电工与电子技术实验指导 第三章 电工电路技术实验.ppt

单元三单元三 电工电路技术实验电工电路技术实验 3.1 基本电工仪表的使用及测量误差的计基本电工仪表的使用及测量误差的计算算3.2 电路元器件伏安特性的测绘电路元器件伏安特性的测绘3.3 电位、电压的测定及电路电位图的绘电位、电压的测定及电路电位图的绘制制3.4基尔霍夫定律的验证基尔霍夫定律的验证3.5叠加原理的验证叠加原理的验证3.6 电压源与电流源的等效变换电压源与电流源的等效变换下一页返回单元三单元三 电工电路技术实验电工电路技术实验 3.7 戴维南定理和诺顿定理的验证戴维南定理和诺顿定理的验证有源有源二端网络等效参数的测定二端网络等效参数的测定3.8 最大功率传输条件的测定最大功率传输条件的测定3.9 受控源受控源VCVS,VCCS,CCVS,CCCS的实验研究的实验研究3.10 典型电信号的观察与测量典型电信号的观察与测量3.11 RC一阶电路的响应测试一阶电路的响应测试3.12 二阶动态电路响应的研究二阶动态电路响应的研究3.13 R,L,C元器件阻抗特性的测定元器件阻抗特性的测定上一页 下一页返回单元三单元三 电工电路技术实验电工电路技术实验 3.14 用三表法测量交流电路等效参数用三表法测量交流电路等效参数3.15 正弦稳态交流电路相量的研究正弦稳态交流电路相量的研究3.16 RC选频网络特性测试选频网络特性测试3.17 R,L,C串联谐振电路的研究串联谐振电路的研究3.18 互感电路观测互感电路观测3.19 单相铁芯变压器特性的测试单相铁芯变压器特性的测试3.20 三相交流电路电压、电流的测量三相交流电路电压、电流的测量3.21 三相电路功率的测量三相电路功率的测量上一页 下一页返回单元三单元三 电工电路技术实验电工电路技术实验 3.22 功率因数及相序的测量功率因数及相序的测量3.23 三相笼型异步电动机三相笼型异步电动机3.24 三相笼型异步电动机点动和自锁控制三相笼型异步电动机点动和自锁控制3.25 三相笼型异步电动机正反转控制三相笼型异步电动机正反转控制3.26 三相笼型异步电动机三相笼型异步电动机Y-降压启动控降压启动控制制3.27 三相笼型异步电动机的能耗制动控制三相笼型异步电动机的能耗制动控制3.28 工作台往返自动控制工作台往返自动控制上一页 下一页返回单元三单元三 电工电路技术实验电工电路技术实验 3.29 三相异步电动机顺序控制三相异步电动机顺序控制3.30 C620车床电气控制车床电气控制3.31电动葫芦电气控制电动葫芦电气控制 上一页返回3.1基木电工仪表的使用及测量误基木电工仪表的使用及测量误差的计算差的计算 一、实验目的一、实验目的(1)熟悉实验台上各类电源及各类测量仪表的布局和使用方法。熟悉实验台上各类电源及各类测量仪表的布局和使用方法。(2)掌握指针式电压表、电流表内阻的测量方法。掌握指针式电压表、电流表内阻的测量方法。(3)熟悉电工仪表测量误差的计算方法。熟悉电工仪表测量误差的计算方法。二、原理说明二、原理说明(1)为了准确地测量电路中实际的电压和电流。必须保证仪表为了准确地测量电路中实际的电压和电流。必须保证仪表接人电路后不会改变被测电路的工作状态。这就要求电压表接人电路后不会改变被测电路的工作状态。这就要求电压表的内阻为无穷大，电流表的内阻为零。而实际使用的指针式的内阻为无穷大，电流表的内阻为零。而实际使用的指针式电工仪表都不能满足上述要求。因此，测量仪表一旦接人电电工仪表都不能满足上述要求。因此，测量仪表一旦接人电路，就会改变电路原有的工作状态。这就导致仪表的测量路，就会改变电路原有的工作状态。这就导致仪表的测量下一页返回3.1基木电工仪表的使用及测量误基木电工仪表的使用及测量误差的计算差的计算 值与电路原有的实际值之间出现误差。误差的大小与仪表本值与电路原有的实际值之间出现误差。误差的大小与仪表本身内阻的大小密切相关。只要测出仪表的内阻，即可计算出身内阻的大小密切相关。只要测出仪表的内阻，即可计算出由其产生的测量误差。以下介绍几种测量指针式仪表内阻的由其产生的测量误差。以下介绍几种测量指针式仪表内阻的方法。方法。(2)用用“分流法分流法”测量电流表的内阻。如测量电流表的内阻。如图图3.1所示，所示，A为被为被测内阻（测内阻（RA)的直流电流表。测量时先断开开关的直流电流表。测量时先断开开关S，调节电，调节电流源的输出电流流源的输出电流I使使A表指针满偏转。然后合上开关表指针满偏转。