電工測試技術(shù)PPT學(xué)習(xí)課件

1、 緒緒 論論 本課件是以電路為理論教材，是和電工實(shí)驗(yàn)相配套 的實(shí)驗(yàn)CAI課件，該課件基于校園網(wǎng)的Web應(yīng)用程序，運(yùn)行于 Windows 98SE/ME/2000+SP3/XP/Server 2003 系統(tǒng)上，使用專門 的Visio制圖軟件，圖像清晰，以簡明的方式進(jìn)行有效地信息交流； 還應(yīng)用了其他文本、動畫、影像等多媒體手段。課件詳細(xì)介紹了15 個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的實(shí)驗(yàn)設(shè)備、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)步驟、注意事 項(xiàng)和數(shù)據(jù)分析思考題。 目目 錄錄 基爾霍夫定律 疊加原理及故障分析 線性有源一端口等效參數(shù)測定 受控源的實(shí)驗(yàn)研究 交流電路參數(shù)的測定三表法 提高功率因數(shù)的研究 （感性） 、串聯(lián)諧振電路的研究 三

2、相電路電壓、電流、功率的測量 一階RC電路過渡過程的研究 目目 錄錄 二階電路研究 二端口網(wǎng)絡(luò)參數(shù)的測定 多量程電壓表、電流表的設(shè)計(jì) 單相電度表的使用與校驗(yàn) 單相鐵芯變壓器特性的測試 三相異步電動機(jī)的正、反轉(zhuǎn)控制及Y-控制 EEL-型電工實(shí)驗(yàn)臺 基爾霍夫定律 疊加原理及故障分析 l實(shí)驗(yàn)?zāi)康?l實(shí)驗(yàn)原理 l實(shí)驗(yàn)儀器 l實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟 l實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng) l數(shù)據(jù)分析及思考題 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?驗(yàn)證基爾霍夫定律與疊加原理的正確性，加深對電路的電流、電 壓參考方面的理解。 正確使用直流穩(wěn)壓電源、電流表、電壓表，學(xué)會用電流插頭、插 座測量各支路電流的方法。 提高檢查、分析電路簡單故障的能力。 實(shí)驗(yàn)原理 基爾霍夫定律

3、 KVL方程（回路電壓）:對任何一個(gè)閉合回路而言，在設(shè)定電 壓的參考方向下，繞行一周，應(yīng)有 KCL方程（節(jié)點(diǎn)電流）:對電路中的任一結(jié)點(diǎn)而言，在設(shè)定 電流的參考方向下，應(yīng)有 0U 0 I 疊加原理 在有幾個(gè)電源共同作用下的線性電路中，通過每一個(gè)元件的電流或 其兩端的電壓，可以看成是由每一個(gè)電源單獨(dú)作用時(shí)在該元件上所產(chǎn) 生的電流或電壓的代數(shù)和。 疊加原理反映了線性電路的疊加性。 電路簡單故障的檢查、分析 1）通電檢查法 2）斷電檢查法 實(shí)驗(yàn)儀器 EEL-/型實(shí)驗(yàn)臺 直流數(shù)字電壓表、直流數(shù)字毫安表 恒壓源（含6V，12V，030V可調(diào)） 恒流源 運(yùn)算放大器、電阻、電位器等元件 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟 US1

4、、US2兩電壓取自恒壓源6V、12V,選擇開關(guān)選擇正常位置。 將圖中開關(guān)S3投向R3測，分別測量單獨(dú)作用US1 （將開關(guān)S1投向 外側(cè)，開關(guān)S2投向 內(nèi)側(cè)）、 US2單獨(dú)作用（將開關(guān)S1投向 內(nèi)側(cè)， 開關(guān)S2投向 外側(cè)） 、 US1 ， US2共同作用（將開關(guān)S1投向 外側(cè)， 開關(guān)S2投向 外側(cè)）時(shí)各支路電流與各電阻元件兩端電壓，數(shù)據(jù)記 入表格1，驗(yàn)證疊加原理以及基爾霍夫電流、電壓定律的正確性。 在實(shí)驗(yàn)電路圖中，用選擇開關(guān)已設(shè)置了開路、短路、元件值、電 源值錯(cuò)誤等故障，按通電檢查法檢查、分析電路的簡單故障：分 別選擇故障15，測量US1、US2共同作用時(shí)各段電壓、電流，與 正常時(shí)的電壓、電流值

5、比較，并將分析結(jié)果記入表中 。 實(shí)驗(yàn)記錄表格1 數(shù) 據(jù) 狀 態(tài) I1I2I3UABUBCUCDUDAUAFUFEUED US1單獨(dú)作用 US2單獨(dú)作用 US1、 US2 共同作用 US1 和 US2 共同 作用 故障1 故障2 故障3 故障4 故障5 實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng) 實(shí)驗(yàn)前，必須設(shè)定電路中所有電流、電壓的參考方向，其中電阻 上的電壓方向應(yīng)與電流方向一致。 所有需要測量的電壓值，均以電壓表測量的讀數(shù)為準(zhǔn)，不以電源 表盤指示值為準(zhǔn)。 用電流插頭測量各支路電流時(shí)，應(yīng)將電流插頭的紅接線端插入數(shù) 字毫安表的紅（正）接線端，電流插頭的黑接線端插入數(shù)字毫安 表的黑（負(fù)）接線端。 注意儀表的正、負(fù)極性，同時(shí)注意

