电路实验ppt课件.pptx
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1、采用PP管及配件:根据给水设计图配置好PP管及配件,用管件在管材垂直角切断管材,边剪边旋转,以保证切口面的圆度,保持熔接部位干净无污物 一、实验目的1、学习直流/交流电流表、电压表、万用表、直流稳压电源和调压器的使用方法2、学习电流、电压测量值的读取、记录方法及测量技术的基本概念采用PP管及配件:根据给水设计图配置好PP管及配件,用管件在管材垂直角切断管材,边剪边旋转,以保证切口面的圆度,保持熔接部位干净无污物二、实验原理1、电流、电压表基本工作原理 1)分类:指针式、数字式 2)基本构成: 测量机构(指针式)微安表头(直流电流指针偏转角) 按原理分三类:磁电、电磁、电动系 (数字式)直流数字
2、电压基本表 2、电流/电压表使用、测量值读取与记录 1)电压表并在测量电路两端;电流表串在被测电路中 2)量程选取:测量值小于并接近于量限 3)测量值读取:数字表:直读极性、小数点、单位 指针式:表 单极性、读值方法 方值=分格常数*分格数(分格内估值) =分格数满刻度分格数量限*采用PP管及配件:根据给水设计图配置好PP管及配件,用管件在管材垂直角切断管材,边剪边旋转,以保证切口面的圆度,保持熔接部位干净无污物3、仪表内阻 1)电流表 2)电流表内阻测量 K断,调Is使(A)满刻度;K合,调R,使IA=IS,则RA=R 3)电压表内阻测量 K合调US使(V)满刻度;K断,调R使U= Us,则
3、Rv=R。21采用PP管及配件:根据给水设计图配置好PP管及配件,用管件在管材垂直角切断管材,边剪边旋转,以保证切口面的圆度,保持熔接部位干净无污物三、实验任务三、实验任务1、测量直流电压 用数字式和指针式表分别测量直流稳压电源输出电压 被测电压(V)稳压源示值 1.5 6121824数字式表 量程 测量值指针式表 量程 分格常数 (V/分格)分格数 测量值采用PP管及配件:根据给水设计图配置好PP管及配件,用管件在管材垂直角切断管材,边剪边旋转,以保证切口面的圆度,保持熔接部位干净无污物2、测量直流电流,数据表格参考1-2,按上表格式自行画出。3、测量交流电压 用两种表分别测量调压器U相,给
4、定值下的UV线电压值,U相电压分别为:50、100、150V,数据表格参考1-3,按1-1表格格式自行画出。4、测量直流电流 用指针式表测量U相电压为110V时,负载为1、2、3只灯泡时的直流电压值,参考表1-4,按1-1表格格式自行画出数据表格。5、测量电流表内阻 测量自备数字式电流表20mA量程内阻,Is取18mA,可变电阻用电阻箱。 RL=100、250、400、800采用PP管及配件:根据给水设计图配置好PP管及配件,用管件在管材垂直角切断管材,边剪边旋转,以保证切口面的圆度,保持熔接部位干净无污物 四、预习要求四、预习要求 1、自学实验教材1-2,1-3,1-5,1-6 2、画出各项
5、实验任务的测量电路和数据表格采用PP管及配件:根据给水设计图配置好PP管及配件,用管件在管材垂直角切断管材,边剪边旋转,以保证切口面的圆度,保持熔接部位干净无污物实验二 电阻元件的伏安特性测试采用PP管及配件:根据给水设计图配置好PP管及配件,用管件在管材垂直角切断管材,边剪边旋转,以保证切口面的圆度,保持熔接部位干净无污物 实验目的实验目的1、学习线性、非线性电阻元件伏安特性测试、学习线性、非线性电阻元件伏安特性测试方法。方法。2、学习实验数据表格拟制、实验曲线绘制方、学习实验数据表格拟制、实验曲线绘制方法。法。采用PP管及配件:根据给水设计图配置好PP管及配件,用管件在管材垂直角切断管材,