然后合上开关S，并保，并保持持I值不变，调节电位器值不变，调节电位器RP的阻值，使电流表的指针指在的阻值，使电流表的指针指在1/2满偏转位置，此时有满偏转位置，此时有上一页 下一页返回3.1基木电工仪表的使用及测量误基木电工仪表的使用及测量误差的计算差的计算 R1为固定电阻器之值，为固定电阻器之值，RB可由电阻箱的刻度盘上读得。可由电阻箱的刻度盘上读得。(3)用分压法测量电压表的内阻。如用分压法测量电压表的内阻。如图图3.2所示，所示，V为被测内为被测内阻阻(RV)的电压表。测量时先将开关的电压表。测量时先将开关S闭合，调节直流稳压电源闭合，调节直流稳压电源的输出电压，使电压表的输出电压，使电压表V的指针为满偏转。然后断开开关的指针为满偏转。然后断开开关S,调节调节RP使电压表使电压表V的指示值减半。此时有的指示值减半。此时有RV=RP+R1。电压表的灵敏度为电压表的灵敏度为S=Rv/U，单位为，单位为/V。式中。式中U为电压为电压表满偏时的电压值。表满偏时的电压值。(4)仪表内阻引起的测量误差仪表内阻引起的测量误差(通常称之为方法误差通常称之为方法误差,而仪表而仪表本身结构引起的误差称为仪表基本误差）的计算。本身结构引起的误差称为仪表基本误差）的计算。上一页 下一页返回3.1基木电工仪表的使用及测量误基木电工仪表的使用及测量误差的计算差的计算 以以图图3.3所示电路为例：所示电路为例：R1上的电压为上的电压为 若若R1=R2，则，则UR1=U/2。现用一内阻为。现用一内阻为Rv的电压表来测的电压表来测量量UR1值。当值。当Rv与与R1并联后。并联后。来代替上式中来代替上式中的的R1，则得，则得上一页 下一页返回3.1基木电工仪表的使用及测量误基木电工仪表的使用及测量误差的计算差的计算 上一页 下一页返回3.1基木电工仪表的使用及测量误基木电工仪表的使用及测量误差的计算差的计算 由此可见，当电压表的内阻与被测电路的电阻相近时，测量由此可见，当电压表的内阻与被测电路的电阻相近时，测量的误差是非常大的。的误差是非常大的。伏安法测量电阻的原理是伏安法测量电阻的原理是:测出流过被测电阻测出流过被测电阻Rx的电流的电流IR及其两端的电压降及其两端的电压降UR,则其阻值则其阻值Rx=UR/IR。实际测量时，。实际测量时，相对于电源而言，有两种测量线路，即相对于电源而言，有两种测量线路，即:a.电流表电流表A(内阻为内阻为RA)接在电压表接在电压表V(内阻为内阻为Rv)的内侧；的内侧；b.A接在接在V的外侧。两种线路如的外侧。两种线路如图图3.4所示。所示。由图由图3.4(a)可知，只有当可知，只有当Rx Rv、时，、时，Rv的分压作用的分压作用才可忽略不计，才可忽略不计，V的读数接近于的读数接近于Rx两端的电压值。如图两端的电压值。如图3.4(b)所示的接法称为电流表的外接法。所示的接法称为电流表的外接法。实际应用时，应根据不同情况选用合适的测量线路，才能获实际应用时，应根据不同情况选用合适的测量线路，才能获得较准确的测量结果。以下举一实例。得较准确的测量结果。以下举一实例。在图在图3.4中，设中，设:U=20 V,RA=100 ,Rv=20 k。假定。假定Rx的实际值为的实际值为10 K 。如果采用如图如果采用如图3.4(a)所示线路测量，经计算，所示线路测量，经计算，A,V的读的读数分别为数分别为2.96 mA和和19.73 V，故，故Rx=(19.73 2.96)k =6.667 k ，相对误差为，相对误差为(6.667-10)10 x100%=-33.3%如果采用如图如果采用如图3.4（b）所示）所示上一页 下一页返回3.1基木电工仪表的使用及测量误基木电工仪表的使用及测量误差的计算差的计算 线路测量，经计算，线路测量，经计算，A、V的读数分别为的读数分别为1.98mA和和20V,故故Rx=（20 1.98）k=10.1k，相对误差为（，相对误差为（10.1-10）*100%=1%。三、实验设备三、实验设备如如表表3.1所示。所示。四、实验内容四、实验内容(1)根据根据“分流法分流法”原理测定指针式万用表原理测定指针式万用表(MF-47型或其他型或其他型号型号)直流电流直流电流0.5mA和和5 mA挡量限的内阻。线路如图挡量限的内阻。线路如图3.1所示。所示。RB可选用可选用DGJ-05中的电阻箱中的电阻箱(下同下同)。测量结果填。测量结果填入入表表3.2中。中。