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叠加定理和戴维南定理

一、实验目的
通过实验方法验证叠加定理和戴维南定理。
通过实验加深对电位、电压与参考点之间关系的理解。
通过实验加深对电路参考方向的掌握和运用能力。
学会使用直流电流表和数字万用表。
二、实验原理
1.叠加定理是线性网络的重要定理。在一个线性网络中，当有n个独立电源共同作用时，在电路中任一部分产生的响应(电压或电流)等于各独立源单独作用时在该部分产生响应的代数和。
2.戴维南定理是指一线性含源二端网络，对外电路来说等效为一个电压源与电阻串联，电压源的电压等于二端网络的开路电压，串联电阻为二端网络内部所有独立源为零时的输入端等效电阻。
3.测量电路中电流的方法
在电路插接板上有电流测试孔，在未接入电流测试线时，电路保持接通状态；当测量电流时，须将电流测试线与电流表相连，其红色接线夹与电流表的正极相连、黑色接线夹与电流表的负极相接，然后将插头插入待测电流电路的电流测试孔，此刻电流表即串接在该电路中，读完电流表数值后，将电流测试插头拔下，当电流测试插头被拔出之后，电流表即脱离该电路，其电流测试插座仍能保持电路处于接通状态。

三、实验内容
根据提供的电阻参数，设计并选择合适的电压E1，E2，测量电路中的电流I1、I2、I3，与理论值比较。
四、实验装置
实验装置如图1—1所示：

图1―1：戴维南定理和叠加定理实验装置
开关K1和K2手柄指向电压源，则相应在AB、CD端接入的电压源被接入电路；若开关K1和K2手柄指向短路线，则AB、CD端被电路中的短路线短接。
开关K3和K4为单刀三位开关，开关手柄指向左侧ON的位置，则K3、K4处短路；开关手柄指向右侧R4或D1的位置，则K3、K4处接入R4和D1；开关手柄指向中间OFF的位置，则K3、K4处断开。
I1、I2、I3是电流测试孔，仅供电流测试用。

五、实验步骤
（一）叠加定理
开关K1、K2、K3、K4和K5手柄均置向左端。接入稳压电源E1，E2
1.电源E1，E2共同作用
将开关K1，K2置向左端，将稳压电源E1和E2分别接在AB端和CD端，用直流电流表（C75或C77）分别测出电流I1、I2、I3值并记录在表1中。
2.电源E1单独作用
将开关K2置向右端,分别测出电流,I1′、I2′、I3′值并记录在表中。
3.电源E2单独作用
将开关K1置向右端，开关K2置向左端，分别测出电流,I1″、I2″、I3″值并记录在表中。
(注意保持电源电压维持恒定及正确记录电流的正负值。)
（二）戴维南定理
开关K1、K2、K3、K4和K5手柄均置向左端。接入稳压电源E1，去掉E2。
1.数字万用表测量并记录D、C端的开路电压UODC。
2.将开关K5置向右端，测量电流I2。调节电位器RW，使电流
I2=–8mA。
3.去掉E1并将K1置向右端。
4.将开关K4置向OFF位置，调节稳压电源使E1=UODC并接在开关K4的两端。
5.测量电流I2′。
六、实验报告要求
1、根据实验线路中给定参数R1=100Ω，R2=300Ω，R3=50Ω，以及电阻所能承受的最大功率，预先计算出允许通过的最大电流理论值，进而推导出电路所加载的电源电压。实验时根据计算值连接电源，并测出3个电流，与理论值比较。
2、简要分析产生误差的原因。
3、回答思考题：(1)为什么线性电路的任一支路的电流(或电压)可以迭加，而功率却不能?并用实验结果说明之；(2)如何在迭加定理中实现电源电压为零且又不使稳压电源短路，请你试将实际电路设计出来
七、注意事项
1.不允许将稳压电源直接短路。
2.选择正确的仪表量程及极性，根据仪表极性及电路中参考方向，正确记录电流、电压的正负值。
八、实验设备
直流稳压电源DH1718D
直流毫安表C77
数字万用表，
综合实验箱。