6、儀表量程的及時(shí)更換。 注意選定電源大小，不要使電路中的電流值超過電流表的量程。 電源單獨(dú)作用時(shí)，只能在實(shí)驗(yàn)板上用開關(guān)S1或S2操作，而不能直 接將電源短路。 數(shù)據(jù)分析及思考題 根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，比較、歸納、總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)論，驗(yàn)證基爾霍 夫定律與疊加定理的正確性。 疊加原理中如何理解電源單獨(dú)作用，在實(shí)驗(yàn)中應(yīng)如何操作？ 實(shí)驗(yàn)電路中，若將一電阻元件改為二極管，那么基爾霍夫定律、疊 加性與齊次性還成立嗎？為什么？ 根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與計(jì)算數(shù)據(jù)，分析誤差產(chǎn)生原因。 各電阻元件所消耗的功率能否用疊加原理計(jì)算得出？試用上述實(shí)驗(yàn) 數(shù)據(jù)計(jì)算、說明。 總結(jié)實(shí)驗(yàn)中檢查、分析電路故障的方法和查找故障的體會。 返 回 線性有

7、源一端口等效參數(shù)測定及最大功率傳輸 l實(shí)驗(yàn)?zāi)康?l實(shí)驗(yàn)原理 l實(shí)驗(yàn)儀器 l實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟 l實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng) l數(shù)據(jù)分析及思考題 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?初步掌握實(shí)驗(yàn)電路的設(shè)計(jì)思想和方法，能正確選擇實(shí)驗(yàn)設(shè)備。 利用自行設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路以及實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證戴維南定理與電源等 效變換條件。 學(xué)習(xí)線性有源一端口網(wǎng)絡(luò)等效電路參數(shù)的測量方法。 加深對電壓源和電流源特性的理解。 實(shí)驗(yàn)原理 戴維南定理 任何一個(gè)有源一端口網(wǎng)絡(luò),總可以用一個(gè)電壓源US和一個(gè)電阻 RS,串聯(lián)組成的實(shí)際電壓源來代替,其中：電壓源US等于這個(gè)有源 一端口網(wǎng)絡(luò)的開路電壓UOC，內(nèi)阻RS等于該網(wǎng)絡(luò)中所有獨(dú)立電源 均置零（接電壓源端口短接，接電流源端口開路）后的

8、等效電阻 R0。 諾頓定理 在任何一個(gè)有源一端口網(wǎng)絡(luò)，總可以用一個(gè)電流源IS和一個(gè)電阻 RS并聯(lián)組成的實(shí)際電流源來代替，其中：電流源IS等于這個(gè)有源一端 口網(wǎng)絡(luò)的短路電流ISC，內(nèi)阻RS等于該網(wǎng)絡(luò)中所有獨(dú)立電源均置零 （接電壓源端口短接，接電流源端口開路）后的等效電阻R0。 線性有源一端口網(wǎng)絡(luò)等效參數(shù)RS的實(shí)驗(yàn)測定方法： 1) 由戴維南定理和諾頓定理可知： 2) 將線性有源一端口網(wǎng)絡(luò)的所有獨(dú)立電源置零，用歐姆表從端口處可測得 RS。 sc oc S I U R 最大功率傳輸?shù)臈l件： 電源的內(nèi)阻抗（或內(nèi)電阻）RS與負(fù)載阻抗（或負(fù)載電阻）RL相等時(shí)， 負(fù)載可以得到最大功率 ,即阻抗匹配 。 實(shí)驗(yàn)儀

9、器 EEL-/型實(shí)驗(yàn)臺 直流數(shù)字電壓表、直流數(shù)字毫安表 恒壓源、恒流源 電阻、二極管等元件 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟 (b) 戴維寧等效電路 (c) 諾頓等效電路 設(shè)計(jì)一線性有源一端口網(wǎng)絡(luò)（至少其中含有兩個(gè)電 源），測定其外特性 。 RL取不同的值，測量對應(yīng)的URL和IRL記錄于表格中。（當(dāng)RL=0時(shí)， 測得IRL=ISC，RL=時(shí)，URL=UOC，根據(jù)測量結(jié)果，求RS。） 用步驟1測得的等效參數(shù)構(gòu)成戴維南等效電路，測量其外特性,RL取值 與步驟1相同，并與步驟1所得結(jié)果進(jìn)行比較。 )( LL RR Ifu 根據(jù)實(shí)際電壓源與電流源的等效變換條件，將由測量參數(shù)電壓源 US與電阻RS串聯(lián)構(gòu)成的戴維南等效電路

10、，等效成電流源電路，即 諾頓等效電路，并與戴維南等效電路外接一組同樣大小負(fù)載，從 而驗(yàn)證電源的等效變換。 將負(fù)載電阻RL調(diào)整到與RS等值，由電壓表、電流表測量值計(jì)算此 時(shí)功率是否為最大傳輸功率。 實(shí)驗(yàn)記錄表格 RL 數(shù) 據(jù) 0RSRL1RL2RL3RL4RL5 原 網(wǎng) 絡(luò) URL IRL 戴維寧等 效電路 URL IRL 諾頓等效 電路 URL IRL 實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng) 設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)盡量選擇標(biāo)準(zhǔn)阻值的電阻。 設(shè)計(jì)的一端口網(wǎng)絡(luò)其開路電壓與短路電流值注意不能超過恒壓源 與恒流源所能輸出最大值。 設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)要注意選擇電源的大小，不要使電路中的電流超過直 流數(shù)字毫安表的量程和電阻允許通過值，以免造成儀器和元

