1、電路分析根底課程實驗報告院系專業：信系科學與技術軟件工程年級班級：2021級軟件五班1105姓名：涂明哲學號：524本課程實驗全部采用workbench作為試驗仿真工具.實驗一基爾霍夫定理與電阻串并聯實驗目的：學習使用workbench軟件,學習組建簡單直流電路并使用仿真測量儀表測量電壓、電流.1、基爾霍夫電流、電壓定理的驗證.解決方案：自己設計一個電路,要求至少包括兩個回路和兩個節點,測量節點的電流代數和與回路電壓代數和,驗證基爾霍夫電流和電壓定理并與理論計算值相比擬實驗原理圖：:附丁卜-位aOhm-AA/V*2.dj-|4I勒儀m研WviJJLiL.uUi與理論計算數據比擬分析:i3=i1

2、+i2;u1+u2+u7+u6=0;u4+u3+u7+u5=0;u1+u2+u3+u4+u5+u6=0;2、電阻用并聯分壓和分流關系驗證.解決方案：自己設計一個電路,要求包括三個以上的電阻,有串聯電阻和并聯電阻,測量電阻上的電壓和電流,驗證電阻串并聯分壓和分流關系,并與理論計算值相比擬.實驗原理圖:KOClimAAA-|n.01研卜laALi為.,hrn與理論計算數據比擬分析：200Q+100Q=300Q;002+(10012V6.000VXIl般一.-J20V>短路電流,如圖一,用疊加定理：100V電壓源單獨作用時:算戴維南等效電路端口電壓、節點A列KCL:i1+i2=i3且i1=(1

3、00-u1)/4,i2=(100-u1+u1)/8,i3=u1/4;解得:u1=74V,Uoc=100-(100-u1)+4*i2=125V20V電壓源單獨作用時:節點A列KCL:i1+i2=i3且i1=(20+u1)/4,i2=u1/4,i3=(u1-20-u1)/8,解得：u1=-15V,Uoc=200+u1+4*i3=-5V.所以,開路電壓Uoc=125+(-5)=120V;短路電流：(u1-u)/4+(u/2)=0-u=3*u1i=2*(u-u1)/4=u/3=40A;等效電阻：R=Uoc/i=3Q.2.等效后負載上的電壓電流：1 =120/(3+10)=,u=Ri=*10=.實驗心得

4、：1 .負載選擇較小的時候,測電壓電壓表外接,可以減小誤差2 .計算輸入電阻時,要把所有獨立源置零實驗4一階RC電路特性的EW昉真一、實驗目的(1)學習使用示波器.(2)通過模擬儀器測試RC電路的充放電特性,觀察電容器充放電過程中電壓與電流的變化規律.二、實驗原理Rem路充放電如實驗圖所示.Space二多而應才,100uFo11實驗圖RC電路充放電電容具有充放電功能,充放電時間與電路時間常數=RC有關.三、實驗內容與步驟1、RC電路的充放電特性測試(1)在EWB勺電路工作區按上圖圖連接.可按自己選擇的參數設置.(2)選擇示波器的量程,按下啟動停止開關,通過空格鍵使電路中的開關分別接通充電和放電

5、回路,觀察不同時間常數下RC電路的充放電規律.(3)改變C數值計算其時間常數.繪出虛擬示波器顯示的輸出波形圖,也可自行設計實驗.使用EWB寸注意選擇適當的仿真儀表量程.每次要通過按下操作界面右上角的“啟動/停止開關接通電源,或者暫停來觀察波形.使用示波器時要注意選擇適宜的時間和幅值來觀察波形.四、總結與討論1、你設計的RC電路中電阻、電容的參數是多少如果觀察RC充放電電路,你所選擇示波器的單位格時間和幅值各為多少.當R=10kQ,C=100uF,r=RC=10001/s單位格時間：幅值：10.當R=5kQ,C=50uF,r=RC=2501/s2、對RC電路波形進行理論分析.拿圖一為例,當=RC

6、=10001/s時,圖像為e的-t/次方,圖像應該為指數函數.實際和次在誤差允許范圍之內可認為相符.實驗五交流電路實驗目的：通過實驗加深對交流電路中幅值、有效值、相位的理解；學習使用交流信號源和仿真儀表測量交流電壓、電流,學習使用示波器.實驗(1):電路如下列圖所示,改變RLC的數值,用電壓表測量各元件上的電壓,電源電壓和各元件上電壓值滿足什么關系5Ofim-AAAr實驗結果：電壓關系：U=U1+U2+U3(2)改變RLC的數值,用電流表測量各元件上的電流,電源電流和各元件上電流值滿足什么關系olATibu1-zfuueg實驗結果：電流關系：I=I1+I2+I3IeLTa24.n4mA12.1

7、34mA(3)用示波器測量電阻R的電壓、電流相位差.(提示：此圖示波器A通道測量的是電源兩端電壓,B通道測量的是10ohm兩端電壓,B通道測量值除以10即為回路電流.而兩個電阻數值相差較大,A通道可近似看成測量R兩端的電壓.)實驗結果：設電壓初相位為0,由示波器得：U1=那么電流I=相位差為0(4)用示波器測量電容C的電壓、電流相位差(提示：電容阻抗Zc與電阻阻抗Zr相差較大,因此A通道測量值可近似等于電容兩端電壓；B通道測量值是電容電流的10倍.)提示：用示波器測兩通道波形:示波器讀數如下圖,那么兩波形相位差近似為-6302101032108(因f=1000hz,那么T=103s);實驗結果

8、:T=10-3s,w=2兀/T=*103相位差4(5)用示波器測量電感L的電壓、電流相位差.o.ijiiiU5*2VJ1000lizTODegi>10Ohm實驗結果：相位差=6u-w=90實驗六交流電路中KVLKCL定律的驗證實驗目的：通過實驗加深對交流電路中相量計算的理解實驗方案:(1)下列圖電路,用示波器測量各電壓的幅值和相位,理論計算驗證KVLR20Ohm+-AAAL0.Q5HUs10UV/160Hz/ODeg;匚色40uF(2)下列圖電路,用示波器測量各電流的幅值和與相位,理論計算驗證KCLIs3M60Hz/QDeg-wm-Ro口5l<<<25uF實驗結果：KVL的驗證:理論值:w=2兀f=2*160=Q,Zc=1/jwC=QZr=20Q,Zl=jwL=電壓源電壓設初相位為0,u=100v,Z=Zr+Zl+Zc=20+LR=U*(ZR/Z)=-VLL=U*(Zl/Z)=+VUC=U*(Zc/Z)=-V那么：U=Ur+U-+UcKCL的驗證：理論值：w=2兀f=2*160=Zr=20Q,Zl=jwL=Q,ZC=1/jwC=Q電壓源電壓設初相位為0,u=100v,Z=Zr+Zl+Zc=20+Ir=i*(Zl+Zc)/Z=+Il=i*(Zr+Zc)/Z=-Ic=i*(Zr+ZL)/Z