上一页 下一页返回3.1基木电工仪表的使用及测量误基木电工仪表的使用及测量误差的计算差的计算(2)根据根据“分压法分压法”原理按图原理按图3.2所示线路接线，测定指针万所示线路接线，测定指针万用表直流电压用表直流电压2.5 V和和10 V挡量限的内阻。测量结果填入挡量限的内阻。测量结果填入表表3.3中。中。(3)用指针式万用表直流电压用指针式万用表直流电压10 V挡量程测量图挡量程测量图3.3电路中电路中R1上的电压上的电压UR1之值，并计算测量的绝对误差与相对误差。之值，并计算测量的绝对误差与相对误差。测量结果填入测量结果填入表表3.4中。中。五、实验注意事项五、实验注意事项 在开启直流稳压电源的电源开关前，应将两路电压源的在开启直流稳压电源的电源开关前，应将两路电压源的输出调节旋钮调至最小输出调节旋钮调至最小(逆时针旋到底逆时针旋到底)，并将恒流源的输出，并将恒流源的输出粗调旋钮拨到粗调旋钮拨到2 mA挡，输出细调旋钮应调至最小。接通电挡，输出细调旋钮应调至最小。接通电源后，再根据需要缓慢调节。源后，再根据需要缓慢调节。上一页 下一页返回3.1基木电工仪表的使用及测量误基木电工仪表的使用及测量误差的计算差的计算 (2)当恒流源输出端接有负载时，如果需要将其粗调旋钮由当恒流源输出端接有负载时，如果需要将其粗调旋钮由低挡位向高挡位切换时，必须先将其细调旋钮调至最小。否低挡位向高挡位切换时，必须先将其细调旋钮调至最小。否则输出电流会突增，可能会损坏外接器件。则输出电流会突增，可能会损坏外接器件。(3)电压表应与被测电路并接，电流表应与被测电路串接，电压表应与被测电路并接，电流表应与被测电路串接，并且都要注意正、负极性与量程的合理选择。并且都要注意正、负极性与量程的合理选择。(4)实验内容实验内容(1)、（、（2）中，）中，R1的取值应与的取值应与RB相近。相近。(5)本实验仅测试指针仪表的内阻。由于所选指针表的型本实验仅测试指针仪表的内阻。由于所选指针表的型号不同，本实验中所列的电流、电压量程及选用的号不同，本实验中所列的电流、电压量程及选用的RB,R1等等均会不同。实验时按选定的表型自行确定。均会不同。实验时按选定的表型自行确定。上一页 下一页返回3.1基木电工仪表的使用及测量误基木电工仪表的使用及测量误差的计算差的计算 六、思考题六、思考题(1)根据实验内容根据实验内容(1)和和(2)，若已求出，若已求出0.5 mA挡和挡和2.5 V挡的内阻，是否能直接计算出挡的内阻，是否能直接计算出5 mA挡和挡和10 V挡的内阻挡的内阻?(2)用量程为用量程为10 A的电流表测实际值为的电流表测实际值为8 A的电流时，实际的电流时，实际读数为读数为8.1 A，求测量的绝对误差和相对误差。，求测量的绝对误差和相对误差。七、实验报告七、实验报告(1)列表记录实验数据，并计算各被测仪表的内阻值。列表记录实验数据，并计算各被测仪表的内阻值。(2)分析实验结果，总结应用场合。分析实验结果，总结应用场合。(3)对思考题的计算。对思考题的计算。(4)其他其他(包括实验的心得、体会及意见等包括实验的心得、体会及意见等)。上一页返回3.2电路元器件伏安特性的测绘电路元器件伏安特性的测绘一、实验目的一、实验目的(1)学会识别常用电路元器件的方法。学会识别常用电路元器件的方法。(2)掌握线性电阻、非线性电阻元器件伏安特性的测绘。掌握线性电阻、非线性电阻元器件伏安特性的测绘。(3)掌握实验台上直流电工仪表和设备的使用方法。掌握实验台上直流电工仪表和设备的使用方法。二、原理说明二、原理说明任何一个二端元器件的特性可用该元器件上的端电压任何一个二端元器件的特性可用该元器件上的端电压U与通与通过该元器件的电流过该元器件的电流I之间的函数关系之间的函数关系I=f（U）来表示。即用）来表示。即用I-U平面上的一条曲线来表征，这条曲线称为该元器件的伏平面上的一条曲线来表征，这条曲线称为该元器件的伏安特性曲线。安特性曲线。下一页返回3.2电路元器件伏安特性的测绘电路元器件伏安特性的测绘(1)线性电阻器的伏安特性曲线是一条通过坐标原点的直线，线性电阻器的伏安特性曲线是一条通过坐标原点的直线，如如图图3.5中中a所示，该直线的斜率等于该电阻器的电阻值。所示，该直线的斜率等于该电阻器的电阻值。