叠加原理和基尔霍夫定律讲解.ppt

叠加原理和基尔霍夫定律 一、实验目的： 1、通过实验加深对叠加原理和基尔霍夫定律的内容及其适用范围的理解； 2、验证线性电路叠加原理、基尔霍夫电流定律（KCL）和电压定率（KVL）的正确性。 二、实验原理 叠加原理：在含有多个独立电源的线性电路 中，任意支路的电流或电压等于各个独立电源分别单独激励时，在该支路所产生的电流或电压的代数和。 当电路中某一个电源单独激励时，其余不激励的理想电压源用短路线代替，不激励的电流源用开路线代替。 含有受控源的电路在应用叠加原理时，在各独立电源单独激励的过程中，一定要保留所有的受控源。 适用范围：线性电路 1、叠加原理只适用于线性电路，对于非线性电路不适用。 线性电路：线性电路是指完全由线性元件、独立源或线性受控源构成的电路。线性就是指输入和输出之间关系可以用线性函数表示。比如纯电阻电路就是线性电路。 2、叠加原理只适用于电压和电流的叠加，不适用于功率的叠加。 基尔霍夫定律： 1、基尔霍夫电流定律（KCL）：在集总电路中，任何时刻，对于任一节点，所有支路的电流代数和恒等于零。 2、基尔霍夫电压定律（KVL）：在集总电路中，任何时刻，沿任一闭合回路，所有支路的电压代数和恒等于零。 参考方向：在电路测量和计算中，人们事先规定的一个方向。如果在实际的测量与计算中得出某个元件两端电压的极性或电流的方向与参考方向相同，则把该电压值或电流值取为正值。否则就取为负值，以表示该电压的极性或电流的流向与参考方向相反。 * * US1、US2共同作用 US1单独作用 US2单独作用 根据叠加原理有： 对于节点a则有： 对于abcd回路有： 适用范围：集总电路 集总电路：在一般的电路分析中,电路的所有参数,如阻抗、容抗、感抗都集中于空间的各个点上,各个元件上,各点之间的信号是瞬间传递的,这种理想化的电路模型称为集总电路。 集总电路所涉及电路元件的电磁过程都集中在元件内部进行。用集总电路近似实际电路是有条件的，这个条件是实际电路的尺寸要远小于电路工作时的电磁波长。 在两个定理对电压电流关系的描述中都用到了“代数和”，这说明在运用这两个定理时，都要考虑电压的极性和电流的方向。也就是说要考虑电路中实际的电压极性和电流方向与参考方向之间的关系。 三、实验内容与步骤： 实验电路 1、连接叠加原理实验电路，接通电源，验证线性电路满足叠加原理，测量结果填入下表。（其中电流单位：mA，电压、电位单位：V） US1、US2共同作用 US2单独作用 US1单独作用 Ufa Ude Uad Ucd Uab I3 I2 I1 US2 US1 测量项目 2、将R5电阻换成二极管，验证非线性电路不满足叠加原理，测量结果填入下表。 （其中电流单位：mA，电压、电位单位：V） US1、US2共同作用 US2单独作用 US1单独作用 Ufa Ude Uad Ucd Uab I3 I2 I1 US2 US1 测量项目 *