叠加定理

实验三 叠加定理

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一、实验目的

1. 验证线性电路的叠加定理。

2.正确使用稳压电源和万用电表。

二、原理说明

线性电路的齐次性和叠加性。

如果把独立电源称为输入或激励，由它引起的支路电压、支路电流称为输出或响应，

则：

线性电路的齐次性（或称比例性）是指：电路的输出（响应）与输入（激励）成正比

关系，即当激励信号（某独立源的值）增讲不出再见 加或减小K 倍时，电路的响应（即在电路其他各

元件上所建立的电流和电压值）也将增加或减小K倍。

线性电路的叠加定理（叠加性）可表述为：在任一线性网络中，多个激励同时作用时

的总响应等于每个激励单独作用时引起的响应之和。所谓某一激励单独作用，就是除了该

激励外，其余激励均为零值（即理想电压源短路，理想电流源开路），但零值激励电源的

内阻或内电导必须保留在电路中。

对含有受控电源的线性电路，叠加定理也是适用的。

在线性网络中，功率是电压或电流的二次函数，叠加定理不适用于功率计算。

三、实验仪器

1、电路实验箱 一台

2、直流毫安表 两只

3、数字万用表 一只

四、实验内容

验证叠加定律的实验线路如图3-1所示。

1. 实验前，先取E＝10V，E＝6V（须用万用表重新测定），并任意设定三条支路的电流

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参考方向，如图中的I、I、I儿童学唐诗 所示。断开电源待用，R3+R4调到1K。

123

2. 分别将两路直流稳压电源接入电路，令E＝10V，E＝6V，经教师检查后再通电源开景区安全 关。

12

测量两个电源同时作用和分别单独作用时的支路电流I，记入下列表格中。

3

注意：一个电源单独作用时，另一个电源须从电路中取出，并将空出的两点用导线连起

1

来，特别注意：千万不可将不作用的电源（E或E）用短接置零！

12

还要注意电流（或电压）的正负极性。（注意：用指针表时，凡表针反偏的表示该量的

实际方向与参考方向相反，应将表针反过来测量，数值取负值！）

3. 用直流数字电压表分别测量两路直流电源及各电阻上的电压值。

I

1

I

3

A

R R

13

1K I R

22

1K

A

510

1K

E1 E2

10V 6V

图3-1

测量项目 E E I U U U

实验内容 (v我属羊老婆属狗 ) (v) (mA) (v) (v) (v)

E 单独作用 3.25 1.69 10．00 6.00 -6.5系统激活 1 3.41

1

E 单独作用 1.90 10.00 6.00 2.01 -4.10 1.01

2

E、E 共同作用

12

(验摔跤技巧 证叠加性)

五、实验注意事项

1. 防止电源两端碰线短路。

2. 注意仪表量程的及时更换。

3. 所有需要测量的电压值，均以电压表测量读数为准， 不以电源表盘指示值为准。

4. 用电流插头线测量各支路电流时,应注意仪表的极性, 及数据表格中“＋、－”号

的记录。

5. 用指针式电流表测量电流时，把电流表接入电路实际上就确定了被测电流的参考方

向是由电流表的“十”端指向“一”端，若被测电流由“十”端流入，指针正向偏

转，电流为正值 ；若被测电流由“一”端流入，指针反向偏转，电流为负值 ，这

时必须调换电流表极性，重新测量，指针才会正向偏转，但读得的电流值必须冠以

负号。

123R1R2R3

5.15 10.00 6.00 -4.5 -0.59 2.70

R

4

B

2

六、预习思考题

1. 实验中，若用指针式万用电表的直流毫安档测各支路电流，什么情况下可能出现毫安

表指针反向偏转，应如何处理，在记录数据时应注意什么？若用直流数字毫安表进行

测量时，则会有什么显示呢？

答：可能是测试的表笔接反了，或者毫安表的倍数选择错误。解决的办法就是把表笔接

正或者把倍数选择正确。记录数据是应该这样多测几组数据，而且把某个误差比较大

的数据删除，最后取平均值。直流数字毫安表进行测量时，会反偏。

2．叠加定理中E、E分别单独作用，在实验中应如何操作？可否直接将不作用的电源（E

121

或E）短接置零？

2

答：一个电源单独作用时，另一个电源须从电路中取出，并将空出的两点用导线连起来，

千万不可将不作用的电源用短接置零！还要注意电流的正负极性。（注意：用指针表时，凡

表针反偏的表示该量的实际方向与参考方向相反，应将表针反过来测量，数值取负值！）

七、实验总结

1．根据实验数据，选定实验电路中的任一个节点，验证KCL的正确性。

答:假定只有E作用由KCL可知(E-V)/R=V/R+V/(R+R)就是I=I+I可以证明KCL的

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正确性。

2．根据实验数据，选定实验电路中的任一个闭合回路，验证KVL的正确性。

答:假定只有E作用由KVL可知-E+IR+IR=0可以证明验证KVL的正确性。

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3. 根据实验数据验证线性电路的叠加性。

答：在I和U分别在E和E单独作用的数值等于E和E同时作用的数值证明了线性电路

3R21212

的叠加性。

4. 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。

答：不能，设E1单独作用时的在R3的电流为I， E2单独作用时的在R3的电流为I，

3’3’’

E1和E2同时作用时的在R3燕窝桃胶的功效 的电流为I。因为

3’’’

所以电阻器

所消耗的功率不能用叠加原理计算得出。

5.通过实验步骤及分析表格中的数据，得出叠加性成立与否的结论。

答：必须由一个以上的独立源作用，叠加性才能成立，不然没有叠加可言。

6．用电路理论的叠加定理重新验证一次。

答：如果一个线性电路或系统被一个以上的独立源作用或者激励时，全部响应是单独

响应的代数和，这个就是电路的叠加定理。

7．心得体会及其他。

答：实验教学怀念父亲的文章 是模拟电子技术课教学的重要组成部分，模拟电子技术知识的讲授离不开实验，

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实验教学不仅启发我们小组思维，而且调动我们小组积极性，是培养我们小组动手能力的重

要手段，所以在模拟电子技术教学中我学习到了很多。

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