(2)一般的自炽灯在工作时灯丝处于高温状态，其灯丝电阻一般的自炽灯在工作时灯丝处于高温状态，其灯丝电阻随着温度的升高而增大，通过自炽灯的电流越大，其温度越随着温度的升高而增大，通过自炽灯的电流越大，其温度越高，阻值也越大，一般自炽灯的高，阻值也越大，一般自炽灯的“冷电阻冷电阻”与与“热电阻热电阻”的的阻值可相差几倍至十几倍，所以它的伏安特性如图阻值可相差几倍至十几倍，所以它的伏安特性如图3.5中中b曲线所示。曲线所示。(3)一般的二极管是一个非线性电阻元器件，其伏安特性如图一般的二极管是一个非线性电阻元器件，其伏安特性如图3.5中中c所示。正向压降很小所示。正向压降很小(一般的锗管约为一般的锗管约为0.2-0.3 V，硅管约为，硅管约为0.5-0.7 V)，正向电流随正向压降的升高而急，正向电流随正向压降的升高而急剧上升，而反向电压从零一直增加到十几至几十伏时，其反剧上升，而反向电压从零一直增加到十几至几十伏时，其反向电流增加很小，粗略地可视为零。可见，二极管具有单向向电流增加很小，粗略地可视为零。可见，二极管具有单向导电性，但反向电压加得过高，超过管子的极限值，则会导导电性，但反向电压加得过高，超过管子的极限值，则会导致管子击穿损坏。致管子击穿损坏。上一页 下一页返回3.2电路元器件伏安特性的测绘电路元器件伏安特性的测绘(4)稳压二极管是一种特殊的二极管，其正向特性与普通二稳压二极管是一种特殊的二极管，其正向特性与普通二极管类似，但其反向特性较特别，如图极管类似，但其反向特性较特别，如图3.5中中d所示。在反所示。在反向电压开始增加时，其反向电流几乎为零，但当电压增加到向电压开始增加时，其反向电流几乎为零，但当电压增加到某一数值时某一数值时(称为二极管的稳压值。有各种不同稳压值的稳压称为二极管的稳压值。有各种不同稳压值的稳压管管)电流将突然增加，以后它的端电压将基本维持恒定，当外电流将突然增加，以后它的端电压将基本维持恒定，当外加的反向电压继续升高时，其端电压仅有少量增加。加的反向电压继续升高时，其端电压仅有少量增加。注意注意:流过普通二极管或稳压二极管的电流不能超过二极流过普通二极管或稳压二极管的电流不能超过二极管的极限值，否则二极管会被烧坏。管的极限值，否则二极管会被烧坏。三、实验设备三、实验设备 如如表表3.5所示。所示。上一页 下一页返回3.2电路元器件伏安特性的测绘电路元器件伏安特性的测绘四、实验内容四、实验内容 测定线性电阻器的伏安特性。按测定线性电阻器的伏安特性。按图图3.6所示线路接线，调所示线路接线，调节稳压电源的输出电压节稳压电源的输出电压U，从，从0V开始缓慢地增加，一直到开始缓慢地增加，一直到10 V，记下相应的电压表和电流表的读数，记下相应的电压表和电流表的读数UR,I,填入填入表表3.6中。中。(2)测定非线性白炽灯的伏安特性。将图测定非线性白炽灯的伏安特性。将图3.6中的中的R换成一只换成一只12 V,0.1 A的自炽灯，重复步骤的自炽灯，重复步骤1。UL为自炽灯的端电为自炽灯的端电压，结果填入压，结果填入表表3.7中。中。(3)测定二极管的伏安特性。按测定二极管的伏安特性。按图图3.7接线，接线，R为限流电阻器。为限流电阻器。测定二极管的正向特性时，其正向电流不得超过测定二极管的正向特性时，其正向电流不得超过35 mA，上一页 下一页返回3.2电路元器件伏安特性的测绘电路元器件伏安特性的测绘二极管二极管D的正向施压的正向施压UD+，可在，可在00.75V之间取值。在之间取值。在0.50.75V之间应多取几个测量点。测反向特性时，只需之间应多取几个测量点。测反向特性时，只需将图将图3.7中的二极管中的二极管D反接，且其反向施压反接，且其反向施压UD-可达可达30 V。正向特性实验数据填人正向特性实验数据填人表表3.8中，反向特性实验数据填人中，反向特性实验数据填人表表3.9中。中。(4)测定稳压二极管的伏安特性。测定稳压二极管的伏安特性。正向特性实验：将图正向特性实验：将图3.7中的二极管换成稳压二极管中的二极管换成稳压二极管2CW51,重复实验内容重复实验内容(3)中的正向测量。中的正向测量。UZ+上为上为2C W51的正向施压。结果填人的正向施压。结果填人表表3.10中。中。上一页 下一页返回3.2电路元器件伏安特性的测绘电路元器件伏安特性的测绘反向特性实验：将图反向特性实验：将图3.7中的中的R换成换成1k,2CW51的反向的反向特性。稳压电源的输出电压特性。稳压电源的输出电压U0从从020V，测量，测量2CW51两两端电压端电压Uz-及电流及电流I，由，由Uz-可看出稳压特性。结果填入可看出稳压特性。结果填入表表3.11中。