齊次性的驗(yàn)證

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

驗(yàn)證線性電路疊加原理的正確性，加深對線性電路的疊加性和齊次性的認(rèn)識(shí)和理解。

二、實(shí)驗(yàn)原理

疊加原理是指在有多個(gè)獨(dú)立源共同作用的線性電路中，通過每一個(gè)元件的電流或其兩端的電壓，可以看成是由每一個(gè)獨(dú)立源單獨(dú)作用時(shí)在該元件上所產(chǎn)生的電流或電壓的代數(shù)和。

線性電路的齊次性是指當(dāng)激勵(lì)信號（某獨(dú)立源的值）增加或減小K倍時(shí)，電路的響應(yīng)（即在電路中各電阻元件上所建立的電流和電壓值）也將增加或減小K倍。

三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備

本實(shí)驗(yàn)所有實(shí)驗(yàn)設(shè)備見表41。

表4 1

實(shí) 驗(yàn) 設(shè) 備

5

疊加原理實(shí)驗(yàn)電路板

HE 12

1

四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

實(shí)驗(yàn)電路圖如圖41所示，用HE 12掛箱的“基爾霍夫定律/疊加原理”電路。實(shí)驗(yàn)步驟如下：

1.將兩路穩(wěn)壓源的輸出分別調(diào)節(jié)為12V和6V，接入U(xiǎn)₁和U₂處。

2.令U₁電源單獨(dú)作用（將開關(guān)K₁投向U₁側(cè)，開關(guān)K₂投向短路側(cè)）。用直流數(shù)字電壓表和毫安表（接電流插頭）測量各支路電流及各電阻元件兩端的電壓，數(shù)據(jù)列于表42中。

3.令U₂電源單獨(dú)作用（將開關(guān)K₁投向短路側(cè)，開關(guān)K₂投向U₂側(cè)），重復(fù)實(shí)驗(yàn)步驟2的測量和記錄，數(shù)據(jù)列于表42中。

圖41 基爾霍夫定律/疊加原理電路圖

表4 2

4.令U₁和U₂共同作用（開關(guān)K₁和K₂分別投向U₁和U₂側(cè)），重復(fù)上述的測量和記錄，數(shù)據(jù)列于表42中。

5.將U₂的數(shù)值調(diào)至+12V，重復(fù)上述步驟3的測量并記錄，數(shù)據(jù)列于表42中。

6.將R₅ （330Ω）換成二極管IN4007（即將開關(guān)K₃投向二極管IN4007側(cè)），重復(fù)步

驟1～5的測量過程，數(shù)據(jù)列于表43中。

7.任意按下某個(gè)故障設(shè)置按鍵，重復(fù)步驟4的測量和記錄，再根據(jù)測量結(jié)果判斷出故障的性質(zhì)。

表4 3

五、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)

1.用電流插頭測量各支路電流或者用電壓表測量電壓降時(shí)，應(yīng)注意儀表的極性，并應(yīng)正確判斷測得值的“+”、“-”號。

2.注意儀表量程的及時(shí)更換。

六、思考題

1.在疊加原理實(shí)驗(yàn)中，要令U₁、U₂分別單獨(dú)作用，應(yīng)如何操作?可否直接將不作用的電源（U₁或U₂）短接置零?

2.實(shí)驗(yàn)電路中，若有一個(gè)電阻器改為二極管，試問疊加原理的疊加性與齊次性還成立嗎?為什么?

3.當(dāng)K₁ （或K₂）撥向短路側(cè)時(shí)，如何測U_FA （或U_AB）?

七、實(shí)驗(yàn)報(bào)告

1.根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表格，進(jìn)行分析、比較、歸納、總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)論，即驗(yàn)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疊加原理計(jì)算得出?試用上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算并作結(jié)論。

3.通過實(shí)驗(yàn)步驟6及分析表43的數(shù)據(jù)，你能得出什么樣的結(jié)論?4.心得體會(huì)及其他。