疊加原理的驗證

一、實驗目的
驗證線性電路疊加原理的正確性，加深對線性電路的疊加性和齊次性的認識和理解。
二、原理說明
疊加原理指出：在有幾個獨立源共同作用下的線性電路中，通過每一個元件的電流或
其兩端的電壓，可以看成是由每一個獨立源單獨作用時在該元件上所產生的電流或電壓的
代數和。
線性電路的齊次性是指當激勵信號（某獨立源的值）增加或減小K 倍時，電路的響應
（即在電路中各電阻元件上所建立的電流和電壓值）也將增加或減小K 倍。
三、實驗設備

四、實驗內容
實驗線路如圖3-1 所示，用掛箱上的“基爾夫定律/疊加原理”線路。

1. 將兩路穩壓源的輸出分別調節為12V 和6V，接入U1 和U2 處。
2. 令U1 電源單獨作用（將開關K1 投向U1 側，開關K2 投向短路側）。用直流數字電壓
表和毫安表（接電流插頭）測量各支路電流及各電阻元件兩端的電壓，數據記入表3-1。

3. 令U2 電源單獨作用（將開關K1 投向短路側，開關K2 投向U2 側），重復實驗步驟2
的測量和記錄，數據記入表3-1。
4. 令U1 和U2 共同作用（開關K1 和K2 分別投向U1 和U2 側）， 重復上述的測量和記
錄，數據記入表3-1。
5. 將U2 的數值調至＋12V，重復上述第3 項的測量并記錄，數據記入表3-1。
6. 將R5（330Ω）換成二極管 1N4007（即將開關K3 投向二極管IN4007 側），重復1～
5 的測量過程，數據記入表3-2。
7. 任意按下某個故障設置按鍵，重復實驗內容4 的測量和記錄，再根據測量結果判斷
出故障的性質。
表 3-2

五、實驗注意事項
1. 用電流插頭測量各支路電流時，或者用電壓表測量電壓降時，應注意儀表的極性，
正確判斷測得值的＋、－號后，記入數據表格。
2. 注意儀表量程的及時更換。
六、預習思考題
1. 在疊加原理實驗中，要令U1、U2 分別單獨作用，應如何操作？可否直接將不作用
的電源（U1 或U2）短接置零？
2. 實驗電路中，若有一個電阻器改為二極管， 試問疊加原理的迭加性與齊次性還成
立嗎？為什么？
七、實驗報告

1. 根據實驗數據表格，進行分析、比較，歸納、總結實驗結論，即驗證線性電路的疊
加性與齊次性。
2. 各電阻器所消耗的功率能否用疊加原理計算得出？ 試用上述實驗數據，進行計算
并作結論。
3. 通過實驗步驟6 及分析表格3-2 的數據，你能得出什么樣的結論？
4. 心得體會及其他。