11、件的 損壞。 RL取七個(gè)以上不同值，其中包括RL=0，RL=時(shí)兩個(gè)點(diǎn)。 測量時(shí)注意儀表極性與量程的更換。 改接線路時(shí)，要關(guān)掉電源。 數(shù)據(jù)分析及思考題 在求有源一端口網(wǎng)絡(luò)等效電路中的RS時(shí)，如何理解“該網(wǎng)絡(luò)中所有 獨(dú)立電源均置零”？實(shí)驗(yàn)中怎樣將獨(dú)立電源置零？ 給一線性有源一端口網(wǎng)絡(luò)，在不測量ISC和UOC的情況下，如何用實(shí) 驗(yàn)方法求得其等效參數(shù)？ 實(shí)際電壓源與實(shí)際電流源等效變換的條件是什么？所謂“等效”是 對誰而言？電壓源與電流源能否等效變換？ 什么是阻抗匹配？電路傳輸最大功率的條件是什么？ 返 回 受控源的實(shí)驗(yàn)研究 l實(shí)驗(yàn)?zāi)康?l實(shí)驗(yàn)原理 l實(shí)驗(yàn)儀器 l實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟 l實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng) l數(shù)據(jù)分

12、析及思考題 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?加深對受控源的理解； 熟悉由運(yùn)算放大器組成受控源電路的分析方法，了解運(yùn)算放大器 的應(yīng)用； 掌握受控源特性的測量方法。 實(shí)驗(yàn)原理 受控源分類 受控源向外電路提供的電壓或電流是受其它支路的電壓或電流控制， 因而受控源是雙口元件：一個(gè)為控制端口，或稱輸入端口，輸入控制量（電 壓或電流），另一個(gè)為受控端口或稱輸出端口，向外電路提供電壓或電流。 根據(jù)控制變量與受控變量的不同組合，受控源可分為四類： 1)電壓控制電壓源（VCVS）， 如圖1-(a)所示，其特性為： 其中： 稱為轉(zhuǎn)移電壓比 （即電壓放大倍數(shù)）。 2)電壓控制電流源（VCCS）， 如圖1-(b)所示，其特性為： 其中：

13、稱為轉(zhuǎn)移電導(dǎo)。 12 uu 12 ugi g 3)3)電流控制電壓源（CCVSCCVS）， 如圖1-(c)1-(c)所示，其特性為： 其中： 稱為轉(zhuǎn)移電阻。 4)4)電流控制電流源（CCCSCCCS）， 如圖1-(1-(d d) )所示，其特性為： 其中： 稱為轉(zhuǎn)移電流比 （即電流放大倍數(shù)）。 12 iru r 12 ii 用運(yùn)算放大器組成的受控源 1）運(yùn)算放大器 的特點(diǎn)： 其電路符號如圖2所示，具有兩個(gè)輸入端： 同相輸入端u和反相輸入端u，一個(gè)輸出端 uO，放大倍數(shù)為A， 則 uO=A（uu）. 特性1：uu； 特性2：ii 2)應(yīng)用運(yùn)算放大器組成的VCVS原理 由運(yùn)算放大器的特性1：(uu

14、= u1 ): 由運(yùn)算放大器的特性2 : 得轉(zhuǎn)移電壓比： 1 1 R1 R u i 2 12 R2 R uu i R2R1 ii 1 1 2 2 )1(u R R u )1( 1 2 R R 實(shí)驗(yàn)儀器 EEL-/型實(shí)驗(yàn)臺 直流數(shù)字電壓表、直流數(shù)字毫安表 恒壓源（含6V，12V，030V可調(diào)） 恒流源 運(yùn)算放大器、電阻、電位器等元件 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟 測試電壓控制電壓源（VCVS）特性: （1） 測試VCVS的轉(zhuǎn)移特性U2= f（U1） （2）測試VCVS的負(fù)載特性U2= f（RL） U1(V)0123456 U2(V) U2(V) RL()50701002003005001000 U2(V) 測

15、試電壓控制電流源（VCCS）特性: （1） 測試VCVS的轉(zhuǎn)移特性I2= f（U1） （2）測試VCVS的負(fù)載特性I2= f（RL） U1(V)00.511.522.533.5 I2(mA) RL(k)5020105310.50.2 I2(mA) 測試電流控制電壓源（CCVS）特性: （1） 測試CCVS的轉(zhuǎn)移特性U2= f（I1） （2）測試CCVS的負(fù)載特性U2= f（RL） I1(mA)00.050.10.150.20.250.3 U2(V) RL()501001502005001K2K10K U2(V) 測試電流控制電流源（CCCS）特性: （1） 測試CCCS的轉(zhuǎn)移特性I2= f（I

16、1） （2）測試CCCS的負(fù)載特性I2= f（RL） I1(mA)00.050.10.150.20.250.3 I2(mA) RL()501001502005001K2K10K I2(mA) 實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng) 用恒流源供電的實(shí)驗(yàn)中，不允許恒流源開路； 運(yùn)算放大器輸出端不能與地短路，輸入端電壓不宜過高（小于 5V）。 運(yùn)算放大器工作時(shí)，注意接通偏置電源。 數(shù)據(jù)分析及思考題 根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，分別繪出四種受控源的轉(zhuǎn)移特性和負(fù)載特性曲線， 求出相應(yīng)的轉(zhuǎn)移參量、g、r和； 參考測量數(shù)據(jù)，說明轉(zhuǎn)移參量、g、r和受電路中哪些參數(shù)的影響？ 如何改變它們的大?。?若受控源控制量的極性反向，試問其輸出極性是否發(fā)生變化？

