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叠加定理和互易定理实验
(使用电路原理实验箱或电路实
(3)互易定理适用范围
1)各图的N与N的方框内部是完全相同的仅含线性电阻元件的电路;
2)电路在单一激励的情况下。
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三、实验电路及元器件参数
本实验采用电路原理实验箱《叠加定理和互易定理》单元,其中USA、USB的两对电源接线端子,红端接电源“+”,黑端接电源“-”,USA=15V,USB=12V。
电路中线性电阻R1=R2=R3=220Ω,R4=270Ω,R5=200Ω,R6=240Ω。
非线性元件发光管D1~D6它们用来观察电路有否电流已通过和判断电流方向,在线性电路测量时需将其短接。
双刀双投开关K1、K2有两个用途:双刀合向电源侧可接通电源;合向短接线侧可把电源置零。
a1、a2、与b1、b2插孔,可用来连接A、B支路,测支路电流、短路电流、开路电压(当K1、K2合向短接线时)。
其它插孔可用于换参数,测支路电流,改变连接方式。
四、实验内容及方法步骤
(一)验证叠加定理
(1)线性对称电路N(线性电阻R1=R2=R3)。分别测量当电源USA单独作用,见图4,左边是原理图,右边是接线图。电源Usa单独作用(电路图自拟)。电源Usa和Usb共同作用,见图5时,各支路的电流和电压。测量结果记入附表1中。
图4 电路Usa单独作用
(2)线性不对称电路N(线性电阻R4≠R5≠R6或其它组合)。重复(1)的实验内容,测量结果记入附表2。
(3)含非线性元件(发光管)的对称或不对称电路N(电路自拟)。重复(1)的实验内容,测量结果记入附表3中。
图5 电路Usa、Usb共同作用单独作用
(二)验证互易定理
验证分为线性对称电路N和线性不对称电路N两组,分别进行如下测试:
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(1)验证互易定理的第一种形式。方法是在线性电路N的A侧(相当于1-1’)Usa接电压源,测量B侧的短路电流Ib,(电流表接入b1、b2插孔即可),见图6,左侧是原理图,右侧是接线图;再把电压源(电压数值保持不变)转换接到B侧Usb(相当于2-2’端),测量A侧的短路电流上Ia,(电流表接于a1、a2插孔),记入附表4、表5。
(2)验证互易定理的第二种形式。方法是在线性电路N的A侧接电流源IS,测量B侧的开路电压Ub;见图7,左侧是原理图,右侧是接线图。电流源IS(电流数值保持不变)换接到B侧,测量A侧的开路电压u2,测量结果对应记入附表4、表5。
(3)验证互易定理的第三种形式。该形式有两种方式:
1)方式一:为线性电路N的A侧接电流源IS,测量B侧的短路电流Ib。(电路自拟);B侧Usb接电压