疊加定理的驗證實驗線路（lù）分析
2026-01-15 08:51疊（dié）加定理的驗證實驗線路分析實驗目的
1.驗證線性（xìng）電路疊加原理的正（zhèng）確性，加深對線性電路的疊加性和齊（qí）次性的認識和理（lǐ）解。
2.學習複雜電路的連接方法
二、實驗原理
如（rú）果把獨立電源稱為激勵，由它引（yǐn）起的支路電壓（yā）、電流稱為響應，則疊加原（yuán）理可以簡述為：在有多（duō）個（gè）獨立源共同作用下的線性電路中，通過每一個元件的電流或其兩端的電壓，可以看成是每一個獨立源單獨作用（yòng）時在該元件上所產生的電流（liú）或電壓的代數和。
在含有受控源的線性電路中，疊（dié）加定理也是適（shì）用的。但疊加定理不適用於功率（lǜ）計算，因為在線性網（wǎng）絡中，功率是電（diàn）壓或者電流的二次函數。
線性電路的齊次性是指當激勵信號（某獨立源的值）增加或減少K倍時（shí），電路的響應（即在電路其他各（gè）電阻元（yuán）件上所建立的電（diàn）流和電（diàn）壓值）也將增加（jiā）或減小K倍。
三、疊加（jiā）定理的驗證實驗線路分（fèn）析實驗設備
四、實驗內容
實驗線路如圖4-1所示。
圖4-1 疊加原理驗證
1.將兩路穩壓源的輸出分別調節為12V和6V，接到U1和U2處（chù）。
2.令U1電源單獨作用（將開關K1投（tóu）向U1,開（kāi）關K2投向（xiàng）短路側）。用直流數字電壓（yā）表和毫安表分別測量各支路電流及（jí）各（gè）電阻元件兩端的電壓，數據記入表4-1。
表4-1
3.令U2電源單（dān）獨作（zuò）用（將（jiāng）開關K1投向短路側（cè），開關K2投向U2側），重複實驗步驟（zhòu）2的測量並記錄，數據記入表4-1。
4.令U1和U2共同作用（開關K1和開關（guān）K2分別投向U1和U2側），重複上述測量，重複實（shí）驗步驟2的測（cè）量並記錄，數據記（jì）入表4-1。
5.將U2的（de）數值調至+12V，重複上（shàng）述第3項的測（cè）量並記錄，數據（jù）記入表4-1。
※6、將R4換成二極管IN4007，開關K3打向二極管IN4007側，重複步驟1～5。數據記入（rù）表4-2。
表4-2
五、實驗（yàn）注意（yì）事項
1.用電流表測量各支路電流（liú）時（shí），或者用（yòng）電壓表測（cè）量電壓降時，應注意儀表的極性（xìng），正確（què）判（pàn）斷測得值的＋、－號後，記入數據表格。
2.注意（yì）儀（yí）表量程的及時更換。
六、預習思考題
1.可否直接將不作用的（de）電源（U1或U2）短接置零？
2.實驗電路中，若有一個電（diàn）阻器改為（wéi）二（èr）極管，試問（wèn）疊加原理的疊加（jiā）性與齊次性還成立嗎？為什麽？
七、實驗報告（gào）
1.根據實驗數據（jù）表格，進行分析、比較、歸納、總結實驗結論，即驗證線性電路的疊加性與齊次性。
2.各電阻器所消耗的功率能否用（yòng）疊加（jiā）原理（lǐ）計算得出？試用上述實驗數據，進行計算並作結論。
3.通（tōng）過實驗步驟6及分析（xī）表格4-2的數（shù）據，你能得出什麽樣的結論？
1.驗證線性（xìng）電路疊加原理的正（zhèng）確性，加深對線性電路的疊加性和齊（qí）次性的認識和理（lǐ）解。
2.學習複雜電路的連接方法
二、實驗原理
如（rú）果把獨立電源稱為激勵，由它引（yǐn）起的支路電壓（yā）、電流稱為響應，則疊加原（yuán）理可以簡述為：在有多（duō）個（gè）獨立源共同作用下的線性電路中，通過每一個元件的電流或其兩端的電壓，可以看成是每一個獨立源單獨作用（yòng）時在該元件上所產生的電流（liú）或電壓的代數和。
