叠加原理求电流

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2022-05-27 13:51 标签： 叠加定理计算例题

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（3）E1、E2共同作用时(S1置“1”处，S2置“2”处)，测量各支路的电流。

1、认真阅读本书对稳压电源的介绍，掌握稳压电源的使用方法。

2、认真阅读本书对万用表的介绍，掌握测量直流电压、电流，交流电压及电阻值的使用方法。 3、复习叠加原理的理论说明，根据实验电路及元件参数进行计算。

1、分析表1-1中的测量结果，验证叠加原理。

2、根据图1-1所示的实验电路。理论计算出上述所测量的值，并加以比较。 3、总结本次实验的收获和体会。

1、使用稳压电源时应该注意哪几点？

答：1、根据所需要的电压，先调整“粗调”旋纽，再逐渐调整“细调”旋纽，要做到正确配合。例如需要输出12V

电压时，需将“粗调”旋纽置在20档，再调整“细调”旋纽调置12V，而“粗调”旋纽不应置在10V档。否则，最大输出电压达不到12V。

2、调整到所需要的电压后，再接入负载。

3、在使用过程中，如果需要变换“粗调”档时，应先断开负载，待输出电压调到所需要的值后，再接入负载。 4、在使用过程中，因负载短路或过载引起保护时，应首先断开负载，然后按动“复原”按钮，也可重新开启电源，电压即可恢复正常工作，待排除故障后再接入负载。

5、两路电压可以串联使用。绝对不允许并联使用。电源是一种供给量仪器，因此不允许将输出端长期短路。

2、使用万用表时应该注意哪几点？

( 1 ）使用前应检查指针是否在零位，若不在零位，应先调节指针调零器。

( 2 ）根据被测量性质的不同，将转换开关调至相应的位置。特别要注意测量电压时，不得将转换开关置于电流或电阻档，否则会烧坏万用表。

( 3 ）测量直流电流或直流电压时，应将红表棒插在红色或有 + 符号的插孔内，另一端接被测对象的正极；黑表棒插在黑色或有一符号的插孔内，另一端接被测对象的负极。

( 4 ）测量电流时，应将万用表串联在被测电路中；测量电压时，应将万用表并联在被测电路中。 ( 5 ）测量电压、电流时应使指针指在满刻度的1 / 2 一 2 / 3 的范围内，此时读数较为准确。若预先不知被测量的大小，为避免量程选得过小而损坏万用表，应选择该种类最大量程预测，然后再选择合适的量程、

( 6 ）万用表的标度盘上有多条标度尺，它们代表不同的测量种类。测量时应根据转换开关所选择的种类及量程，在对应的标度尺上读数，并应注意所选择的量程与标度尺上的读数的倍率关系。

( 7 ）测量电阻时，应选择合适的倍率位置，由于电阻档的标度尺是反刻度方向，并且刻度不均匀，越往左，刻度越密，测量准确度越差，因此应使指针偏转在刻度较稀处，且以偏转在标度尺的中间附近为宜。

3、叠加原理的应用条件是什么?

答：叠加定理只能适用于线性电路，而不适用于含有非线性的电路。另外实验中电压源和电流源应该都看成理想电源，忽略了电源内阻的影响。 4、如果电源内阻不能忽略，实验应如何进行?

如果负载不会变的情况下,只要以负载后的电源正负端的电压为电源电压即可.即接通负载电路后,再测量电源正负端的电压,将此电压作为电源电压即可.

如果负载是会变化的,则上述方法不行,则要先把电源的内阻先计算出来才行.即只能以空载的电源正负端的电压为电源电压U空,然后外接一个已知的电阻R外,再用电流表测出电源I,根据公式 I = U空 / (R内 + R外) 计算出R内.计算出R内 之后,将R内 当成电路的一部分进行实验计算.

1、进一步熟悉使用直流稳压电源和万用表

2、用实验数据验证戴维南定理，加深对戴维南定理的理解。 3、掌握测量开路电压和等效电阻的方法。

1、双路直流稳压电源一台

2、指针万用表和数字万用表各一块 3、电流表一块

由戴维南定理，线性含源单口网络，就其端口来看，可以等效为一个电压源和电阻串联。该电压源等于网络的开路电压Uoc，该电阻等于该网络中所有独立源为零值时所得的网络等效电阻Ri。

实验电路如图2-1所示。现在主要研究其中的A’－RL－B’支路，那么可以把这个支路以外的其余部分看作是以AB为端口的有源单口网络，在把这个单口网络等效为Uoc和Ri串联的支路，最后再与RL构成等效电路如图2-2所示。