中。五、实验注意事项五、实验注意事项(1)测定二极管正向特性时，稳压电源输出应由小至大逐渐增测定二极管正向特性时，稳压电源输出应由小至大逐渐增加，应时刻注意电流表读数不得超过加，应时刻注意电流表读数不得超过35 mA。(2)进行不同实验时，应先估算电压和电流值，合理选择仪表进行不同实验时，应先估算电压和电流值，合理选择仪表的量程，勿使仪表超量程，仪表的极性亦不可接错。的量程，勿使仪表超量程，仪表的极性亦不可接错。上一页 下一页返回3.2电路元器件伏安特性的测绘电路元器件伏安特性的测绘 六、思考题六、思考题(1)线性电阻与非线性电阻的概念是什么线性电阻与非线性电阻的概念是什么?电阻器与二极管的电阻器与二极管的伏安特性有何区别伏安特性有何区别?(2)设某器件伏安特性曲线的函数式为设某器件伏安特性曲线的函数式为I=f(U)，试问在逐点，试问在逐点绘制曲线时，其坐标变量应如何放置绘制曲线时，其坐标变量应如何放置?(3)稳压二极管与普通二极管有何区别，其用途如何稳压二极管与普通二极管有何区别，其用途如何?(4)在图在图3.7中，设中，设U=2 V,Up+=0.7 V，则毫安表读，则毫安表读数为多少数为多少?七、实验报告七、实验报告上一页 下一页返回3.2电路元器件伏安特性的测绘电路元器件伏安特性的测绘(1)根据各实验数据，分别在方格纸上绘制出光滑的伏安特性根据各实验数据，分别在方格纸上绘制出光滑的伏安特性曲线。曲线。(其中普通二极管和稳压二极管的正、反向特性均要求其中普通二极管和稳压二极管的正、反向特性均要求画在同一张图中，正、反向电压可取为不同的比例尺画在同一张图中，正、反向电压可取为不同的比例尺)。(2)根据实验结果，总结、归纳被测各元器件的特性。根据实验结果，总结、归纳被测各元器件的特性。(3)必要的误差分析。必要的误差分析。(4)心得体会及其他。心得体会及其他。上一页返回3.3电位、电压的测定及电路电位电位、电压的测定及电路电位图的绘制图的绘制 一、实验目的一、实验目的(1)验证电路中电位的相对性、电压的绝对性。验证电路中电位的相对性、电压的绝对性。(2)掌握电路电位图的绘制方法。掌握电路电位图的绘制方法。二、原理说明二、原理说明在一个闭合电路中，各点电位的高低视所选的电位参考点的在一个闭合电路中，各点电位的高低视所选的电位参考点的不同而变，但任意两点间的电位差不同而变，但任意两点间的电位差(即电压即电压)则是绝对的，它则是绝对的，它不因参考点的变动而改变。不因参考点的变动而改变。电位图是一种平面坐标，是一、四两个象限内的折线图。其电位图是一种平面坐标，是一、四两个象限内的折线图。其纵坐标为电位值，横坐标为各被测点。要制作某一电路的纵坐标为电位值，横坐标为各被测点。要制作某一电路的下一页返回3.3电位、电压的测定及电路电位电位、电压的测定及电路电位图的绘制图的绘制电位图，先以一定的顺序对电路中各被测点编号。以电位图，先以一定的顺序对电路中各被测点编号。以图图3.8所示的电路为例，如图中的所示的电路为例，如图中的A-F，并在坐标横轴上按顺序、，并在坐标横轴上按顺序、均匀间隔标上均匀间隔标上A、B、C、D、E、F、A。再根据测得的各。再根据测得的各点电位值，在各点所在的垂直线上描点。用直线依次连接相点电位值，在各点所在的垂直线上描点。用直线依次连接相邻两个电位点，即得该电路的电位图。邻两个电位点，即得该电路的电位图。在电位图中，任意两个被测点的纵坐标值之差即为该两点之在电位图中，任意两个被测点的纵坐标值之差即为该两点之间的电压值。间的电压值。在电路中电位参考可任意选定。对于不同的参考点，所绘出在电路中电位参考可任意选定。对于不同的参考点，所绘出的电位图形是不同的，但各点电位变化的规律却是一样的。的电位图形是不同的，但各点电位变化的规律却是一样的。三、实验设备三、实验设备 如如表表3.12所示。所示。上一页 下一页返回3.3电位、电压的测定及电路电位电位、电压的测定及电路电位图的绘制图的绘制四、实验内容四、实验内容利用利用DGJ-03实验挂箱上的实验挂箱上的“基尔霍夫定律基尔霍夫定律/叠加原理叠加原理”线路，线路，按图按图3.8所示接线。所示接线。(1)分别将两路直流稳压电源接人电路，令分别将两路直流稳压电源接人电路，令U1=-6 V,U2=12 V。(先调准输出电压值，再接人实验线路中先调准输出电压值，再接人实验线路中)。