仿真驗(yàn)證KCL、KVL定律和疊加定理、戴維南定理

1、 二、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱：Multisim 仿真軟件環(huán)境聯(lián)系三、實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)：四、實(shí)驗(yàn)原理：（包括知識(shí)點(diǎn)，電路圖，流程圖）1.基爾霍夫電流定律對(duì)電路中任意節(jié)點(diǎn)，流入、流出該節(jié)點(diǎn)的代數(shù)和為零。即 I=02.基爾霍夫電壓定律在電路中任一閉合回路，電壓降的代數(shù)和為零。 即 U=0(3).疊加原理在線性電路中，有多個(gè)電源同時(shí)作用時(shí)，任一支路的電流或電壓都是電路中每個(gè)獨(dú)立電源單獨(dú)作用時(shí)在該支路中所產(chǎn)生的電流或電壓的代數(shù)和。某獨(dú)立源單獨(dú)作用時(shí)，其它獨(dú)立源均需置零。（電壓源用短路代替，電流源用開路代替。）4. 戴維南定理任何一個(gè)線性含源網(wǎng)絡(luò)，如果僅研究其中一條支路的電壓和電流，則可將電路的其余部分看作是一個(gè)有源二端網(wǎng)

2、絡(luò)（或稱為含源一端口網(wǎng)絡(luò)）。戴維南定理指出：任何一個(gè)線性有源網(wǎng)絡(luò)，總可以用一個(gè)電壓源與一個(gè)電阻的串聯(lián)來等效代替，此電壓源的電動(dòng)勢(shì)Us等于這個(gè)有源二端網(wǎng)絡(luò)的開路電壓Uoc，其等效內(nèi)阻R0等于該網(wǎng)絡(luò)中所有獨(dú)立源均置零（理想電壓源視為短接，理想電流源視為開路）時(shí)的等效電阻。五、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?.熟悉并掌握Multisim仿真軟件的使用2.掌握各種常用電路元器件的邏輯符號(hào)3.設(shè)計(jì)電路并仿真驗(yàn)證KCL、KVL定律和疊加定理、戴維南定理六、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：（介紹自己所選的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容）利用Multisim仿真軟件，繪制用于驗(yàn)證KCL、KVL定律和疊加定理、戴維南定理的模擬電路模擬電路，并利用Multisim仿真軟件獲取

3、驗(yàn)證所需的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算出理論值與Multisim仿真電路的模擬值比較，驗(yàn)證KCL、KVL定律和疊加定理、戴維南定理。七、實(shí)驗(yàn)器材（設(shè)備、元器件）：計(jì)算機(jī)；multisim10.0仿真軟件八、實(shí)驗(yàn)步驟：（編輯調(diào)試的過程）(1). 驗(yàn)證基爾霍夫電流定律1. 利用Multisim仿真軟件繪制出電路圖(四.1)，圖中的電流I1、I2、I3的方向已設(shè)定，2.加入兩直流穩(wěn)壓電源接入電路，令U1=6V，U2=12V。3. 接入直流數(shù)字毫安表分別至三條支路中，測(cè)量支路電流。4.記錄個(gè)電流表的數(shù)據(jù)，并根據(jù)電路計(jì)算理論電流值，填入下表。（2）基爾霍夫電壓定律1. 利用Multisim仿真軟件繪制出

4、電路圖(四.2)，形成三個(gè)閉合回路的繞行方向可設(shè)為ADEFA、BADCB和FBCEF。2.分別將兩路直流穩(wěn)壓電源接入電路，令U1=6V，U2=12V。4.加入電壓表分別測(cè)量?jī)陕冯娫醇半娮柙系碾妷褐怠?（3） 疊加原理實(shí)驗(yàn) 1.分別將兩路直流穩(wěn)壓電源接入電路，令U1=12V，U2=12V。2.電源U1單獨(dú)作用， BC短接，用毫安表和電壓表分別測(cè)量各支路電流。3.令U2單獨(dú)作用，此時(shí)FE短接。用毫安表和電壓表分別測(cè)量各支路電流。4.令U1和U2共同作用，重復(fù)上述測(cè)量。選取 R1 =1k, R2 = 1k, R3 =1k, U1=12V, U2=12V（4）戴維南定理的驗(yàn)證1.繪制電路圖2.使用