17、 如何由兩個(gè)基本的CCVC和VCCS獲得其它兩個(gè)CCCS和VCVS，它 們的輸入輸出如何連接？ 返 回 交流電路參數(shù)的測定三表法 l實(shí)驗(yàn)?zāi)康?l實(shí)驗(yàn)原理 l實(shí)驗(yàn)儀器 l實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟 l實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng) l數(shù)據(jù)分析及思考題 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?學(xué)習(xí)用交流電壓表，交流電流表和功率表測量元件的交流等效參 數(shù)； 學(xué)習(xí)使用功率表； 實(shí)驗(yàn)原理 理論依據(jù) 交流電路元件的阻抗值或無源一端口網(wǎng)絡(luò)的等效阻抗值可以用交流電 壓表、電流表、功率表測量計(jì)算得到，此方法為間接測量方法。實(shí)驗(yàn)原理圖 判斷阻抗性質(zhì)，測量阻抗性質(zhì)的方法 1）在被測元件兩端并聯(lián)一合適電容，觀察回路電流： 若電流表減小，則阻抗為感性，X取正值。 若電流表增大，

18、則阻抗為容性，X取負(fù)值。 I U Z UI P coscos 2 Z I P RsinZX 2）利用示波器測量阻抗元件的電流及端電壓之間的相位關(guān)系，電流超前電壓為 容性，電流滯后電壓為感性。 3）電路中接入功率因數(shù)表，從表上直接讀出被測阻抗的值，讀數(shù)超前為容性， 讀數(shù)滯后為感性。 4）本實(shí)驗(yàn)采用數(shù)字式功率因數(shù)表第一位性質(zhì)顯示位來判別被測元件的性質(zhì)。 顯示“L”為感性，顯示“C”為容性。 功率表、功率因素表的原理和接線方式(實(shí)驗(yàn)原理圖） 功率表和功率因素表原理一樣，一般都有四個(gè)接線端鈕，其中兩個(gè)是電流 線圈端鈕，另外兩個(gè)是電壓線圈端鈕。通常在電流支路的一端（簡稱電流端）和 電壓支路的一端（簡稱電

19、壓端）標(biāo)有 * 號（一般稱它們?yōu)椤鞍l(fā)電機(jī)端”）。 正確接線方法：一是功率表標(biāo)有 * 號的電流端鈕必須接至電源的一端，而 另一電流端則接至負(fù)載端，電流線圈是串聯(lián)接入電路的；二是功率表中標(biāo)有 * 號的電壓端鈕，可以接至電流端鈕的任一端，而另一個(gè)電壓端則跨接到負(fù) 載的另一端，電壓線圈是并聯(lián)接入電路的。分為電壓線圈前接法（本實(shí)驗(yàn)使 用）和電壓線圈后接法。 調(diào)壓器的使用 使用調(diào)壓器時(shí)，每次都應(yīng)該從零開始逐漸增加，直到所需的電壓值。 因此，接電源前，調(diào)壓器的手柄位置應(yīng)在零位；使用完畢后，也應(yīng)隨手將手 柄調(diào)回到零位，然后斷開電源。 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟返回1（返回2） 分別測量電感性元件A（鎮(zhèn)流器）和電容性元件B

20、（C=5f)的交流 參數(shù)，按圖接線，測量數(shù)據(jù)記錄于表格。 分別測量A、B串聯(lián)和并聯(lián)時(shí)等效阻抗，并用實(shí)驗(yàn)方法判別阻抗的 性質(zhì)，測量數(shù)據(jù)記錄于表格。 實(shí)驗(yàn)記錄表格 被測元件 U (V) I (A) P (W) 電感性元件A 0.2 電容性元件B 0.2 A、B串聯(lián) 0.2 A、B并聯(lián) 0.1 cos 實(shí)驗(yàn)儀器 EEL-/型實(shí)驗(yàn)臺 單相調(diào)壓器 交流電壓表、交流電流表 功率因數(shù)表 被測電感性元件 電容（或電容箱） 實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng) 單相調(diào)壓器使用之前，先把電壓調(diào)節(jié)手輪調(diào)在零位，接通電源后 再從零位開始逐漸升壓,做完每一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)之后，把調(diào)壓器調(diào)回零位， 然后斷開電源。 在表格的計(jì)算值中，注意X和B的正負(fù)號。

21、本實(shí)驗(yàn)中電源電壓較高，必須嚴(yán)格遵守安全操作規(guī)程，身體不要 觸及帶電部位，以保證安全。 數(shù)據(jù)分析及思考題 由實(shí)驗(yàn)參數(shù)作出元件A、B串聯(lián)時(shí)的阻抗三角形和并聯(lián)時(shí)的導(dǎo)納三 角形。（注意坐標(biāo)的比例要選擇適當(dāng)）。 若用功率因數(shù)表替換三表法中使用的功率表，是否也能測出元件 的等效阻抗？為什么？ 用三表法測參數(shù)時(shí)，為什么在被測元件兩端并接電容可以判斷元 件的性質(zhì)？試用相量圖加以說明。 返 回 提高功率因數(shù)的研究 （感性） l實(shí)驗(yàn)?zāi)康?l實(shí)驗(yàn)原理 l實(shí)驗(yàn)儀器 l實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟 l實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng) l數(shù)據(jù)分析及思考題 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?研究提高感性負(fù)載功率因數(shù)的方法和意義； 進(jìn)一步熟悉、掌握使用交流儀表和自耦調(diào)壓器； 進(jìn)一步

