电工学 实验1(1) 叠加定理的验证.pdf

青岛滨海学院教师教案

课题叠加原理的验证需2课时

1．验证线性电路叠加原理的正确性；
教学
目的2．加深对线性电路的叠加性和齐次性的认识和理解。
要求
3．加深理解叠加原理对非线性电路不适用。

教学
对线性电路的叠加性和齐次性的认识和理解。
重点

教学理解线性电路叠加原理；理解叠加原理对非线性电路教案编写日期
难点不适用年月日

教学内容与教学过程提示与补充

一、实验前准备实验所用仪器、实验报告、板书实验内容
二、组织实验课堂

1.根据实验人数合理分组

2.学生签名（签到表轮流签名）
3.讲解本次实验方法、要求

三、实验指导

主要讲解实验目的、实验原理、实验步骤及其实验的注意事项等；

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四、实验原理

1．线性电路的叠加性：在有几个独立源共同作用下的线性电路中，

任何一条支路的电流或电压，都可以看成是由每一个独立源单独作用时
在该支路所产生的电流或电压的代数和。

2．线性电路的齐次性：当激励信号（某独立源的值）增加或减小K
倍时，电路的响应（即电路中各支路的电流和电压值）也将增加或减小

K倍。
某独立源单独作用是指：在电路中将该独立源之外的其他独立源“去

掉”，即电压源用短路线取代，电流源用开路取代，受控源保持不变。
对含非线性元件（如二极管）的电路，叠加原理不适用；叠加原理

一般也不适用于“功率的叠加”，P＝（ΣI）·（ΣU）≠ΣIU
五、实验预习要求，在实验报告本上完成以下内容

1．写出本实验用到的仪器、设备及型号；
2．画出实验电路接线图及数据表格；

3．根据图3.1中各元件参数计算表格3.1中各项理论值

4．回答思考问题：叠加原理中E、E分别单独作用，在实验中应
12
如何操作？可否直接将不作用的电源（或）置零（短接）？
E1E2

六、实验内容与步骤

实验线路如图3.1所示，中虚线的地方用导线连接起来。

ABC
510Ω510Ω
I1I2
12VI36V
E1S1S2E2
1kΩ

D
图3.1实验电路

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表3.1线性电路叠加原理的验证

实验内
EEIIIUUUUU
12123ABBCADCDDA
容
(v)(v)(mA)(mA)(mA)(v)(v)(v)(v)(v)
测量项目

E单独作用
1

E单独作用
2

E、E作用
12

2E单独作用
2
1．令电源单独作用时（将开关掷向侧，开关投向短路
E1S1E1S2
侧），用数字万用表测量各支路电流及电路中指定两点间的电压，数据记

入表3.1。

2．令电源单独作用时（将开关投向短路侧，开关投向
E2S1S2E2
侧），重复实验步骤2的测量和记录。

3．令和共同作用时（开关和分别投向和侧），重
E1E2S1S2E1E2
复上述的测量和记录。

4．将的数值增大两倍，调至(＋，重复上述第3项的测量并
E212V)
记录。5．将1KΩ换成一只二极管1N4007，重复1～4的测量过程，数

据记入表3.2中。

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表2含二极管的非线性电路

实验内
EEIIIUUUUU
12123ABBCADCDDA
容
(v)(v)(mA)(mA)(mA)(v)(v)(v)(v)(v)
测量项目

E单独作用
1

E单独作用
2

E、E作用
12

2E单独作用
2
七、实验注意事项

1．应严格按照图中所给电流或电压参考方向正确连接万用表的红黑

表笔。

例如，测量电流时，先将之间的导线拔下，然后将万用表设置为
I1AB
测量直流电流的状态，将红表笔接入左边的插孔，黑表笔接入右边的插

孔，保证在给定的电流参考方向下，电流始终从红表笔流入，黑表笔流

出。

测量电压时，应将万用表设置为测量直流电压的状态，且红表笔始

终与假想的高电位点连接，黑表笔始终与假想的低电位点连接。如，测

量U电压时，红表笔接A点，黑表笔接B点；测U时，红表笔接D
ABDA
点，黑表笔接A点。

2．实验过程中，为了保证仪表的安全，避免在测完电流后没有及时

切换万用表测量状态，而直接去测电压导致烧表事故发生，最好先把表

格中所有的电压测完之后，再去测电流。正确选用仪表量程并注意及时

更换。测量各项参数时应注意量程的合理选择。使用数字万用表时，一

般所选择的量程应遵循一个原则：即让被测电量的值尽可能接近所选量

程的最大值。

3．在测量中如果万用表显示屏出现4个或5个零同时闪烁，表示“超

量程”了，即被测电量超过所选量程的最大值，这时应及时将量程切换
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到较大一档。
八、实验报告要求

1．根据所测实验数据，归纳、总结实验结论，即验证线性电路的叠加性

与齐次性。

2．各电阻器