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线性电路叠加性和齐次性的研究线性电路叠加性和齐次性的研究
一、实验目的
1、验证叠加原理;
2、了解叠加原理的应用场合;
3、理解线性电路的叠加性和齐次性。
二、原理说明
叠加原理指出:在有几个独立电源共同作用下的线性电
路中,通过每一个元件的电流或其两端的电压,可以看成是
由每一个电源单独作用时在该元件上所产生的电流或电压的
代数和。具体操作方法是:一个电源单独作用时,其它的电
源必须去掉(电压源短路,电流源开路);当电源单独作用
时电流或电压的参考方向与电路的参考方向一致时,符号取
正,否则取负。在图3-1中:
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I1  I1 I1 I2  I2 I2 I3  I3 I3
U  U U 
I
I1 I2 1 I2 I1 I2
I
R1 I3 R1 3 I3 R
R2 2
R R1
U R3 U R3 2 U R3
U
US1 US2 S1 US2
(a〕(b〕(c〕
图3-1
叠加原理反映了线性电路的叠加性,线性电路的齐次性是
指当激励信号(如电源作用)增加或减小K倍时,电路的响应
(即在电路其它各电阻元件上所产生的电流和电压值)也将增
加或减小K倍。叠加性和齐次性都只适用于求解线性电路中的
电流、电压。对于非线性电路,叠加性和齐次性都不适用。
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三、实验设备
1、直流数字电压表、直流数字电流表(在主控制屏)
2、恒压源(0~30V可调)和直流电源(在主控制
屏)
3、EEL-74A (和基尔霍夫所用的实验箱相同)
四、实验内容
实验电路如图3-2所示,图中:R1=150Ω,
R2= R5 = 100Ω, R4=300Ω,并在4、5两点之间
接入51Ω(取自EEL-52B) 的电阻,电源US1接直流电源
中的+12V输出端,电源US2用恒压源的0~+10V
档,输出电压调到+6V(以直流数字电压表测量的读
数为准),并将开关S3投向短路侧。(总体接线) 
1. US1电源单独作用(将开关S1投向US1侧,
开关S2投向短路侧),参考图3-1(b),画出电路
图,标明各电流、电压的参考方向。
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图 3-2
用直流数字毫安表测量各支路电流:将电流插头的红接线
端插入数字毫安表的红(正)接线端,黑接线端插入数字
毫安表的黑(负)接线端,测量各支路电流。然后根据电
路中的电流参考方向,确定各支路电流的正、负号,并将
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数据记入表3-1中。
用直流数字电压表测量各电阻元件两端电压,注意所
测电压的测量方向,并将数据记入表3-1中。
表 3-1
测量项目
US1 US2 I1 I2 I3 UAC UCD UDB UCE UFD
实验内容(V) (V) (mA) (mA) (mA) (V) (V) (V) (V) (V)
US1单独作用
US2单独作用
US1, US2共同作
用
2US2单独作用
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2、US2电源单独作用(将开关S1投向短路侧,开关
S2投向US2侧),参考图3-1(c),画出电路图,标明各
电流、电压的参考方向。重复步骤1并将数据记入表格
3-1中。
3、US1和US2共同作用时(将开关S1和S2分别投向
US1和US2侧),各电流、电压的参考方向见图3-
1(a)。
将所测数据记入表格3-1中。(步骤1~3是用来验证电路的叠加性)
4、US2电源单独作用,但将US2数值调至+12
V,重复第2步的测量,并将数据记录在表3-1中。(步骤
4是用来验证电路的齐次性)
5、将开关S3投向二极管VD侧,并将4、5点之间的
51Ω电阻撤掉,用导线短接,重复步骤1~4的测量过