图2-1戴维南定理实验电路 图2-2 戴维南等效电路

1、测含源二端网络的开路电压Uoc

按图2-1接线，c端与c’端接通电源Us，A端与A’端断开，B与B’端断开，用万用表（直流电压档）测量含源二端网络的开路电压Uoc，即测量A、B两端的电压，记入表2-1中。从而求得戴维南等效电路中的电压源电压。

2、测含源二端网络的短路电流Isc

按图2-1接线，c端与c’端接通电源Us，A端与A’端断开，B与B’端断开，在A、B两端用一个电流表连接起来，即用电流表测量含源二端网络的短路电流Isc，记入表2-2中。

3、 测含源二端网络的等效电阻Ri。有以下三种方法进行测量，并将结果填入表2-1中：

（1）根据上面步骤1和步骤2的测量结果——含源二端网络的开路电压Uoc和含源二端网络的短路电流Isc的测量值，由Ri＝Uoc/Isc计算得到Ri。

（2）按图2-1接线，c端与c’端用导线连接（去掉电源），A端与A’端断开，B与B’端断开，用万用表（欧姆档）测量无源二端网络的等效电阻Ri。

（3）重复步骤1，断开RL，测A、B两端开路电压Uoc。再将RL接入电路，即用导线连接A端与A’端，B端与B’端。用万用表（直流电压档）测量负载RL两端电压UL，调节可变电阻RL使得UL=0.5*Uoc，则有Ri＝RL，填入表2-1。

表2-1 数据记录与计算

4、验证戴维南定理。A端与B端之间分别接电阻100?和200?，C端与C’端之间接通电源Us，分别测量负载两端的电压UL和流过负载IL的电流，填入表2-2中，通过测量值和计算值的比较来验证戴维南定理。

表2-2 数据记录与计算

1. 认真阅读本实验的实验步骤学会自己连接实验电路的技能。 2. 复习戴维南定理的理论说明。

3. 根据实验电路及元件参数进行电路计算。

1．分析比较表2-1、表2-2的测量结果，验证戴维南定理。 2．总结本次实验的收获和体会。

1．使用戴维南定理的条件是什么？

答案：戴维南定理只能适用于线性电路，而不适用于含有非线性的电路，适用于一个含独立电源，线性元件（如电阻，电感，电容）和受控源的线性二端网络。 2．要得到戴维南等效电路需要知道那几个量？

一端口对外的开路电压 ，短路电流 ，等效电阻 （电导）。这三个条件只要知道两个条件即可。

实验四 受控源电路的研究

1、加深对受控源特性的认识，掌握受控源的转移参数的测试方法。 2、初步掌握含有受控源电路的分析方法。

I2I13、了解受控源在电路中的应用。

1、实验电路板一块 2、万用表一块

电源有独立电源和受控电源之分。受控电源

I2I1I2I1与独立电源的区别在于，独立电源的输出电压或电流是一个按自身规律变化的量或函数，不随外UU2U2U11电路的变化而变化。而受控电源（简称受控源）rmI1?I1的输出电压或电流则是电路中其它部分的电压

CCVSCCCS或电流函数，或者说它的电压或电流受到电路中

其它部分的电压或电流的控制。受控源又与无源 图3-1 受控源的四种类型

元件不同，无源元件两端的电压与流过它自身的电流之间有一定的函数关系，而受控源的输出电压或电流则是受电路中另一支路或元件的电压或电流的控制。

根据受控源的控制量和受控源的不同组合，受控源可分为电压控制电压源（VCVS）、电流控制电压源（CCVS）、电压控制电流源（VCCS）、电流控制电流源（CCCS）四种。如图3-1所示。

受控源的控制端与受控制端的关系式称为转移函数。四种受控源的转移函数参数定义如下：

1、电压控制电压源（VCVS），U2?f(U1)，??U2/U1，称为转移电压比（电压增益）。 2、电流控制电压源（CCVS），U2?f(I1)，rm?U2/I1，称为转移电阻。 3、电压控制电流源（VCCS），I2?f(U1)，gm?I2/U1，称为转移电导。

4、电流控制电流源（CCCS），I2?f(I1)，??I2/U1，称为转移电流比（电流增益）。

1、先把实验箱中的两个+12V、地和-12V相连（保证实验箱的电路正常工作），下面要用到的电源用实验箱中的电源，可调电阻用实验箱中的可调电阻，测量电压和电阻用万用表，测量电流用实验箱中的毫安表。

2、测量电压控制电流源（VCCS）的转移特性I2?f(U1)及外特性I2?f(U2)。实验电路如图3-2所示， U1为可调电压源，RL为可调电阻。

图3-2受控源VCCS特性测量电路 图3-3 受控源CCVS特性测量电路

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对于考纲解读，我们从考纲的每一部分的标题开始分析，解读一些常考的点以及易错点，希望复习的同学引起重视。