22、加深對相位差等概念的理解。 實(shí)驗(yàn)原理 提高功率因素的意義和方法 若電源向負(fù)載傳送的功率 ,當(dāng)功率P和供電電壓U一定時(shí): cosUIP COSCOS I 線路電壓降 U=IR1 線路功率損耗 P=I2 R1 無功功率 , 經(jīng)濟(jì)效益和供電質(zhì)量 耗材 實(shí)驗(yàn)儀器 EEL-/型實(shí)驗(yàn)臺 交流電壓表、電流表、功率表 自耦調(diào)壓器(輸出交流可調(diào)電壓) 日光燈管一根，鎮(zhèn)流器一只，起輝器一只，電容若干。 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟 測量電感性負(fù)載的功率因數(shù) 在實(shí)驗(yàn)電路中，斷開所有電容器，調(diào)整自耦調(diào)壓器，使輸出電壓U U 等于220V， 測量日光燈兩端的電壓U UR R 和鎮(zhèn)流器兩端的電壓U UL L 以及電流I I 和功率P

23、P ，記入的 數(shù)據(jù)表中，并計(jì)算出功率因數(shù)。 提高電感性負(fù)載的功率因數(shù) 保持負(fù)載電壓U U 等于220V，改變電容的數(shù)值（0.47F到6F），測量電流I I、 電容電流I IC C 、負(fù)載電流I IRLRL 和功率P P（注意觀察它們的變化情況），并計(jì)算出功 率因數(shù)并記入表中。 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表格： C (F) UL (V) UR (V) I (A) IC (A) IRL (A) P (W) 0 0.47 1 1.47 2 2.47 3 3.47 4.0 4.47 5 6 cos 實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng) 功率表要正確接入電路，通電時(shí)要經(jīng)指導(dǎo)教師檢查。 注意自耦調(diào)壓器的準(zhǔn)確操作。 本實(shí)驗(yàn)用電流插頭和插座測量三個(gè)支

24、路的電流。 在實(shí)驗(yàn)過程中，一直要保持輸出電壓U等于220V，以便對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn) 行比較。 數(shù)據(jù)分析及思考題 根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，計(jì)算日光燈并聯(lián)不同電容器時(shí)的功率因數(shù),并說 明并聯(lián)電容器對功率因數(shù)的影響；感性負(fù)載上的電流和功率是否 改變？ 一般的負(fù)載為什么功率因數(shù)較低？負(fù)載較低的功率因數(shù)對供電系 統(tǒng)有何影響？為什么？ 提高線路功率因數(shù)為什么只采用并聯(lián)電容器法，而不用串聯(lián)法？ 所并的電容器是否越大越好？ 返 回 、串聯(lián)諧振電路的研究 l實(shí)驗(yàn)?zāi)康?l實(shí)驗(yàn)原理 l實(shí)驗(yàn)儀器 l實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟 l實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng) l數(shù)據(jù)分析及思考題 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?加深理解電路發(fā)生諧振的條件、特點(diǎn)，掌握電路品質(zhì)因數(shù)（電路 值）、通頻帶的物

25、理意義及其測定方法； 學(xué)習(xí)用實(shí)驗(yàn)方法繪制、串聯(lián)電路不同值下的幅頻特性 曲線； 熟練使用信號源、頻率計(jì)和交流毫伏表。 實(shí)驗(yàn)原理 諧振發(fā)生的條件和特點(diǎn)： 在、串聯(lián)電路中， 電路復(fù)阻抗表達(dá)式為： 當(dāng) 時(shí)，發(fā)生諧振。 其特點(diǎn)： ) 1 ( j C LRZ C L 1 LC 1 0 LC f 2 1 0 min z max I maxR U 品質(zhì)因數(shù)和幅頻特性曲線 1）品質(zhì)因數(shù)： 2）幅頻特性曲線 ： C L RU U U U Q CL 1 理論 lh ff f Q 0 測量 f,通頻帶越窄 幅頻曲線越陡選擇性越好Q 實(shí)驗(yàn)儀器 EEL-/型實(shí)驗(yàn)臺 信號源（含頻率計(jì)） 交流毫伏表 電阻、電容各若干 實(shí)驗(yàn)內(nèi)

26、容與步驟 v選取合適輸入電源 信號源輸出正弦波電壓作為輸入電壓U，調(diào)節(jié)信號源正弦波輸出電壓， 并用 交流毫伏表測量，使輸入電壓的有效值為1V,同時(shí)注意觀測輸入正弦波的頻率。 v測量、串聯(lián)電路諧振頻率 選取R50，C8000PF，調(diào)節(jié)信號源正弦波輸出電壓頻率，由小逐漸變 大（注意要維持信號源的輸出電壓不變，用交流毫伏表不斷監(jiān)視），并用交流 毫伏表測量電阻R兩端電壓UR，當(dāng)UR的讀數(shù)為最大時(shí)，讀得此時(shí)輸入電壓的頻 率值即為電路的諧振頻率f0，并測量此時(shí)的UC與UL值（注意及時(shí)更換毫伏表的 量限），將測量數(shù)據(jù)記入自擬的數(shù)據(jù)表格中。 測量、串聯(lián)電路的幅頻特性 在上述實(shí)驗(yàn)電路的諧振點(diǎn)兩側(cè)，調(diào)節(jié)信號源正弦

27、波輸出頻率，按頻率 遞增或遞減500z或KHz,依次各取5個(gè)測量點(diǎn)，逐點(diǎn)測出UR、UL和UC 值， 記入表1中。 在上述實(shí)驗(yàn)電路中，改變電阻值R=100，重復(fù)上述步驟的測量過程，將幅 頻特性數(shù)據(jù)記入表2中。 實(shí)驗(yàn)記錄表格1(R=50) f (KHZ) f0 UR (V) UL (V) UC (V) 實(shí)驗(yàn)記錄表格2(R=100 ) f (KHZ) f0 UR (V) UL (V) UC (V) 實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng) 測試頻率點(diǎn)的選擇應(yīng)在靠近諧振頻率附近多取幾點(diǎn)，在改變頻率 時(shí)，應(yīng)調(diào)整信號輸出電壓，使其維持在不變； 在測量UL和UC數(shù)值前，應(yīng)將毫伏表的量限改大約十倍，而且在 測量UL與UC時(shí)毫伏表的“”端

