Multisim-10-正弦稳态交流电路仿真实验

暨南大学本科实验报告专用纸课程名称电路分析CAI成绩评定实验项目名称正弦稳态交流电路仿真实验指导教师实验项目编号0806109705实验项目类型验证型实验地点计算机中心C305学生姓学号学院电气信息学院专业实验时间2013年5月28日一、实验目的1.分析和验证欧姆定律的相量形式和相量法。2.分析和验证基尔霍夫定律的相量形式和相量法。二、实验环境定律1.联想微机，windowsXP，Microsoftoffice，2.电路仿真设计工具Multisim10三、实验原理1在线性电路中，当电路的激励源是正弦电流（或电压）时，电路的响应也是同频的正弦向量，称为正弦稳态电路。正弦稳态电路中的KCL和KVL适用于所有的瞬时值和向量形式。2.基尔霍夫电流定律（KCL）的向量模式为：具有相同频率的正弦电流电路中的任一结点，流出该结点的全部支路电流向量的代数和等于零。3.基尔霍夫电压定律（KVL）的向量模式为：具有相同频率的正弦电流电路中的任一回路，沿该回路全部的支路电压向量的代数和等于零。四、实验内容与步骤1.欧姆定律相量形式仿真①在Multisim10中，搭建如图（1）所示正弦稳态交流实验电路图。打开仿真开关，用示波器经行仿真测量，分别测量电阻R、电感L、电容C两端的电压幅值，并用电流表测出电路电流，记录数据于下表②改变电路参数进行测试。电路元件R、L和C参数不变，使电源电压有效值不变使其频率分别为f＝25Hz和f＝1kHz参照①仿真测试方法，对分别对参数改变后的电路进行相同内容的仿真测试。③将三次测试结果数据整理记录，总结分析比较电路电源频率参数变化后对电路特性影响，研究、分析和验证欧姆定律相量形式和相量法。暨南大学本科实验报告专用纸(附页)欧姆定律向量形式数据VRm/VVLm/VVCm/VI/mA理论计算值13.590.434.339.61仿真值（f=50Hz）13.590.434.339.61理论计算值12.010.197.678.50仿真值（f=25Hz）12.010.197.678.50理论计算值12.050.197.578.53仿真值（f=1kHz）12.050.197.578.532.基尔霍夫电压定律向量形式在Multisim10中建立如图（2）所示仿真电路图。打开仿真开关，用并接在各元件两端的电压表经行仿真测量，分别测出电阻R、电感L、电容C两端的电压值。用窜连在电路中的电流表测出电路中流过的电流I，将测的数记录在下表。②改变电路参数进行测试。电路元件R＝300Ω、L＝50mH和C＝3300pF，使电源电压参数不变，参照①仿真测试方法，对参数改变后的电路进行相同内容的仿真测试。③将两次测试结果数据整理记录，总结分析比较电路参数变化后对电路特性影响，研究、分析和验证基尔霍夫电压定律定律相量形式和相量法。基尔霍夫电压定律向量形式数据VR/VVL/VVC/VI/A理论值104.7710.3432.910.33仿真值104.7710.3432.910.33理论值（修改后）0.031.63100.000.10仿真值（修改后）0.031.64100.000.10m3.基尔霍夫电流定律向量形式在Multisim10中建立如图（3所示仿真电路图.打开仿真开关，用并接在各元件两端的电流表经行仿真测量，分别测出电阻R支路、电感L支路‘电容C支路中的电流值，及电源支路中流过的电流I，记录数据于下表。②改变电路参数进行测试。电路元件R＝300Ω、L＝50mH和C＝3300pF，使电源电压参数不变，参照①仿真测试方法，对参数改变后的电路进行相同内容的仿真测试。③将两次测试结果数据整理记录，总结分析比较电路参数变化后对电路特性影响，研究、分析和验证基尔霍夫电流定律相量形式和相量法。暨南大学本科实验报告专用纸(附页)基尔霍夫电流定律向量形式数据表IR/VIL/VIC/VI/A理论值1.003.180.313.04仿真值1.003.180.313.04理论值（修改后）0.336.370.10m6.37仿真值（修改后）0.336.370.10m6.38(五)实验结果分析1.理论值计算实验一：由欧姆定律的向量模式可知：2.跟据上述实验数据可知：在正弦交流电路中欧姆定律、KVL和KCL的向量形式是成立的。即在正弦交流电路中有：流入某节点的电流向量的代数和为零，任一回路，沿该回路全部的支路电压向量的代数和等于零。另外U=IZ。3.误差分析：a.实验1中测量个电流元件的电压时，在示波器的信号图中拉动T1的线时，不准，造成读数误差大。b.理论值计算过程中数据精确度取的过小。4.由以上数据也可的出：正弦交流电路中，回路中全部电压有效值的代数和并不一定零。流入某一节点的电流的有效值的代数和也不一定为零。5.实验时，电路中的电压表和电流表注意要用AC形式，否则测量出的数据是错误的。6.读取数据时，要等数据稳定时才开始读。六、实验总结1、对实验的分析不懂得理解，而且在本实验当中遇到了不少的问题，最后与同学讨论才得到解决，可知多交流对学知识有很大作用。2、感觉mulitisim学到的东西不是很多，投入的时间与收入并没有成正比。3、以后在正弦交流电路中，要先把各元件改为向量形式，然后才用欧姆定律、KCL、KVL、网孔法....分析电路。