1)电路的基本概念与基本定律

这一部分属于电路的基础知识，主要有几种电路元件的知识点和基尔霍夫定理等，常考的知识点有元件的线性与非线性、时变与时不变、有源与无源的区分，各种元件的特点、基尔霍夫定理的使用范围、电路的分类等。各位同学在复习中常错的点有：电阻为无记忆元件，电容和电感为记忆元件，但是需要注意的是电容记忆电流，电感记忆电压，一般我们认为电阻电容电感都是无源元件，独立源是有源元件，受控源仍然为有源元件，但是独立源属于非线性电阻元件，受控源属于线性电阻元件，独立源是激励，受控源不是激励，这些易错常考点需要理解再记忆。

2) 线性电阻电路的等效变换与分析

这一部分主要讲各种电路元件的等效变换，主要有电阻、电感、电容的串并联、实际电源的两种等效模型、分压分流公式、输入电阻的求法(几乎年年都考)、星三角变换(星三角变换公式真题考过)等，涉及到的电路分析方法为2b法、支路分析法、节点电压法、网孔电流法和回路电流法等，这几种方法的适用范围是常考的，并且这几种方法所列方程数量也常考，这一部分不太重要的就是图论的知识点，只需要记住树枝数量和连枝数量就行了。易错点有求输入电阻的时候，采用外加电源法时，电路内部独立源一定要置零，然后再加流求压或者加压求流。还有就是要善于观察，如果在求等效电阻的时候，给的电阻特别多，此时往往呈现一定的规律性，首先需要做的就是看看是不是平衡电桥、能不能用星三角变换。要区分清楚各种电路分析方法是否适用于平面和非平面电路，以及各种方法是以谁为变量列写的多少个kcl或者kvl方程以及自动满足kcl还是kvl，这也是易错点。

3) 叠加原理、戴维宁和诺顿定理

这一部分主要讲叠加和齐性定理的定义和特点，戴维南和诺顿定理的使用范围，以及最大功率传输定理的使用，以上三个知识点都考过，且出现在同一张真题试卷中，需要注意的是叠加、齐性、戴维南、诺顿和最大功率传输定理均只适用于线性电路，并且是具有唯一解的线性电路。但是等效和替代不仅可以适用于线性电路，而且可以适用于非线性电路。戴维南和诺顿只要求被等效的部分是线性的，外电路是否为线性没有要求，这也是一个易错点，容易出现在判断题中。对于一个具体的线性含源电阻性二端网络，不一定同时存在戴维南和诺顿等效电路，当电路无唯一解时，甚至戴维南和诺顿等效都不存在。

4) 一阶和二阶电路的时域分析

在这一部分中，一阶和二阶电路的定义一定要掌握，一阶说白了就是只有一种独立元件，二阶就是有2种独立元件，比如在判断题中LC就是二阶电路，L1 L2和C可能是二阶电路，也可能是三阶电路，因为L1 L2是否能合并成一个L在判断题中未知（判断题谁给你画图啊，如果画出图了，才能真正确定到底是几阶）。对于一阶电路常考点在于用三要素法求解电路的全响应，以及稳态、暂态响应和零输入、零状态响应之间的关系以及这些响应和激励还是初始储能有关，需要理解并记忆。对于二阶电路，常考点在于给出RLC，判断电路属于4种工作状态的哪一种，以及此种状态对应的特征根的形式，且分析电压电流的衰减和振荡情况。对于阶跃响应和冲激响应，要掌握二者的关系，要求会通过三要素法求出阶跃响应，然后求导得到冲激响应，这个考的不多。

5)正弦稳态电路的分析

在这一部分中，要求掌握正弦量的三要素以及其对应的向量的表示形式，掌握两类约束（拓扑约束和元件约束）的相量形式，掌握常用的三种元件RLC的伏安特性的相量形式以及电压和电流的相位关系，对于正弦稳态电路要掌握有功、无功、视在功率以及复功率的求法，明白这些功率到底守恒不守恒，到底有没有物理意义。要求掌握功率因数低的后果以及提高功率因数的方法。要掌握正弦稳态电路中的最大功率传输定理（共轭匹配，常考）。

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中南大学现代远程教育课程考试（专科）复习题及参考答案

2.电源有载工作中，增加电路的负载引起的结果是

A.电源端电压减小，电源电流减小

B. 电源端电压增大，电源电流减小

C. 电源端电压减小，电源电流增大

D. 电源端电压增大，电源电流增大

3.关于电流的说法中，正确的是

A. 电流是标量，没有正负

B. 电流是标量，有正负

C. 电流是矢量，没有正负

D. 电流是矢量，有正负

4.关于电源、负载和功率的说法中，正确的是

A. 电源一定吸收功率

B. 电源一定发出功率

C. 负载一定吸收功率

D. 电源和负载都可能吸收功率

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