28、接電感與電容的公共點(diǎn)5。 數(shù)據(jù)分析及思考題 電路諧振時(shí)，比較輸出電壓UR與輸入電壓U是否相等？和 是否相等？試分析原因。 根據(jù)測量數(shù)據(jù)，繪出不同值的三條幅頻特性曲線：Rf ( f ), f ( f ), f ( f ) 計(jì)算出通頻帶與值，說明不同值時(shí)對電路通頻帶與品質(zhì)因素 的影響； 要提高、串聯(lián)電路的品質(zhì)因數(shù)，電路參數(shù)應(yīng)如何改變？ 返 回 三相電路電壓、電流、功率的測量 l實(shí)驗(yàn)?zāi)康?l實(shí)驗(yàn)原理 l實(shí)驗(yàn)儀器 l實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟 l實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng) l數(shù)據(jù)分析及思考題 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?掌握三相負(fù)載作星形聯(lián)接、三角形聯(lián)接的方法，驗(yàn)證這兩種接法 下線、相電壓，線、相電流之間的關(guān)系。 充分理解三相四線制電系統(tǒng)中中線

29、的作用。 學(xué)會三相負(fù)載功率的測量方法。 實(shí)驗(yàn)原理 負(fù)載對稱：（在三相電源平衡，研究負(fù)載端） Y 型聯(lián)接： Y0 型聯(lián)接： 型聯(lián)接： 負(fù)載不對稱： Y ：三相負(fù)載不對稱三相負(fù)載電壓不對稱 電源中心與負(fù)載中心不 重合（如右圖） Y0 ：保證O和O重合N和O重合三相負(fù)載電壓 對稱，但三相負(fù)載不對稱 : 在 的前提下，因某相負(fù)載 變化某相電流變化與其相關(guān)的某幾線電流 變化 Pl UU Pl UU3 Pl II Pl II3 0 NO U 0 CBA III CABCAB UUU 實(shí)驗(yàn)儀器 EEL-/型實(shí)驗(yàn)臺 交流電壓表、電流表、功率表 調(diào)壓器 組件的三相電路、白熾燈 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟 三

30、相負(fù)載星形聯(lián)接測量 將三相調(diào)壓器的旋鈕置于三相電壓輸出為0（V）的位置，接圖1線路進(jìn)行 正確連接，然后調(diào)節(jié)調(diào)壓器使輸出三相線電壓為220V ，將所測得的數(shù)據(jù)記入 表1中。 負(fù)載三角形聯(lián)接測量 按圖2改接線路，接通三相電源，并調(diào)節(jié)調(diào)壓器，使其輸出三相線電壓為 220V ，并按數(shù)據(jù)表2的內(nèi)容進(jìn)行測試。 實(shí)驗(yàn)記錄表格1 數(shù) 據(jù) 狀 態(tài) 負(fù)載 線電流 (A) 線電壓 (V) 相電壓 (V) 中線 電流 IO (A) 中點(diǎn) 電壓 UNO (V) A 相 B 相 C 相 IAIBICUABUBCUCAUAOUBOUCO 平衡 負(fù)載 Y0 222 Y222 不平 衡負(fù) 載 Y0 224 Y224 實(shí)驗(yàn)記錄表

31、格2 數(shù) 據(jù) 狀 態(tài) 負(fù)載 線電壓 (V) 線電流 (A) 相電流 (A) A 相 B 相 C 相 UABUBCUCAIAIBICIABIBCICA 平衡負(fù)載222 不平衡負(fù)載224 實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng) 本實(shí)驗(yàn)采用三相交流市電，線電壓為220V，應(yīng)穿絕緣鞋進(jìn)實(shí)驗(yàn)室。 實(shí)驗(yàn)時(shí)要注意人身安全，不可觸及導(dǎo)電部件，以免以外事故發(fā)生。 每次接線完畢，必須嚴(yán)格遵守先接線，后通電；先斷電，后拆線 的實(shí)驗(yàn)操作原則。 每次實(shí)驗(yàn)完畢，均需將三相調(diào)壓器旋鈕調(diào)回零位，如改接線，均 需斷開三相電源，以確保人身安全。 數(shù)據(jù)分析及思考題 驗(yàn)證對稱三相電路中的 關(guān)系。 用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和觀察到的現(xiàn)象，總結(jié)三相四線供電系統(tǒng)中中線的作 用。

32、 分析三相星形連接不對稱負(fù)載在無中線情況下，當(dāng)某相負(fù)載開路 或短路時(shí)會出現(xiàn)什么情況？如果接上中線，情況又如何？ 根據(jù)對稱負(fù)載三角形聯(lián)接時(shí)的相電流值作相量圖，并求出線電流 值，然后與實(shí)驗(yàn)測得的線電流作比較，分析之。 返 回 3 一階RC電路過渡過程的研究 l實(shí)驗(yàn)?zāi)康?l實(shí)驗(yàn)原理 l實(shí)驗(yàn)儀器 l實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟 l實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng) l數(shù)據(jù)分析及思考題 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?研究一階電路的零輸入響應(yīng)、零狀態(tài)響應(yīng)和全響應(yīng)的規(guī)律和 特點(diǎn)； 學(xué)習(xí)一階電路時(shí)間常數(shù)的測量方法，了解電路參數(shù)對時(shí)間常數(shù)的 影響； 掌握微分電路和積分電路的基本概念。 實(shí)驗(yàn)原理 一階電路 一階電路由一儲能元件和若干電阻元件組成（如圖），分為零狀態(tài)響應(yīng)

