长江大学：《电工学实验》课程教学课件（PPT讲稿）2.叠加定理的验证

实验一、叠加定理的验证实验目的11.1.验证线性电路叠加定理的正确性，加深对线性电路的叠加性和齐次性的认识和理解1.2、熟悉直流稳压电源、数字万用表及实验箱的使用2.实验原理2.1、叠加定理叠加性：在有多个独立源共同作用的线性电路中，通过每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。2025/11/15长江大学龙从玉

2025/11/15 长江大学 龙从玉 1 1.1、验证线性电路叠加定理的正确性，加深对 线性电路的 叠加性和齐次性的认识和理解。 1.2、熟悉直流稳压电源、数字万用表及实验箱的使用。 1、实验目的 2、实验原理 2.1、叠加定理 叠加性：在有多个独立源共同作用的线性电路中，通过每 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。 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。 实验 一、叠加定理的验证

3.1、数字万用表使用3、主要实验仪器仪表UT58AJNI-T直流电压的测量10ko黑表笔插入COM插孔，红表笔插入1VIQ"插孔。②将功能旋钮置于直流“V档，可选择20V量程，将表笔跨接到待测电路上。AConnect Test Leads③测量时仅显示“1.”表示过量程，需O锁定开关将功能旋钮置于更高量程档BlOLD负④测直流电压时，显示数值前有1100200n100号，则红表笔实际接负极了。POWER.OMa2）电阻的测量00功能将黑表笔插入COM插孔，红表笔插入2020u旋钮VIQ插孔2m20m0Am②将功能开关置于“Q”档，可选择20K200m201200rmA0CONVOtHAmA的量程，将测试表笔跨接到待测电阻上③数字万用表测量电阻值是直接读出的！测量时仅显示“1.”表示过量程，需将功能旋钮置于更高量程档。22025/11/15长江大学龙从玉

2025/11/15 长江大学 龙从玉 2 1）直流电压的测量 ①黑表笔插入COM插孔，红表笔插入 “V/”插孔。 ②将功能旋钮置于直流“¯V”档，可选择 20V量程，将表笔跨接到待测电路上。 ③测量时仅显示“1. ”表示过量程，需 将功能旋钮置于更高量程档。 ④测直流电压时，显示数值前有“−”负 号，则红表笔实际接负极了。 2 ）电阻的测量 ①将黑表笔插入COM插孔,红表笔插入 V/插孔。 ②将功能开关置于“  ”档，可选择20K 的量程，将测试表笔跨接到待测电阻上。 ③数字万用表测量电阻值是直接读出的！ ④测量时仅显示“1. ”表示过量程，需将 功能旋钮置于更高量程档。 3、主要实验仪器仪表 3.1、数字万用表使用 开关 锁定 功能 旋钮

3.2SS1972F直流稳压电源使用说明SS1792F可跟踪直流稳定电源30V/3A-30V/3A石家庄市无线电四厂电压电压CH2988.8跟踪88.E电流电流CH1显示显示显示显示按键选择选择(II)1O输出3调压调流调流调压电源银踪P开关电压电压电流电流开独立VA旋钮旋钮旋钮旋钮3-6V工X3A-输出2输出1在CH2跟踪CH1时，两电源可并联使用.也可串联使用32025/11/15长江大学龙从玉

2025/11/15 长江大学 龙从玉 3 电源 开关 输出1 输出2 电压 旋钮 电流 旋钮 电压 显示 显示 选择 电流 显示 电压 旋钮 电流 旋钮 CH2 跟踪 CH1 按键 电压 显示 显示 选择 电流 显示 输出3 在CH2跟踪CH1时,两电源可并联使用.也可串联使用。 3. 2 SS1972F直流稳压电源使用说明

实验内容与操作步骤叠加定理实验电路如下图图-1-1线性电路叠加实验--Us1单独作用R1R21k2kS2S1U2UU3R33Us112vGND分别测量相应电阻元件的电压2025/11/15长江大学龙从玉

2025/11/15 长江大学 龙从玉 4 12v GND 3k 1k 2k R1 R2 R3 + US1 - 图-1-1线性电路叠加实验- US1单独作用 4、实验内容与操作步骤 叠加定理实验电路如下图 S1 S2 + U1 - + U2 - + U3 - 分别测量相应电阻元件的电压

实验内容与操作步骤4.1、Us1电源单独作用：（12V）将开关S1投向Us1电源侧，开关S2投向短路侧。用直流数字电压表测量各电阻元件两端的电压，同时计算R3的功率PR3，数据记入表-1。4.2、Us2电源单独作用：（6V）将开关S1投向短路侧，开关S2投向电源Us2侧，再按实验步骤4.1的测量和记录，数据记入表-1。4.3、Us1和Us2电源共同作用：开关S1和S2分别投向Us1和Us2电源侧，再次重复步骤4.1的测量和记录，数据记入表-1。4.4、22倍的Us2单独作用：（将Us2的6V电压上调至+12V重复实验步骤4.1的测量和记录，数据记入表-1。注意：标明电路中电压的参考方向！标明测量数据的正负*4.5、用二极管IN4007替代R3，试作非线性电路的叠加重复1~4的测量过程，数据记入表-2。52025/11/15长江大学龙从玉

