(mA)R=UOC/ISC()17.1132.8521.65分别对图a和图b进行测量：图aRL()02004006008001000无穷大U(V)04.026.37.768.7813.714.46I(mA)27.920.015.8131

16、1.11.80.2图bRL()02004006008001000无穷大U(V)04.026.37.768.7813.714.46I(mA)27.920.015.81311.11.80.2实验总结：1、通过对实验数据的分析，可以得知戴维南定理的正确性，可以将有源二端网络电路等效为一个独立源与电阻的串联或是并联，简化电路的过程。2、在计算过程 中，对于只有独立源的电路，计算戴维南等效电阻时，只需把独立源置零即可，若有受控源，将端口加以电流源或是电压源再进行计算；通过电阻电路的分压原理、叠加原理、基尔霍夫定理可以求出戴维南等效电压实验六、典型电信号的观察与测量摘要实验目的1、熟悉实验装置上低频信号发

17、生器，脉冲信号发生器的布局，各旋钮、开关的作用及其使用方法。2、初步掌握用示波器观察电信号波形，定量测出正弦信号和脉冲信号的波形参数。3、初步掌握示波器、信号发生器的使用。关键词：熟悉、装置使用、掌握仪器调节各个设置开关，得到以下的表格中的数据项目测定定频率计读数正弦波信号频率的测定 50Hz 1500Hz 20000Hz示波器“t/div”位置5.000ms200us 10us一个周期占有的格数43.25信号周期（s）0.020.0006680.0005计算所得频率（Hz）50149720000项目测定交流毫伏表读数正弦信号幅值的测定 0.2v 1.5v 3v示波器“v/div”位置100m

18、v500mv2v峰-峰值波形格数6.64.84.6峰值330mv1200mv4600mv计算所得有效值233.35mv848.53mv3252.7mv方波脉冲信号的观察和测定：(1)将电缆插头换接在脉冲信号的输出插口上，选择信号源为方波输出。(2)调节方波的输出幅度为3.0VPP（用示波器测定），分别观测100Hz，3KHz和30KHz方波信号的波形参数。(3)使信号频率保持在3KHz，选择不同的幅度及脉宽，观测波形参数的变化。实验注意事项1.示波器的辉度不要过亮。2.调节仪器旋钮时，动作不要过快、过猛。3.调节示波器时，要注意触发开关和电平调节旋钮的配合使用， 以使显示的波形稳定。4.作定量

19、测定时，“t/div” 和“V/div” 的微调旋钮应旋置“标准”位置。5.为防止外界干扰， 信号发生器的接地端与示波器的接地端要相连（称共地）。6.不同品牌的示波器,各旋钮、功能的标注不尽相同,实验前请详细阅读所用示波器的说明书。7.实验前应认真阅读信号发生器的使用说明书。学生实验 心得通过此次电路实验，我的收获真的是蛮大的，不只是学会了一些一起的使用，如毫伏表，示波器等等，更重要的是在此次实验过程中，更好的培养了我们的具体实验的能力。又因为在在实验过程中有许多实验现象，需要我们仔细的观察，并且分析现象的原因。特别有时当实验现象与我们预计的结果不相符时，就更加的需要我们仔细的思考和分析了，并且进行适当的调节。因此电路实验可以培养我们的观察能力、动手操做能力和独立思考能力。所以对于此次电路实验我觉得很成功，因为我在这次实验中真的收获到了很多从课堂上学不到的东西，真的让我感触颇深，受益匪浅！ 学生（签名）：葛小源 2016年 6月 20日指导教师评语成绩评定：指导教师（签名）： 年 月 日