(2)以图以图3.8中的中的A点作为电位的参考点，分别测量点作为电位的参考点，分别测量B,C,D,E,F各点的电位值甲及相邻两点之间的电压值各点的电位值甲及相邻两点之间的电压值UAB、UBC、UCD、UDE、UEF及及UFA，数据列于，数据列于表表3.13中。中。(3)以以D点作为参考点，重复实验内容点作为参考点，重复实验内容(2)的测量，测得数据的测量，测得数据列于表列于表3.13中。中。上一页 下一页返回3.3电位、电压的测定及电路电位电位、电压的测定及电路电位图的绘制图的绘制五、实验注意事项五、实验注意事项本实验线路板系多个实验通用，本次实验中不使用电源插本实验线路板系多个实验通用，本次实验中不使用电源插头。头。DGJ-03上的应拨向上的应拨向330侧。三个故障按键均不得侧。三个故障按键均不得按下。按下。(2)测量电位时，用指针式万用表的直流电压挡或用数字直流测量电位时，用指针式万用表的直流电压挡或用数字直流电压表测量时，用负表棒电压表测量时，用负表棒(黑色黑色)接参考电位点，用正表棒接参考电位点，用正表棒(红红色色)接被测各点。若指针正向偏转或数显表显示正值，则表明接被测各点。若指针正向偏转或数显表显示正值，则表明该点电位为正该点电位为正(即高于参考点电位即高于参考点电位);若指针反向偏转或数显表若指针反向偏转或数显表显示负值此时应调换万用表的表棒，然后读出数值，此时在显示负值此时应调换万用表的表棒，然后读出数值，此时在电位值之前应加一负号电位值之前应加一负号(表明该点电位低于参考点电位表明该点电位低于参考点电位)。数。数显表也可不调换表棒，直接读出负值。显表也可不调换表棒，直接读出负值。上一页 下一页返回3.3电位、电压的测定及电路电位电位、电压的测定及电路电位图的绘制图的绘制 六、思考题六、思考题若以若以F点为参考电位点，实验测量得各点的电位值点为参考电位点，实验测量得各点的电位值:现令现令E点点作为参考电位点，试问此时各点的电位值应有何变化作为参考电位点，试问此时各点的电位值应有何变化?七、实验报告七、实验报告根据实验数据，绘制两个电位图形，并对照观察各对应两根据实验数据，绘制两个电位图形，并对照观察各对应两点间的电压情况。两个位图的参考点不同，但各点的相对顺点间的电压情况。两个位图的参考点不同，但各点的相对顺序应一致，以便对照。序应一致，以便对照。(2)完成数据表格中的计算，对误差作必要的分析。完成数据表格中的计算，对误差作必要的分析。(3)总结电位相对性和电压绝对性的结论。总结电位相对性和电压绝对性的结论。(4)心得体会及其他。心得体会及其他。上一页返回3.4基尔霍夫定律的验证基尔霍夫定律的验证 一、实验目的一、实验目的(1)验证基尔霍夫定律的正确性，加深对基尔霍夫定律的理解。验证基尔霍夫定律的正确性，加深对基尔霍夫定律的理解。(2)学会用电流插头、插座测量各支路电流。学会用电流插头、插座测量各支路电流。二、原理说明二、原理说明基尔霍夫定律是电路的基本定律。测量某电路的各支路电流基尔霍夫定律是电路的基本定律。测量某电路的各支路电流及每个元器件两端的电压，应能分别满足基尔霍夫电流定律及每个元器件两端的电压，应能分别满足基尔霍夫电流定律(KCL)和电压定律和电压定律(KVL)。即对电路中的任一个节点而言，应。即对电路中的任一个节点而言，应有有I=0;对任何一个闭合回路而言，应有对任何一个闭合回路而言，应有 U=0。运用上述定律时必须注意各支路或闭合路中电流的正方向，运用上述定律时必须注意各支路或闭合路中电流的正方向，此方向可预先任意设定。此方向可预先任意设定。下一页返回3.4基尔霍夫定律的验证基尔霍夫定律的验证三、实验设备三、实验设备同同3.3节节。四、实验内容四、实验内容实验线路与实验线路与3.3节的图节的图3.8相同，用相同，用DGJ一一03挂箱的挂箱的“基基尔霍夫定律尔霍夫定律/叠加原理叠加原理”线路。线路。(1)实验前先任意设定三条支路和三个闭合回路的电流正方向。实验前先任意设定三条支路和三个闭合回路的电流正方向。图图3.8中的中的I1,I2、I3的方向已设定。三个闭合回路的电流的方向已设定。三个闭合回路的电流正方向可设为正方向可设为ADEFA,BADCB和和FBCEF。(2)分别将两路直流稳压源接人电路，令分别将两路直流稳压源接人电路，令U1=6 V,U2=12 V。上一页 下一页返回3.4基尔霍夫定律的验证基尔霍夫定律的验证(3)熟悉电流插头的结构，将电流插头的两端接至数字毫安表熟悉电流插头的结构，将电流插头的两端接至数字毫安表的的“+”、“-”两端。