怎样用实验数据 验证线性电路的叠加原理
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发布时间：2022-04-22 05:07
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热心网友
时间：2023-11-17 15:27
一、实验目的
验证线性电路叠加原理的正确性，加深对线性电路的叠加性和齐次性的认识和理解。
二、原理说明
叠加原理指出：在有几个独立源共同作用下的线性电路中，通过每一个元件的电流或
其两端的电压，可以看成是由每一个独立源单独作用时在该元件上所产生的电流或电压的
代数和。
线性电路的齐次性是指当激励信号（某独立源的值）增加或减小K 倍时，电路的响应
（即在电路中各电阻元件上所建立的电流和电压值）也将增加或减小K 倍。
三、实验设备
四、实验内容
实验线路如图3-1 所示，用挂箱上的“基尔夫定律/叠加原理”线路。
1. 将两路稳压源的输出分别调节为12V 和6V，接入U1 和U2 处。
2. 令U1 电源单独作用（将开关K1 投向U1 侧，开关K2 投向短路侧）。用直流数字电压
表和毫安表（接电流插头）测量各支路电流及各电阻元件两端的电压，数据记入表3-1。
3. 令U2 电源单独作用（将开关K1 投向短路侧，开关K2 投向U2 侧），重复实验步骤2
的测量和记录，数据记入表3-1。
4. 令U1 和U2 共同作用（开关K1 和K2 分别投向U1 和U2 侧）， 重复上述的测量和记
录，数据记入表3-1。
5. 将U2 的数值调至＋12V，重复上述第3 项的测量并记录，数据记入表3-1。
6. 将R5（330Ω）换成二极管 1N4007（即将开关K3 投向二极管IN4007 侧），重复1～
5 的测量过程，数据记入表3-2。
7. 任意按下某个故障设置按键，重复实验内容4 的测量和记录，再根据测量结果判断
出故障的性质。
表 3-2
五、实验注意事项
1. 用电流插头测量各支路电流时，或者用电压表测量电压降时，应注意仪表的极性，
正确判断测得值的＋、－号后，记入数据表格。
2. 注意仪表量程的及时更换。
六、预习思考题
1. 在叠加原理实验中，要令U1、U2 分别单独作用，应如何操作？可否直接将不作用
的电源（U1 或U2）短接置零？
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？
七、实验报告
1. 根据实验数据表格，进行分析、比较，归纳、总结实验结论，即验证线性电路的叠
加性与齐次性。
2. 各电阻器所消耗的功率能否用叠加原理计算得出？ 试用上述实验数据，进行计算
并作结论。
3. 通过实验步骤6 及分析表格3-2 的数据，你能得出什么样的结论？
4. 心得体会及其他。
热心网友
时间：2023-11-17 15:28
（1）验证线性电路的叠加性
依据测量数据，选定电流I1和电压UAB。通过计算，验证线性电路的叠加性是正确的。
验证电流I1：
U1单独作用时：I1（U1单独作用）=
8.69mA
U2单独作用时：I1（U2单独作用）=
-
1.19mA
U1、U2共同作用时：I1（U1、U2共同作用）=7.55mA
即
结论：I1（U1、U2共同作用）=I1（U1单独作用）+I1（U2单独作用）
验证电压UAB：
U1单独作用时：UAB（U1单独作用）=
2.
42
V
U2单独作用时：UAB（U2单独作用）=
-
3.59V
U1、U2共同作用时：UAB（U1、U2共同作用）=-1.16V
即
结论：UAB（U1、U2共同作用）=UAB（U1单独作用）+UAB（U2单独作用）
因此线性电路的叠加性是正确的。
（2）验证线性电路的齐次性
依据表2-2的测量数据，选定电流I1和电压UAB。通过计算，验证线性电路的齐次性是正确的。
验证电流I1：
U2单独作用时：I1（U2单独作用）=
-
1.19mA
2U2单独作用时：I1（2U2单独作用）=
-
2.
39mA
即
结论：I1（2U2单独作用）=2I1（U2单独作用）
验证电压UAB：
U2单独作用时：UAB（U2单独作用）=
-
3.
59
V
2U2单独作用时：UAB（U2单独作用）=
-
7.
17V
结论：UAB（2U2单独作用）=2
UAB（U2单独作用）
因此线性电路的齐次性是正确的。
同理，其它支路电流和电压，也可类似计算。证明线性电路的叠加性和齐次性是正确的。
姬浮灌簧弑毫鬼桐邯昆二、对于含有二极管的非线性电路，通过计算，证明非线性电路不符合叠加性和齐次性。
希望有帮助