5、電壓表測(cè)量R2兩端的電壓U3.使用電流表測(cè)量R2的短路電流I九、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及結(jié)果分析：（實(shí)驗(yàn)運(yùn)行結(jié)果介紹或者截圖，對(duì)不同的結(jié)果進(jìn)行分析）(1). 驗(yàn)證基爾霍夫電流定律(1)驗(yàn)證KCL的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄實(shí)驗(yàn)內(nèi)容I1I2I3I理論計(jì)算值1.93mA5.99 mA-7.92 mA0 mA仿真數(shù)據(jù)1.962 mA5.987 mA-7.914 mA0.35 mA由數(shù)據(jù)可得流入、流出該節(jié)點(diǎn)的代數(shù)和基本為零（2）基爾霍夫電壓定律(2)驗(yàn)證KVL的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄在圖中電路中任一閉合回路，電壓降的代數(shù)和為零(3).疊加原理(3)疊加原理數(shù)據(jù)記錄在線性電路中，有多個(gè)電源同時(shí)作用時(shí)，任一支路的電流或電壓都是電路中每個(gè)獨(dú)立電

6、源單獨(dú)作用時(shí)在該支路中所產(chǎn)生的電流或電壓的代數(shù)和。（4）戴維南定理（4)戴維南定理的驗(yàn)證U=35VI=14mA戴維南等效電壓源的電動(dòng)勢(shì)Us等于這個(gè)有源二端網(wǎng)絡(luò)的開路電壓Uoc，其等效內(nèi)阻R0等于該網(wǎng)絡(luò)中所有獨(dú)立源均置零時(shí)的等效電阻。十、實(shí)驗(yàn)結(jié)論：（聯(lián)系理論知識(shí)進(jìn)行說明）（1）經(jīng)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證基爾霍夫電流定律成立對(duì)電路中任意節(jié)點(diǎn)，流入、流出該節(jié)點(diǎn)的代數(shù)和為零。即 I=0（2）經(jīng)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證基爾霍夫電壓定律在電路中任一閉合回路，電壓降的代數(shù)和為零。 即 U=0（3）經(jīng)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證疊加原理在線性電路中，有多個(gè)電源同時(shí)作用時(shí)，任一支路的電流或電壓都是電路中每個(gè)獨(dú)立電源單獨(dú)作用時(shí)在該支路中所產(chǎn)生的電流或電壓的代數(shù)和。某獨(dú)立源單獨(dú)作用時(shí)，其它獨(dú)立源均需置零。（電壓源用短路代替，電流源用開路代替）（4）經(jīng)驗(yàn)證戴維南定理成立任何一個(gè)線性有源網(wǎng)絡(luò)，總可以用一個(gè)電壓源與一個(gè)電阻的串聯(lián)來等效代替，此電壓源的電動(dòng)勢(shì)Us等于這個(gè)有源二端網(wǎng)絡(luò)的開路電壓Uoc，其等效內(nèi)阻R0等于該網(wǎng)絡(luò)中所有獨(dú)立源均置零（理想電壓源視為短接，理想電流源視為開路）時(shí)的等效電阻。十一、總結(jié)及心得體會(huì)：本節(jié)課學(xué)習(xí)和使用了Multisim仿真軟件仿真軟件的使用，通過模擬電路可以安全快速的的模擬真實(shí)的電路，設(shè)計(jì)電路并仿真驗(yàn)證KCL、KVL定律和疊加定理、戴維南定理，幫助理