两端。(4)将电流插头分别插人三条支路的三个电流插座中，读出并将电流插头分别插人三条支路的三个电流插座中，读出并记录电流值。记录电流值。(5)用直流数字电压表分别测量两路电源及电阻元器件上的电用直流数字电压表分别测量两路电源及电阻元器件上的电压值，并记录于压值，并记录于表表3.14中。中。五、实验注意事项五、实验注意事项(1)同同3.3节的注意事项节的注意事项，但需用到电流插座。，但需用到电流插座。(2)所有需要测量的电压值，均以电压表测量的读数为准。所有需要测量的电压值，均以电压表测量的读数为准。U1、U2也需测量，不应取电源本身的显示值。也需测量，不应取电源本身的显示值。上一页 下一页返回3.4基尔霍夫定律的验证基尔霍夫定律的验证(3)防止稳压电源的两个输出端碰线短路。防止稳压电源的两个输出端碰线短路。(4)用指针式电压表或电流表测量电压或电流时，如果仪表用指针式电压表或电流表测量电压或电流时，如果仪表指针反偏，则必须调换仪表极性，重新测量。此时指针正偏，指针反偏，则必须调换仪表极性，重新测量。此时指针正偏，可读得电压或电流值。若用数显电压表或电流表测量，则可可读得电压或电流值。若用数显电压表或电流表测量，则可直接读出电压或电流值。但应注意直接读出电压或电流值。但应注意:所读得的电压或电流值的所读得的电压或电流值的正确正、负号应根据设定的电流参考方向来判断。正确正、负号应根据设定的电流参考方向来判断。六、预习思考题六、预习思考题(1)根据图根据图3.8所示的电路参数，计算出待测的电流所示的电路参数，计算出待测的电流I1,I2、I3和各电阻上的电压值，记入表中，以便实验测量时，可正和各电阻上的电压值，记入表中，以便实验测量时，可正确地选定毫安表和电压表的量程。确地选定毫安表和电压表的量程。上一页 下一页返回3.4基尔霍夫定律的验证基尔霍夫定律的验证(2)实验中，若用指针式万用表直流毫安挡测各支路电流，实验中，若用指针式万用表直流毫安挡测各支路电流，在什么情况下可能出现指针反偏，应如何处理在什么情况下可能出现指针反偏，应如何处理?在记录数据时在记录数据时应注意什么应注意什么?若用直流数字毫安表进行测量时，会有什么显示若用直流数字毫安表进行测量时，会有什么显示呢呢?七、实验报告七、实验报告(1)根据实验数据，选定节点根据实验数据，选定节点A，验证，验证KCL的正确性。的正确性。(2)根据实验数据，选定实验电路中的任一个闭合路，验证根据实验数据，选定实验电路中的任一个闭合路，验证KVL的正确性。的正确性。(3)将支路和闭合回路的电流方向重新设定，重复将支路和闭合回路的电流方向重新设定，重复1,2两项验两项验证。证。(4)误差原因分析。误差原因分析。(5)心得体会及其他。心得体会及其他。上一页返回3.5加原理的验证加原理的验证 一、实验目的一、实验目的 验证线性电路叠加原理的正确性，加深对线性电路的叠加验证线性电路叠加原理的正确性，加深对线性电路的叠加性和齐次性的认识和理解。性和齐次性的认识和理解。二、原理说明二、原理说明 叠加原理指出叠加原理指出:在有多个独立源共同作用下的线性电路中，在有多个独立源共同作用下的线性电路中，通过每一个元器件的电流或其两端的电压，可以看成是由每通过每一个元器件的电流或其两端的电压，可以看成是由每一个独立源单独作用时在该元器件上所产生的电流或电压的一个独立源单独作用时在该元器件上所产生的电流或电压的代数和。代数和。线性电路的齐次性是指当激励信号线性电路的齐次性是指当激励信号(某独立源的值某独立源的值)增加或增加或减小减小K倍时，电路的响应倍时，电路的响应(即在电路中各电阻元器件上所建立即在电路中各电阻元器件上所建立的电流和电压值的电流和电压值)也将增加或减小也将增加或减小K倍。倍。下一页返回3.5加原理的验证加原理的验证三、实验设备三、实验设备如如表表3.15所示。所示。四、实验内容四、实验内容实验线路如实验线路如图图3.9所示，用所示，用DGJ-03挂箱的挂箱的“基尔霍夫定律基尔霍夫定律/叠加原理叠加原理”线路。线路。(1)将两路稳压源的输出分别调节为将两路稳压源的输出分别调节为12 V和和6V，接入，接入U1和和U2处。处。(2)令令U，电源单独作用，电源单独作用(将开关将开关S1投向投向U1侧，开关侧，开关S2投向短投向短路侧路侧)。用直流数字电压表毫安表。用直流数字电压表毫安表(接电流插头接电流插头)测量各支路电测量各支路电流及各电阻元器件两端的电压，数据记入流及各电阻元器件两端的电压，数据记入表表3.16。