6、边剪边旋转,以保证切口面的圆度,保持熔接部位干净无污物实验原理要点1、电阻元件伏安特性1)电阻元件的特性一般用伏安特性表示:U=f(I)或I=f(U)2 2)线性电阻)线性电阻:它的I=f(U)为过原点的一条直线,即其阻值不随加在两端电压和流过他的电流而改变3 3)非线性电阻)非线性电阻:它的I=f(U)是一条曲线,即其阻值随电压和电流变化。4 4)白炽灯)白炽灯的电阻随i而变化,即iR,但不是线性变化。5 5)普通二极管)普通二极管的电阻随其端电压的大小和极性不同而改变。6 6)稳压管)稳压管的电阻随其端电压的大小和极性不同而变化。采用PP管及配件:根据给水设计图配置好PP管及配件,用管件在
7、管材垂直角切断管材,边剪边旋转,以保证切口面的圆度,保持熔接部位干净无污物 2、伏安特性曲线的绘制方法 (实验教材1-8) 1 1)一般用直角坐标系)一般用直角坐标系 横轴:自变量横轴:自变量 纵轴:因变量纵轴:因变量 2 2)要适当的线性分度,即将)要适当的线性分度,即将i=fi=f(u u)关系表示准确、清楚)关系表示准确、清楚 3 3)曲线应光滑)曲线应光滑采用PP管及配件:根据给水设计图配置好PP管及配件,用管件在管材垂直角切断管材,边剪边旋转,以保证切口面的圆度,保持熔接部位干净无污物实验任务 1 1、线性电阻伏安特性、线性电阻伏安特性: : I=f(u) R标=100 2 2 、测
8、量白炽灯的、测量白炽灯的I=fI=f(u u) U的取值点:0.1、0.5、1、2、3、4、5、6V 自行画出数据表格U(V)0 2 4 6 8 10 12I(mA)采用PP管及配件:根据给水设计图配置好PP管及配件,用管件在管材垂直角切断管材,边剪边旋转,以保证切口面的圆度,保持熔接部位干净无污物 3 3、测量二极管(、测量二极管(IN4007IN4007)的)的I=fI=f(u u) (IN4007的I正max=100mA,UBR700V) 1)正向压降最大值1V;00.4V,I正很小0,取值点可少; 0.4V0.8V,I=f(U)近似指数关系,取值点应多。 U的取值点: 0、0.2、0.
9、4、0.45、0.5.0.75,自行画出表格 2)反向特性测试 I反很小0,U的取值点:0、-5、-10.-30V 自行画表格 4 4、测量稳压管(、测量稳压管(2CW512CW51)的)的I=fI=f(U U) (UZ:2.53.5V,I稳=10mA I稳max=71mA) 1)正向特性 测量方法与U的取值点与二极管相同,表格自拟 2)反向特性 设定量选取方法:当时,U作为设定量;当时,I作为设定量 U(V) 0 -1 -2 -2.5 5 10 15 20 25 30 采用PP管及配件:根据给水设计图配置好PP管及配件,用管件在管材垂直角切断管材,边剪边旋转,以保证切口面的圆度,保持熔接部位
10、干净无污物 5、(选作)电表内阻对伏安特性测量准确性的影响 改变图22电表接入位置,将电压表置电流表左侧:测量二极管的正向特性,自行画出测量电路图与数据表格 预习要求预习要求1、自学实验教材1-82、画出各实验任务的测量电路和数据表格。采用PP管及配件:根据给水设计图配置好PP管及配件,用管件在管材垂直角切断管材,边剪边旋转,以保证切口面的圆度,保持熔接部位干净无污物实验三 示波器基本使用与正弦量的测量采用PP管及配件:根据给水设计图配置好PP管及配件,用管件在管材垂直角切断管材,边剪边旋转,以保证切口面的圆度,保持熔接部位干净无污物实验目的1、学习示波器显示波形的基本原理、面板主要开关、旋钮