33、和零輸入響應(yīng)。 零狀態(tài)響應(yīng)（開關(guān)撥向2）： 零輸入響應(yīng)（開關(guān)撥向1 ）： t UUu - SSc e t Uu - Sc e RC 理論 微分電路和積分電路 微分電路產(chǎn)生條件： 典型波 ：尖脈沖 積分電路產(chǎn)生條件： 2 T t u RCu d d S R 2 T tu RC ud 1 SC 典型波 ：三角波 實(shí)驗(yàn)儀器 EEL-/型實(shí)驗(yàn)臺 雙蹤示波器 信號源（方波輸出） 電阻、電容等元件 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟 選擇合適的信號源 US為VP-P2, f=1kHz的方波電壓信號。 積分電路 如圖接線，用示波器觀察UC的波形及變化規(guī)律，按1:1的比例定性的描繪 （R=10K,C=0.01F)的波形，測量時(shí)間

34、常數(shù)。根據(jù)表1改變參數(shù)R和C，定性 地將其他兩種情況參數(shù)下的波形記入表1中，觀察響應(yīng)UR的變化規(guī)律。 微分電路 將實(shí)驗(yàn)電路中的、元件位置互換，根據(jù)表2改變參數(shù)R和C，定性地將三種 情況參數(shù)下的波形記入表2中，觀察響應(yīng)UR的變化規(guī)律。 實(shí)驗(yàn)記錄表格1 實(shí)驗(yàn)參數(shù) R=10K C=3200pF C=0.01F C=0.1F 波形 變化規(guī)律 實(shí)驗(yàn)參數(shù) C=0.1F R=1K R=10K R=100K 波形 變化規(guī)律 實(shí)驗(yàn)記錄表格2 實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng) 調(diào)節(jié)電子儀器各旋鈕時(shí)，動作不要過猛。實(shí)驗(yàn)前，尚需熟讀雙蹤示 波器的使用說明，特別是觀察雙蹤時(shí)，要特別注意開關(guān)，旋鈕的操 作與調(diào)節(jié)。 信號源的接地端與示波器的接

35、地端要連在一起（稱共地），以防外 界干擾而影響測量的準(zhǔn)確性。 示波器的輝度不應(yīng)過亮，尤其是光點(diǎn)長期停留在熒光屏上不動時(shí)， 應(yīng)將輝度調(diào)暗，以延長示波管的使用壽命。 數(shù)據(jù)分析及思考題 根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，繪出一階電路充、放電時(shí)C與激勵(lì)信號對 應(yīng)的變化曲線，由曲線測得值，并與參數(shù)值的理論計(jì)算結(jié)果作 比較，分析誤差原因。 根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，繪出積分電路、微分電路輸出信號與輸入信號對 應(yīng)的波形。 在一階電路中，當(dāng)、的大小變化時(shí)，對電路的響應(yīng)有何 影響？ 返 回 二階電路研究 l實(shí)驗(yàn)?zāi)康?l實(shí)驗(yàn)原理 l實(shí)驗(yàn)儀器 l實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟 l實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng) l數(shù)據(jù)分析及思考題 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?研究L二階電路的零輸入響應(yīng)、零狀態(tài)響應(yīng)的

36、規(guī)律和特點(diǎn)， 了解電路參數(shù)對響應(yīng)的影響； 學(xué)習(xí)二階電路衰減系數(shù)、振蕩頻率的測量方法，了解電路參數(shù)對 它們的影響； 觀察、分析二階電路響應(yīng)的三種變化曲線及其特點(diǎn)，加深對二階 電路響應(yīng)的認(rèn)識與理解。 實(shí)驗(yàn)原理 凡是可用二階微分方程描述的電路稱為二階電路。 零狀態(tài)響應(yīng)電壓方程可用線性二階常微分方程描述： 零輸入響應(yīng)電壓方程： 特征根： Uu t u RC t u LC C CC d d d d 2 LCL R L R P 1 22 2 12 0 d d d d 2 C CC u t u RC t u LC 從上式看，二階電路的狀態(tài)與電路參數(shù)R,L,C有關(guān)。根據(jù)特征根形式的不同， 響應(yīng)分為（以零狀態(tài)響

37、應(yīng)為例）： 1）當(dāng) 過阻尼狀態(tài)，變化曲線如左圖 2）當(dāng) 臨界阻尼狀態(tài)，變化曲線如右圖 C L R2 C L R2 3) 當(dāng) 欠阻尼狀態(tài)，變化曲線（以零輸入響應(yīng)為例）如圖 特點(diǎn):具有周期性,衰減振蕩. 如圖所示， 測量C 衰減振蕩的參數(shù) 1) 用示波器測出振蕩周期T測量，便可計(jì)算出振蕩頻率 ; 2) 按照衰減軌跡曲線,測量0.368A對應(yīng)的時(shí)間，可計(jì)算出衰減系 數(shù)測量； 按照衰減軌跡曲線，找出相鄰兩個(gè)最大值的比值，可計(jì)算出衰減系數(shù)測量； C L R2 )sin()( tAetu t c 21 f T理論振蕩周期： 2 ) 2 ( 1 L R LC 理論 振蕩頻率： R L21 衰減時(shí)間常數(shù)： 理