2025/11/15 长江大学 龙从玉 5 4、实验内容与操作步骤 4.1、US1电源单独作用：(12V) 将开关S1投向US1电源侧，开关S2投向短路侧。用直流数 字电压表测量各电阻元件两端的电压，同时计算R3的功率PR3， 数据记入表-1。 4.2、US2电源单独作用：(6V) 将开关S1投向短路侧，开关S2投向电源US2侧，再按实验 步骤4.1的测量和记录，数据记入表-1。 4.3、US1和US2电源共同作用： 开关S1和S2分别投向US1和US2电源侧，再次重复步骤4.1 的测量和记录，数据记入表-1。 4.4、 2倍的US2单独作用：(将US2的6V电压上调至+12V ) 重复实验步骤4.1的测量和记录，数据记入表-1。 注意：标明电路中电压的参考方向！标明测量数据的正负。 *4.5、用二极管IN4007替代R3，试作非线性电路的叠加： 重复1~4的测量过程，数据记入表-2

图-1-2线性电路叠加实验-Us2单独作用R1R22k1kS2S1U3R33Us26vGND分别测量相应电阻元件的电压62025/11/15长江大学龙从玉

2025/11/15 长江大学 龙从玉 6 6v GND 3k 1k 2k R1 R2 R3 + U1 - S1 S2 + U2 - + US2 - + U3 - 图-1-2 线性电路叠加实验– US2单独作用 分别测量相应电阻元件的电压

图-1-3线性电路叠加实验-Us1Us2共同作用R1R22k1kS1S2U3R33Us26v12vGND分别测量相应电阻元件的电压2025/11/15长江大学龙从玉

2025/11/15 长江大学 龙从玉 7 12v 6v GND 3k 1k 2k R1 R2 R3 + U1 - S1 S2 + U2 - + US2 - + U3 - 图-1-3 线性电路叠加实验– US1US2共同作用 分别测量相应电阻元件的电压

表-1线性电路的叠加实验记录表R1=1kR2=2kR3=3k测量项目Us1/VUiNUs2/VU2/VU3VPR3/w实验内容120Us1单独作用06Us2单独作用12Us1与Us2共同作用60122倍Us2单独作用注意：1注意测量电压的参考方向，标出测量的负电压符号2计算R3上的功率PR3=U32/R3选作第5步：用二极管替换R3作非线性电路的叠加实验，测量数据填入表-2中（表-2与表-1格式相似）。82025/11/15长江大学龙从玉

2025/11/15 长江大学 龙从玉 8 测量项目 实验内容 US1/V US2/V U1/V U2/V U3/V PR3/W US1单独作用 12 0 US2单独作用 0 6 US1与US2共同作用 12 6 2倍US2单独作用 0 12 *选作第5步 ：用二极管替换R3作非线性电路的叠加实验，测 量数据填入表-2中（表-2与表-1格式相 似）。 R1=1k R2=2k R3=3k 注意：1 注意测量电压的参考方向，标出测量的负电压符号； 2 计算R3上的功率PR3=U3 2 /R3 。 表-1 线性电路的叠加实验记录表

附、在模拟电路实验箱中双直流正电源接法+6V+12V10模电实验箱2L右下角元件展示区391元器件展示1.Us1单独作用R3R1接Us1=12V3K6.8)R2接地。- U2++U32.Us2单独作用R2蜂R1接Us2=6V三极鸡R1接地。示器R1U13.Us1与Us2共同作用电路接线R1接Us1=12VR1R2R3接成T型电路R2接Us2=6VR3的另一端接地LOOK2025/11/15长江大学龙从玉9

模电实验箱 右下角元件展示区 电路接线： R1R2R3接成T型电路 R3的另一端接地。 2025/11/15 长江大学 龙从玉 9 +6V +12V 附、在模拟电路实验箱中 双直流正电源接法 电源 开关 R1 R2 R3 1.US1单独作用 R1接US1=12V R2接地。 2.US2单独作用 R1接US2=6V； R1接地。 3.US1与US2共同作用 R1接US1=12V R2接US2=6V 。 + U1 - - U2+ + U3 -

*图-2非线性电路叠加实验一Us1Us2共同作用R1R21K2KS2S1UIN4007Us26VUs112VGND注意：为便于与线性电路对比，二级管要接在正向导通状态102025/11/15长江大学龙从玉

2025/11/15 长江大学 龙从玉 10 12V 6V GND 1K 2K R1 R2 + U1 - S1 S2 + US1 - + U2 - + US2 - IN4007 注意：为便于与线性电路对比，二级管要接在正向导通状态 + U3 - *图-2 非线性电路叠加实验– US1US2共同作用