11、的使用方法2、学习直流电压、正弦信号峰值、峰峰值、周期等示波器测量方法采用PP管及配件:根据给水设计图配置好PP管及配件,用管件在管材垂直角切断管材,边剪边旋转,以保证切口面的圆度,保持熔接部位干净无污物 实验原理要点 1、示波器的基本组成 1)示波器的基本主要框图采用PP管及配件:根据给水设计图配置好PP管及配件,用管件在管材垂直角切断管材,边剪边旋转,以保证切口面的圆度,保持熔接部位干净无污物 2)示波器的基本结构 各组成部分作用:灯丝F给阴极加热阴极K发射电子栅极G控制电子通过的数量阴极A1、A2、A3使电子加速聚焦成极细的电子射线偏转板X、Y使电子射线偏转电子射线撞击荧光屏发光显示波形
12、。采用PP管及配件:根据给水设计图配置好PP管及配件,用管件在管材垂直角切断管材,边剪边旋转,以保证切口面的圆度,保持熔接部位干净无污物2、显示信号波形的基本原理 1)垂直(y轴)放大器对被测信号电压进行调整,使显示波形的幅度适当。 2)扫描信号发生器对产生一个随时间线性变化的电压信号(锯齿波);产生的时间由被测信号(或外加信号)触发、锯齿波的周期Tx与被测信号周期Ty的关系为Tx=Kty;水平放大器对锯齿波幅度进行调整使扫描线的长度适当。如图K=1时,Tx=Ty,Ux的幅度使扫描线长度为10格。UytUx图 3-3 示波器使用中的显示原理采用PP管及配件:根据给水设计图配置好PP管及配件,用
13、管件在管材垂直角切断管材,边剪边旋转,以保证切口面的圆度,保持熔接部位干净无污物 3、示波器基本使用方法 主要开关旋钮 垂直衰减开关 Volts/DIV及微调校正位置 扫描时间开关 TIME/DIV及微调校正位置 触发电平采用PP管及配件:根据给水设计图配置好PP管及配件,用管件在管材垂直角切断管材,边剪边旋转,以保证切口面的圆度,保持熔接部位干净无污物三、实验任务 1、测量正弦信号周期 测试要求测试要求:测Ui=1V(用毫伏表测),f=1、10、100KHZ正弦信号周期 测试要点测试要点:周期T用相邻特征点间时间间隔测量、特征点有两个过零点和峰值点。过零点确定办法:设置零线位置(耦合开关GN
14、D)测量时耦合开关AC或DC,波形与零线的交点为过零点,将此点移至坐标格的竖线上以便于测量T值。微调校正,显示周期数12个。 频率(KHZ) 110100时间/格 一周期水平格数 测量的T值 计算的T值 采用PP管及配件:根据给水设计图配置好PP管及配件,用管件在管材垂直角切断管材,边剪边旋转,以保证切口面的圆度,保持熔接部位干净无污物2、测量正弦信号峰峰值电压 测试要求测试要求:fi=1KHZ,Ui(有效值)=0.5、1、2V,用CH2侧其Upp。 测试要点测试要点:微调校正,波形高度4格。表3-2略3、测量直流电压值 要求要求:用CH1测稳压源输出的+5V、+12V、-6V、-10V电压值
15、。 要点要点:Y微调校正,设置零线位置。(同1) 测试时耦合开关DC,V/格的选择应使扫描线跳离0V线的高度尽量大。 表3-3略采用PP管及配件:根据给水设计图配置好PP管及配件,用管件在管材垂直角切断管材,边剪边旋转,以保证切口面的圆度,保持熔接部位干净无污物实验四 独立电源及受控源外特性测量采用PP管及配件:根据给水设计图配置好PP管及配件,用管件在管材垂直角切断管材,边剪边旋转,以保证切口面的圆度,保持熔接部位干净无污物 实验目的 1、进一步理解受控源的物理概念及两种独立电源的特点。 2、学习电源内阻(内电导)的测量方法。 3、进一步学习实验数据表格及曲线绘制方法。 采用PP管及配件:根
