当前位置:文档之家› 电路分析基础实验报告

电路分析基础实验报告

实验一1. 实验目的学习使用workbench软件,学习组建简单直流电路并使用仿真测量仪表测量电压、电流。

2.解决方案1)基尔霍夫电流、电压定理的验证。

解决方案:自己设计一个电路,要求至少包括两个回路和两个节点,测量节点的电流代数和与回路电压代数和,验证基尔霍夫电流和电压定理并与理论计算值相比较。

2)电阻串并联分压和分流关系验证。

解决方案:自己设计一个电路,要求包括三个以上的电阻,有串联电阻和并联电阻,测量电阻上的电压和电流,验证电阻串并联分压和分流关系,并与理论计算值相比较。

3.实验电路及测试数据4.理论计算根据KVL和KCL及电阻VCR列方程如下:Is=I1+I2,U1+U2=U3,U1=I1*R1,U2=I1*R2,U3=I2*R3解得,U1=10V,U2=20V,U3=30V,I1=5A,I2=5A5. 实验数据与理论计算比较由上可以看出,实验数据与理论计算没有偏差,基尔霍夫定理正确;R1与R2串联,两者电流相同,电压和为两者的总电压,即分压不分流;R1R2与R3并联,电压相同,电流符合分流规律。

6. 实验心得第一次用软件,好多东西都找不着,再看了指导书和同学们的讨论后,终于完成了本次实验。

在实验过程中,出现的一些操作上的一些小问题都给予解决了。

实验二1.实验目的通过实验加深对叠加定理的理解;学习使用受控源;进一步学习使用仿真测量仪表测量电压、电流等变量。

2.解决方案自己设计一个电路,要求包括至少两个以上的独立源(一个电压源和一个电流源)和一个受控源,分别测量每个独立源单独作用时的响应,并测量所有独立源一起作用时的响应,验证叠加定理。

并与理论计算值比较。

3. 实验电路及测试数据电压源单独作用:电流源单独作用:共同作用:4.理论计算电压源单独作用时:-10+3Ix1+2Ix1=0,得Ix1=2A;,得Ix2=-0.6A;电流源单独作用时:{I2−Ix2=32Ix2+I2+2x2=0,得Ix=1.4A.两者共同作用时: {I−Ix=32Ix+I+2Ix=105. 实验数据与理论计算比较由上得,与测得数据相符,Ix=Ix1+Ix2,叠加定理得证。

6. 实验心得通过本实验验证并加深了对叠加定理的理解,同时学会了受控源的使用。

实验三1.实验目的通过实验加深对戴维南、诺顿定理的理解;学习使用受控源。

2.解决方案自己设计一个有源二端网络,要求至少含有一个独立源和一个受控源,通过仪表测量其开路电压和短路电流,将其用戴维南或诺顿等效电路代替,并与理论计算值相比较。

实验过程应包括四个电路:1)自己设计的有源二端网络电路,接负载RL,测量RL上的电流或电压;2)有源二端网络开路电压测量电路;3)有源二端网络短路电流测量电路;3)原有源二端网络的戴维南(或诺顿)等效电路,接(1)中的负载RL,测量RL上的电压或电流。

3. 实验电路及测试数据原电路:开路电压测量:短路电流测量:戴维南等效电路:4.理论计算开路电压:Uoc=10V,短路电流:Ioc=1/150=0.667A,输出电阻:Ro=Uoc/Ioc=1.5kΩ.5. 实验数据与理论计算比较由上可知,计算结果与测量结果相符,且等效电路在负载上引起的响应与原电路相同,验证了戴维南等效法的正确性。

6. 实验心得通过本实验验证并加深了对戴维南、诺顿定理的理解。

实验四1.实验目的通过实验加深对理想运放的负反馈电路理解。

2.解决方案自己设计一个理想运放负反馈电路,可以是反向比例电路,正向比例电路,加法电路等,可以设计一级或多级,测量其输出电压值,并与理论计算值相比较。

(注意运放输入电压必须是小信号,电压值控制在1v以下。

)3. 实验电路及测试数据反向比例器:4.理论计算由虚短和虚断知,U0=0,I1=I2,即(U1-U0)/R1=(U0-U2)/R2,得U2= - U1*R2/R1。

5. 实验数据与理论计算比较根据理论计算,U2=-12V,与测量结果一致,即本电路可以作为反向比例器使用。

6. 实验心得通过本次实验验证并加深了对理想运放的负反馈电路理解。

实验五1.实验目的(1)学习使用示波器。

(2)通过模拟仪器测试RC电路的充放电特性, 观察电容器充放电过程中电压与电流的变化规律。

2. 实验内容与步骤1、RC电路的充放电特性测试(1)在EWB的电路工作区按上图图连接。

可按自己选择的参数设置。

(2)选择示波器的量程,按下启动\停止开关,通过空格键使电路中的开关分别接通充电和放电回路,观察不同时间常数下RC电路的充放电规律。

(3)改变C数值计算其时间常数。

绘出虚拟示波器显示的输出波形图,也可自行设计实验。

使用EWB时注意选择适当的仿真仪表量程。

每次要通过按下操作界面右上角的“启动/停止开关”接通电源,或者暂停来观察波形。

使用示波器时要注意选择合适的时间和幅值来观察波形。

3. 实验电路及测试数据1uF电容充电:1uF电容放电:0.1uF 电容充电:0.1uF 电容放电:电容具有充放电功能,充放电时间与电路时间常数有关。

RC =4.理论计算当C1=0.1uF时,时间常数τ=RC1=1ms,当C2=1uF时,τ=RC2=10ms;充电时电容电压为零状态响应,Uc(t)=12*(1-e−t/τ) V,放电时电容电压为零输入响应,Uc(t)=12*e−t/τV。

