叠加定理的应用

实验四叠加定理的应用时间:2014.10.31地点:中623/624学时:2学时一、实验目的1、能够熟练地使用proteus软件绘制电路。2、会利用叠加定理求各支路电流并用proteus仿真验证。二、实验仪器设备及器材proteus软件、计算机三、实验内容和步骤1、实验内容用proteus仿真验证叠加定理。2、实验步骤理论知识学习：对于复杂电路，常用到基尔霍夫定律、叠加定理、戴维南定理来分析。基尔霍夫定律在前面已经介绍过，下面着重介绍叠加定理和戴维南定理。叠加定理的内容是：在多个电源同时作用的线性电路中，任何支路的电流或任意两点间的电压，都是各个电源单独作用时所得结果的代数和。叠加定理是线性电路具有的重要性质，利用叠加定理进行电路分析时，必须注意如下几个方面的问题。（1）各个电源分别单独作用是指独立电源，而不包括受控源，在用叠加定理分析电路时，独立电源分别单独作用时，受控源一直在每个分解电路中存在。（2）独立电流源不作用，在电流源处相当于开路；独立电压源不作用，在电压源处相当于短路。（3）线性电路中电流和电压一次性函数可以叠加，但由于功率不是电压或电流的一次性函数，所以功率不能采用叠加定理。（4）叠加定理使用时，各分电路中的电压和电流的参考方向可以取为与原电路中的相同。取叠加时，应注意各分量前的“+”、“–”符号。下面通过Proteus仿真电路，来验证叠加定理。（1）U1和U2两个电源同时作用时，如图1所示。R15R22R34Amps+2.00Amps+1.00Amps+1.00I1I2I3U22VU114V图1叠加定律验证假设各支路电流方向如图中所示，电流表分别显示为：I1=2A，I2=1A，I3=1A此显示结果符合基尔霍夫电流定律，即：I1=I2+I3（2）U1和U2两个电源分开作用时，假设各支路电流方向如图中所示，如图2所示。R15R22R34Amps+2.21Amps+1.47Amps+0.74I1'I2'I3'U114VR15R22R34Amps-0.21Amps-0.47Amps+0.26I1''I2''I3''U22VU1电源单独作用U2电源单独作用图2叠加定理验证1）在U1电源单独作用时，电流表分别显示为：I1'=2.21A，I2'=1.47A，I3'=0.74A即：I1'=I2'+I3'2）在U2电源单独作用时，电流表分别显示为：I1''=-0.21A，I2''=-0.47A，I3''=0.26A即：I1''=I2''+I3''根据以上Proteus仿真电路运行结果，我们将U1电源和U2电源分别单独作用时，每条支路的电流进行叠加，并且和U1和U2两个电源同时作用时，每条支路的电流进行比较，比较结果符合叠加定理，即：I1=I1'+I1''=2.21A+(-0.21)A=2AI2=I2'+I2''=1.47A+(-0.47)A=1AI3=I3'+I3''=0.74A+0.26A=1A四、实验总结1、整理实验数据，完成实验报告。2、做实验学到了什么知识，遇到了什么问题，怎样解决的？