实验一 叠加原理和戴维南定理的验证

实验一、实验二 叠加原理和戴维南定理的验证

一、实验目的

1． 验证叠加原理和戴维南定理。 2． 学习通用电学实验台的使用方法。 3． 学习万用表、毫伏表、伏特表的使用方法。

二、实验仪器及元件

1．通用电学实验台 ZH—12型 1台 2．万用表 MF—47型 1快 3．直流伏特表 85C17（0—15V） 1块 4．直流毫伏表 85C17（0—50mA） 3块 5．开关 2个 6．电阻 若干

三、实验电路

图1—1 验证叠加原理电路

图1—2 验证戴维南定理电路

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图1—3 戴维南等效

四、实验方法

1．叠加原理的验证

1．首先调整好直流稳压电源，用万用表直流电压档测出其输出值，使其两路电压输出分别为U1=10V，U2=12V。

2．按照实验电路图1—1接线，经过老师检查无误后，方可开始实验。 3．先将开关S1闭合，S2断开，并用短路线将cd短接，即只有电源U1单独作用，分别测量I1、I2、I3、U，并将数据填入表1—1中，测完将短路线拆除。

4．再将开关S1断开，S2闭合，并用短路线将ab短接，此时只有电源U2单独作用，分别测量I1、I2、I3、U，并将数据填入表1—1中，测完将短路线拆除。

5．然后将开关S1、S2同时闭合，测量U1、U2共同作用时的I1、I2、I3、U，并将数据填入表1—1中。

2．戴维南定理验证

1．按照实验电路图1—2接线，经老师检查无误后，方可开始。

2．将开关S1、S2断开，即负载RL开路时，测此时的开路电压U0，记录伏特表读数并填入表1—2中。然后将S1闭合，测量RL短路时的短路电流IS，记录毫安表读数并填入表1—2中，根据公式R0=U0/IS计算戴维南等效电阻R0。

3．再将S1断开，并用短路线将AB短接，用万用表欧姆档测无源二端网络EF两端的等效电阻R0，填入表1—2中并和上面的计算结果比较。

4．然后闭合S2，改变RL的阻值，并将不同RL下的I、U填入表1—3中。 5．按照实验电路图1—3接线，并按照表1—4分别改变RL的阻值，并将不同RL下的I、U填入表1—4中，然后和表1—3中的数据进行比较，验证电路图1—2、图1—3是否等效。

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五、注意事项

1．每次使用万用表之前要检验其档位是否正确，切不可用电流档测量电压，也不可带电测量电阻。使用欧姆档测量电阻之前必须调零。

2．验证叠加原理时要注意U1、U2单独作用时，电路中电流I1、I2的实际流向，以免指针反偏损坏直流毫安表。

六、实验数据及分析

表1—1

U1单独作用 U2单独作用 U1、U2共同作用

表1—2

开路电压U0

表1—3

RL（Ω） I（mA） U（V） 0 510 1K 表1—4

RL（Ω） I（mA） U（V）

分析： 1． 根据表格数据验证叠加原理。

2．在同一个坐标系上画出实验电路图1—2和图1—3的伏安特性曲线，并做比较，验证戴维南定理。

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I1 I2 I3 U 短路电流IS R0=U0/IS R0的测量值 1.5K 2K 3K 4K ∞ 0 510 1K 1.5K 2K 3K 4K ∞ 七、回答问题

1．验证叠加原理时，如果电源内阻不可忽略，实验如何进行？

2．验证戴维南定理时，用毫安表测量RL短路时的短路电流IS，那么是否也可以用毫安表测量蓄电池的短路电流？为什么？

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