上一页 下一页返回3.5加原理的验证加原理的验证(3)令令U2电源单独作用电源单独作用(将开关将开关S1投向短路侧，开关投向短路侧，开关S2投向投向U2侧侧)，重复实验步骤，重复实验步骤2的测量和记录，数据记入表的测量和记录，数据记入表3.16。(4)令令U1和和U2共同作用共同作用(开关开关S1和和S2分别投向分别投向U1和和U2侧侧)，重复上述的测量和记录，数据记入表重复上述的测量和记录，数据记入表3.16。(5)将将U:的数值调至的数值调至+12 V,重复上述第重复上述第(3)项的测量并记录，项的测量并记录，数据记入表数据记入表3.16。(6)将将R5(300 SZ)换成二极管换成二极管IN4007(即将开关即将开关S1投向投向二极管二极管IN4007侧侧)，1-5的测量过程，数据记入的测量过程，数据记入表表3.17。(7)任意按下某个故障设置按键，重复重复实验内容任意按下某个故障设置按键，重复重复实验内容(4)的测的测量和记录，再根据测量结果判断出故障的性质。量和记录，再根据测量结果判断出故障的性质。上一页 下一页返回3.5加原理的验证加原理的验证五、实验注意事项五、实验注意事项 (1)用电流插头测量各支路电流时，或者用电压表测量电用电流插头测量各支路电流时，或者用电压表测量电压降时，应注意仪表的极性，正确判断测得值的压降时，应注意仪表的极性，正确判断测得值的+、-号后，号后，记入数据表格。记入数据表格。(2)注意仪表量程地及时更换。注意仪表量程地及时更换。六、预习思考题六、预习思考题 (1)在叠加原理实验中，令在叠加原理实验中，令U1、U2分别单独作用，应如何分别单独作用，应如何操作操作?可否直接将不起作用的电源可否直接将不起作用的电源(U1或或U2)短接置零短接置零?(2)实验电路中，若将一个电阻器改为二极管，试问叠加实验电路中，若将一个电阻器改为二极管，试问叠加原理的叠加性与齐次性还成立吗原理的叠加性与齐次性还成立吗?为什么为什么?上一页 下一页返回3.5加原理的验证加原理的验证七、实验报告七、实验报告 (1)根据实验数据表格，进行分析、比较、归纳并总结实根据实验数据表格，进行分析、比较、归纳并总结实验结论，即验证线性电路的叠加性与齐次性。验结论，即验证线性电路的叠加性与齐次性。(2)各电阻器所消耗的功率能否用叠加原理计算得出各电阻器所消耗的功率能否用叠加原理计算得出?试用试用上述实验数据，进行计算并作结论。上述实验数据，进行计算并作结论。(3)通过实验内容通过实验内容(6)及分析表及分析表3.17的数据，你能得出什的数据，你能得出什么样的结论么样的结论?(4)心得体会及其他。心得体会及其他。上一页返回3.6电压源与电流源的等效变换电压源与电流源的等效变换一、实验目的一、实验目的(1)掌握电源外特性的测试方法掌握电源外特性的测试方法(2)验证电压源与电流源等效变换的条件验证电压源与电流源等效变换的条件二、原理说明二、原理说明(1)一个直流稳压电源在一定的电流范围内，具有很小的内阻。一个直流稳压电源在一定的电流范围内，具有很小的内阻。故在实用中，常将它视为一个理想的电压源，即其输出电压故在实用中，常将它视为一个理想的电压源，即其输出电压不随负载电流而变。其外特性曲线，即其伏安特性曲线不随负载电流而变。其外特性曲线，即其伏安特性曲线U=f（I)是一条平行于是一条平行于I轴的直线。一个实用中的恒流源在轴的直线。一个实用中的恒流源在一定的电压范围内，可视为一个理想的电流源。一定的电压范围内，可视为一个理想的电流源。下一页返回3.6电压源与电流源的等效变换电压源与电流源的等效变换(2)一个实际的电压源一个实际的电压源(或电流源或电流源)，它的端电压，它的端电压(或输出电流或输出电流)不可能不随负载而变，因为它具有一定的内阻值。故在实验不可能不随负载而变，因为它具有一定的内阻值。故在实验中，用一个小阻值的电阻中，用一个小阻值的电阻(或大电阻或大电阻)与稳压源与稳压源(或恒流源或恒流源)相相串联串联(或并联或并联)来模拟一个实际的电压源来模拟一个实际的电压源(或电流源或电流源)。(3)一个实际的电源，就其外部特性而言，既可以看成是一个一个实际的电源，就其外部特性而言，既可以看成是一个电压源，又可以看成是一个电流源。若视为电压源，则可用电压源，又可以看成是一个电流源。若视为电压源，则可用一个理想的电压源一个理想的电