5. 实验数据与理论计算比较比较计算结果和测量数据可得,电容充放电的时长与电路时间常数有关(τ越大,充放电时间越长),且测得的响应曲线与计算结果一直。

6. 实验心得通过本次实验,学习了使用示波器。

通过模拟仪器测试RC电路的充放电特性, 观察到了电容器充放电过程中电压与电流的变化规律。

实验六1.实验目的通过实验加深对交流电路中幅值、有效值、相位的理解;学习使用交流信号源和仿真仪表测量交流电压、电流,学习使用示波器。

2. 实验电路及测试数据串联:并联:电阻的u、i相位关系:电容的u、i相位关系:电感的u、i相位关系:3.理论计算串联:ω=2πƒ=1005.3 s−1,则Zr=R=5 Ω,Zc=-j/(ωc)=-2.49j Ω,Zl=jωL=0.5j Ω,,从而Ur=| U s*Zr/(Zr+Zc+Zl) |=93.2V,Uc=| U*Zc/(Zr+Zc+Zl) |=9.5V,Ul=| U*Zl/(Zr+Zc+Zl) |=45.75V.并联:ω=2πƒ=1005.3 s−1,则Zr=R=50 Ω,Zc=-j/(ωc)=-39.8j Ω,Zl=jωL=20.11j Ω,, 于是Ir=| I s*(Zc+Zl)/(Zr+Zc+Zl) |=64.6A,Ic=| I s*(Zr+Zl)/(Zr+Zc+Zl) |=82.2AIl=| I s*(Zc+Zr)/(Zr+Zc+Zl) |=158.5A电阻的u、i相位关系:根据电阻的电气特性可知u与i同相,即相位差为零。

电容的u、i相位关系:根据电容的电气特性可知电流领先电压90。

电感的u、i相位关系:根据电感的电气特性可知电压领先电流90。

4. 实验数据与理论计算比较比较后可知实验测量数据与计算结果相符,串联电压和并联电流分别满足Us2=Ur2+(Ul−Uc)2,Is2=Ir2+(Il−Ic)2的关系,即满足一种矢量关系。

各元件上u、i的相位关系也已理论知识一致。

5. 实验心得通过本次实验加深了对交流电路中幅值、有效值、相位的理解;学会了使用交流信号源和仿真仪表测量交流电压、电流。

实验七1.实验目的通过实验加深对交流电路中相量计算的理解。

2. 实验电路及测试数据KVL验证:Uc落后于Ur 90度,Ul领先于Ur 90度。

KCL验证:Ir领先于I 44度Il落后I 37度Ic领先I 137度。

3.理论计算KVL:ω=2πƒ=1005.3 s−1,故Zr=R=20Ω,Zc=-j/(ωc)= -24.87jΩ,Zl=jωL=50.27jΩ,设电流相量为I=I∠0o A,根据KVL有:Us=Ur+Uc+Ul,由VCR有Ur=Zr*I, Uc=Zc*I, Ul=Zl*I,Us=I*(Zr+Zc+Zl), 解得:I=3.1∠0o A, Ur=62∠0o V, Uc=-77.1∠(−90)o V, Ul=155.84∠90o V,KCL: ω=2πƒ=1005.3 s−1, 故Zr=R=50Ω,Zc=-j/(ωc)= -39.79jΩ,Zl=jωL=20.11jΩ,设电流相量I=3∠0o A,根据KCL有I=Ir+Ic+Il,由VCR有,U=Ir*Zr=Ic*Zc=Il*Zl解得 Ir=1.75∠44o A, Ic= 2.25∠(137o)A,Il=2.37∠(−37o)A。

4. 实验数据与理论计算比较比较计算结果与测量结果,两者一致,验证了交流电路的KVL和KCL。

5. 实验心得通过本次实验加深了对交流电路中相量计算的理解。

实验八1.实验目的通过实验加深对三相交流电路中相电流、线电流、相电压、线电压的理解;学习使用交流信号源和仿真仪表测量交流电压、电流。

2.解决方案自拟实验电路,用交流电压表、电流表测量星形联接及三角形联接的三相负载的相电流、线电流、相电压、线电压有效值大小。

3. 实验电路及测试数据星形负载:三角形负载:4. 实验数据与理论比较由图知,对于星形负载,线电流等于相电流,线电压为相电压√3倍;对于三角形负载,线电压等于相电压,线电流为相电流的√3倍。

5. 实验心得通过本次实验加深了对三相交流电路中相电流、线电流、相电压、线电压的理解。

相关主题