电路分析实验中的数据处理

摘要：本文以电路分析实验中的戴维宁定理实验和二阶电路实验为例，介绍了其中的数据处理方法。笔者认为学生要理解与掌握实验内容并形成完整的实验报告，这些讲解是必不可少的。

关键词：电路分析；实验；数据处理

电路分析及其实验是电类各专业的第一门专业基础课及专业实验。对学生来讲真正面临学习方法的转型，其重要性是不言而喻的。电路分析实验中的一些结果需要与理论值进行比较；而一些实验结果只是中间值，需要进行进一步的处理，即数据处理。笔者在二本院校任教三十多年，深知这些问题如果老师不予指导，学生就不愿意对其处理，也不知道如何处理；尽管问题并不困难。最后上交一个不完整的实验报告，相关知识没有完整的理解与掌握。在本文中以戴维宁定理实验和二阶电路实验为例来介绍笔者的一些具体教法。

一、戴维宁定理实验中开路电压uoc与等效电阻Ro的计算

以我校采用的浙江天煌公司的实验电路为例如图1。尽管这个电路并不难，指导教师不详细地讲解，对于像我校这种二本院校的学生也可能完全不知道怎样计算。

1.按图1计算开路电压uoc

首先计算从12v的电压源两端看进去的总电阻R：

2.等效电阻Ro的计算

等效电阻Ro的计算用到了电阻的Y-△变换。Y-△变换对我们的学生来讲也是较难掌握的问题，在此复习一下对其学习也是有帮助的。

等效电阻RO：

在我校戴維宁定理实验，由于实验内容较多安排的4学时，用其中1学时笔者讲解以上内容，并且安排学生计算以上理论值，多年的教学结果表明效果是好的。

二、二阶电路中衰减系数的计算

二阶电路实验要观察RLC电路的过阻尼，临界阻尼和欠阻尼的电压波形。其中欠阻尼的情况还要求求出振荡角频率 和衰减系数 。但实验指导书并没有给出方法，学生并不会计算，需要老师讲解，以便学生通过实验数据得最终的正确结果。

欠阻尼的衰减正弦振荡波形如图5。它具有如下函数表达式

其中U1m，U2m和Td的值都可以从示波器上读出来。而衰减系数不能直接读出来。

显然，

则

等式两边同时取对数，则得衰减系数

把U1m、U2m和Td的值代入上式即可得衰减系数α的值。以笔者多年的经验上述内容也是必须讲解的。以便学生最终形成一个完整的完验报告。

参考文献：

[1]胡翔骏，电路分析（第三版），北京：高等教育出版社，2016

作者简介：胡鹰（1962-），男，西南民族大学电气信息工程学院副教授。