在含有受控源的線性電路中，疊（dié）加定理也是適（shì）用的。但疊加定理不適用於功率（lǜ）計算，因為在線性網（wǎng）絡中，功率是電（diàn）壓或者電流的二次函數。
線性電路的齊次性是指當激勵信號（某獨立源的值）增加或減少K倍時（shí），電路的響應（即在電路其他各（gè）電阻元（yuán）件上所建立的電（diàn）流和電（diàn）壓值）也將增加（jiā）或減小K倍。
三、疊加（jiā）定理的驗證實驗線路分（fèn）析實驗設備
| 序（xù）號 | 名（míng）稱 | 型號與規（guī）格 | 數量 | 備注（zhù） |
| 1 | 可調直流穩壓電源（yuán） | 0～12V | 1 | |
| 2 | 直流穩壓（yā）電源 | 6V 、 12V切（qiē）換 | ||
| 3 | 萬用表 | 1 | ||
| 4 | 直流數字毫安表 | 1 | ||
| 5 | 直流數字電壓（yā）表 | 1 |
實驗線路如圖4-1所示。
圖4-1 疊加原理驗證
1.將兩路穩壓源的輸出分別調節為12V和6V，接到U1和U2處（chù）。
2.令U1電源單獨作用（將開關K1投（tóu）向U1,開（kāi）關K2投向（xiàng）短路側）。用直流數字電壓（yā）表和毫安表分別測量各支路電流及（jí）各（gè）電阻元件兩端的電壓，數據記入表4-1。
表4-1
|
測量（liàng）項目 實驗內容 |
U1 (V) |
U2 (V) |
I1 (mA) |
I2 (mA) |
I3 (mA) |
UAB (V) |
UCD (V) |
UAD (V) |
UDE (V) |
UEA (V) |
| U1 單獨（dú）作 用 | ||||||||||
| U2 單獨作 用（yòng） | ||||||||||
| U1、U2共同作用 |
4.令U1和U2共同作用（開關K1和開關（guān）K2分別投向U1和U2側），重複上述測量，重複實（shí）驗步驟2的測（cè）量並記錄，數據記（jì）入表4-1。
5.將U2的（de）數值調至+12V，重複上（shàng）述第3項的測（cè）量並記錄，數據（jù）記入表4-1。
※6、將R4換成二極管IN4007，開關K3打向二極管IN4007側，重複步驟1～5。數據記入（rù）表4-2。
表4-2
| 測量項目實驗內容 |
U1 ( V ) |
U2 (V) |
I1 (mA) |
I2 (mA) |
I3 (mA) |
UAB (V) |
UCD (V) |
UAD (V) |
UDE (V) |
UEA (V) |
|
U1 單（dān）獨 作 用（yòng） |
||||||||||
|
U2單獨（dú） 作 用 |
||||||||||
|
U1、U2 共同作用 |
1.用電流表測量各支路電流（liú）時（shí），或者用（yòng）電壓表測（cè）量電壓降時，應注意儀表的極性（xìng），正確（què）判（pàn）斷測得值的＋、－號後，記入數據表格。
2.注意（yì）儀（yí）表量程的及時更換。
六、預習思考題
1.可否直接將不作用的（de）電源（U1或U2）短接置零？
2.實驗電路中，若有一個電（diàn）阻器改為（wéi）二（èr）極管，試問（wèn）疊加原理的疊加（jiā）性與齊次性還成立嗎？為什麽？
七、實驗報告（gào）
1.根據實驗數據（jù）表格，進行分析、比較、歸納、總結實驗結論，即驗證線性電路的疊加性與齊次性。
2.各電阻器所消耗的功率能否用（yòng）疊加（jiā）原理（lǐ）計算得出？試用上述實驗數據，進行計算並作結論。
3.通（tōng）過實驗步驟6及分析（xī）表格4-2的數（shù）據，你能得出什麽樣的結論？