16、据给水设计图配置好PP管及配件,用管件在管材垂直角切断管材,边剪边旋转,以保证切口面的圆度,保持熔接部位干净无污物 实验原理要点 1、独立电压源 1)理想电压源:向负载提供的电压与供出的电流i无关,其伏安特性是平行与i轴的直线。 2)实际电压源:向负载提供的电压不是恒定的,随着供出电流的增大略有下降,其伏安特性是过(0、Us)点,与理想特性夹角为=arctgRs的斜直线,它的电路模型采用PP管及配件:根据给水设计图配置好PP管及配件,用管件在管材垂直角切断管材,边剪边旋转,以保证切口面的圆度,保持熔接部位干净无污物2、理想电流源 1)理想电流源:向负载提供的电流与其端电压无关,其伏安特性是平行
17、于U轴的直线。 2)实际电流源:向负载提供的电流不是恒定的,随着端电压的上升略有下降,它的电路模型如图,其伏安特性是过(Is,0)点与理想特性夹角为=arctgGs的斜直线。采用PP管及配件:根据给水设计图配置好PP管及配件,用管件在管材垂直角切断管材,边剪边旋转,以保证切口面的圆度,保持熔接部位干净无污物 3、受控源 受控源的输出电压或电流受另一支路的电压或电流控制,他们之间存在着某种函数关系。这里讲的受控源是线性的,即受控源输出电压或电流与控制支路的电压或电流成正比,其比例系数称为控制函数。它是一个四端元件,输入端口为控制量,输出端口为输出量。有四种模型: 1)电压控制电压源VCVS 控制
18、系数 =U2/U1 (称为电压传输系数)采用PP管及配件:根据给水设计图配置好PP管及配件,用管件在管材垂直角切断管材,边剪边旋转,以保证切口面的圆度,保持熔接部位干净无污物2)电压控制电流源 3)电流控制电压源4)电流控制电流源采用PP管及配件:根据给水设计图配置好PP管及配件,用管件在管材垂直角切断管材,边剪边旋转,以保证切口面的圆度,保持熔接部位干净无污物 实验任务实验任务1、实际电压源伏安特性测试 改变Rl,测U=f(I),测试表格 表4-12、实际电流源伏安特性测试 改变RL,测U=f(I),RL取值点900,800,700100表格自拟采用PP管及配件:根据给水设计图配置好PP管及
19、配件,用管件在管材垂直角切断管材,边剪边旋转,以保证切口面的圆度,保持熔接部位干净无污物3 3、电压控制电流源、电压控制电流源VCCSVCCS外特性测试外特性测试1)传输特性测试 改变U1测I2=f(U1),测试表格:表4-22)负载特性测试 保持U1=1.5V,改变RL,测I2=f(U2),RL取值0.5K、1K、2K、3K、4K、5K,表格自拟。UR=2kUmAigU图4-1 VCCS转移测试电路特性U=2VRmAIgU图4-2 VCCS负载特性测试电路V采用PP管及配件:根据给水设计图配置好PP管及配件,用管件在管材垂直角切断管材,边剪边旋转,以保证切口面的圆度,保持熔接部位干净无污物4
20、 4、电流源控制电压源、电流源控制电压源CCVSCCVS外特性测试外特性测试1)传输特性测试 改变I1,测U2=f(I1),表4-32)负载特性测试 保持I1=5mA,改变RL,测U2=f(I2),RL取值18K,间隔1K,自画表格。 预习要求:1、2 实验报告要求:1、2、3VirIIUR=2k图4-3 CCVS转移特性测量电路采用PP管及配件:根据给水设计图配置好PP管及配件,用管件在管材垂直角切断管材,边剪边旋转,以保证切口面的圆度,保持熔接部位干净无污物实验五 叠加定理验证和线性有源一端口网络等效参数测定 采用PP管及配件:根据给水设计图配置好PP管及配件,用管件在管材垂直角切断管材,
21、边剪边旋转,以保证切口面的圆度,保持熔接部位干净无污物 实验目的1、加深对叠加定理及使用范围、戴维南定理和诺顿定理的理解2、学习线性有源一端口网络等效参数测量方法。3、学习自拟实验步骤。采用PP管及配件:根据给水设计图配置好PP管及配件,用管件在管材垂直角切断管材,边剪边旋转,以保证切口面的圆度,保持熔接部位干净无污物 二、实验原理要点 1 1、叠加定理、叠加定理 在任何由独立源、线性受控源及线性元件组成的电路中,每一支路的响应(电压或电流)都可以等效为每一个独立电源单独作用时,在该支路产生响应的叠加。每个独立源单独作用是指除该电源外的其他电源置零。(电压源短路,电流源开路)若电路中存在实际电
22、源,则其内阻或内电导应保留在电路中。对于含有线性受控源的电路,应用叠加定理进行分电路计算时,受控源应保留在各分电路中。叠加定理仅适用于线性电路。2 2、线性含源一端口网络、线性含源一端口网络 (1)线性含源一端口网络 在任一线性网络中,若只关心某一之路的电压和电流,则电路的其余部分可以看成是一个含源一端口网络。 (2)戴维宁定理(诺顿定理) 任何一个含源一端口网络对外电路而言可以用一个电压源(电流源)和一个电阻串联(并联)来代替,该电压源(电流源)等于一端口网络端口处开路电压Uoc(短路电流Isc),该电阻等于一端口网络所有独立源置零时的等效电阻Req。采用PP管及配件:根据给水设计图配置好P
23、P管及配件,用管件在管材垂直角切断管材,边剪边旋转,以保证切口面的圆度,保持熔接部位干净无污物实验任务 1 1、叠加定理验证、叠加定理验证 步骤:1、调Us1=12V,Us2=6V,断电,接入电路。(直流电压表测) 2、Us1单独作用(KUs1,K2短路),测I1、I2、I3、Ube。 3、Us2单独作用(KUs2,K1短路),测I1、I2、I3、Ube。 4、Us1、Us2共同作用(K1Us1,K2Us2),测I1、I2、I3、Ube。 数据表格自拟5-1 2 2、叠加定理适用性研究、叠加定理适用性研究 将R5换成D(用K3),重复1各项测试步骤与数据,表格自拟。US112VUS26Vabc
24、defs1R1510R4510R2510R3R53301Ks2s3DIN4007图5-1 叠加定理实验电路I1I2I3+-+-采用PP管及配件:根据给水设计图配置好PP管及配件,用管件在管材垂直角切断管材,边剪边旋转,以保证切口面的圆度,保持熔接部位干净无污物3、有源一端口网络外特性U=f(I)测试 有源一端口网络的端口为A、B,RL为可调负载,改变RL测量该网络UI的关系,即U=f(I)特性。 RL取值为1000、900、800.100.参照表5-1自行画出数据表格。 注意注意:电压表应接在电流表左侧(a、b)。采用PP管及配件:根据给水设计图配置好PP管及配件,用管件在管材垂直角切断管材,
25、边剪边旋转,以保证切口面的圆度,保持熔接部位干净无污物4、有源一端口网络(A、B)等效电阻Req测量1 1)开路电压、短路电流法)开路电压、短路电流法 测量开路电压Uoc:取下RL,KRL端,测量UAB值即为Uoc。 测量短路电流Isc:KRL端。测量I值,即为Isc。2 2)Req=Req=电压减半法电压减半法 与测量U=f(I)方法相同,调节RL值,使UAB=1/2Uoc,此时的RL值即为Req23 3)欧姆表法)欧姆表法 将一端口网络(AB)化为无源网络。(Isc开路、Us短路)用万用表测量AB间的电阻即为Req。4 4)加压求流法)加压求流法 将一端口网络化为无源网络后,在ab端加一1
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