38、論 L R 2 理論 衰減系數(shù)： 測量 測量 T m m e U U 2 1 m m U U T 2 1 ln 1 測量 測量 實(shí)驗(yàn)儀器 EEL-/型實(shí)驗(yàn)臺 雙蹤示波器 信號源（方波輸出） 晶體管毫伏表 電阻、電容、電感、電位器等元件 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟 選擇合適的信號源 US為VP-P2, f=1kHz的方波電壓信號。 調(diào)節(jié)電阻器2（R1=10K,L=15mH,C=0.01F)，觀察二階電路的過阻尼過渡 到臨界阻尼，最后過渡到欠阻尼的變化過渡過程，分別定性地描繪響應(yīng)的變 化波形。 定量測定欠阻尼下的衰減常數(shù)和振蕩頻率，并記入表中。 2 保持不變，按表1改變電路參數(shù)，重復(fù)上述步驟，仔細(xì)觀察改變電路

39、參數(shù) 時(shí)和的變化趨勢。 實(shí)驗(yàn)記錄表格1 實(shí)驗(yàn)參數(shù) 實(shí)驗(yàn)次數(shù) 元 件 參 數(shù)測 量 值 R1(K)R2L(mH)C(F) 110 調(diào)至欠阻尼 狀態(tài) 101000pF 210106800pF 310100.01 F 430100.01 F 實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng) 調(diào)節(jié)電位器2時(shí)，要細(xì)心、緩慢，臨界阻尼狀態(tài)要找準(zhǔn)。 在雙蹤示波器上同時(shí)觀察激勵(lì)信號和響應(yīng)信號時(shí)，顯示要穩(wěn)定， 如不同步，則可采用外同步法（看示波器說明）觸發(fā)。 數(shù)據(jù)分析及思考題 根據(jù)觀測結(jié)果，描繪二階電路過阻尼、臨界阻尼和欠阻尼的響應(yīng) 波形； 測算欠阻尼振蕩曲線上的衰減系數(shù) 、衰減時(shí)間常數(shù) 、振蕩 周期 T 和振蕩頻率 ； 什么是二階電路的零狀態(tài)響

40、應(yīng)和零輸入響應(yīng)？它們的變化規(guī)律和 哪些因素有關(guān)？ 返 回 二端口網(wǎng)絡(luò)參數(shù)的測定 l實(shí)驗(yàn)?zāi)康?l實(shí)驗(yàn)原理 l實(shí)驗(yàn)儀器 l實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟 l實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng) l數(shù)據(jù)分析及思考題 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?學(xué)習(xí)測定無源線性二端口網(wǎng)絡(luò)的參數(shù)； 根據(jù)二端口網(wǎng)絡(luò)參數(shù)做出T型，形等效電路； 研究二端口網(wǎng)絡(luò)及其等效電路在有載情況下的性能。 實(shí)驗(yàn)原理 一個(gè)網(wǎng)絡(luò)，如果其可供與其他網(wǎng)絡(luò)連接的外伸點(diǎn)數(shù)超過2時(shí)，則稱為多端網(wǎng)絡(luò)。 對于無源線性二端口網(wǎng)絡(luò)（如圖所示），可以用網(wǎng)絡(luò)參數(shù)來表征它的特性，這 些參數(shù)只決定于二端口網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的元件和結(jié)構(gòu)，而與輸入（激勵(lì)）無關(guān)。網(wǎng)絡(luò) 參數(shù)確定后，兩個(gè)端口處的電壓、電流關(guān)系即網(wǎng)絡(luò)的特性方程就唯一地確定了。

41、若將二端口網(wǎng)絡(luò)的輸入端電流 和輸出端電流 作自變量。電壓作因變量， 則有特性方程（ 、 、 、 稱為二端口網(wǎng)絡(luò)的Z參數(shù)或稱阻抗參數(shù)）： 其中： 當(dāng)二端口網(wǎng)絡(luò)為互易網(wǎng)絡(luò)時(shí)，有 。 11 Z 02 1 1 11 I I U Z 12 Z 21 Z 22 Z 2 22 1 21 2 2 12111 1 IZIZU IZIZU 0 1 2 1 12 I I U Z 02 1 2 21 I I U Z 01 2 2 22 I I U Z 1 I 2 I 2112 ZZ 若將二端口網(wǎng)絡(luò)的輸出端電壓 和電流 作自變量。則有特性方程（A 、 B、C、D 稱為二端口網(wǎng)絡(luò)的T參數(shù)或稱傳輸參數(shù)）： 其中： 當(dāng)二端口

42、網(wǎng)絡(luò)為互易網(wǎng)絡(luò)時(shí)，有AD-BC=1。 2 I 2 U )( )( 2 2 1 221 IDUCI IBUAU 0 2 2 1 I U U A 0 2 2 1 U I U B 0 2 2 1 I U I C 0 2 2 1 U I I D 若將二端口網(wǎng)絡(luò)的輸出端電壓 和電流 作自變量。則有特性方程 （ 、 、 、 稱為二端口網(wǎng)絡(luò)的h參數(shù)或稱混合參數(shù)）： 其中： 當(dāng)二端口網(wǎng)絡(luò)為互易網(wǎng)絡(luò)時(shí)，有 。 2 U 1 I 11 h 12 h 21 h 22 h 2221212 2 12 1 111 UhIhI UhIhU 0 2 1 1 11 U I U h0 1 2 1 12 I U U h 0 2 1

43、2 21 U I I h 0 1 2 2 22 I U I h 2112 hh 無源二端口網(wǎng)絡(luò)的T型或 型等效電路 若已知網(wǎng)絡(luò)的T參數(shù)，則阻抗Z1、Z2 、Z3 分別為，其T型等效電 路如圖所示。 C D Z C Z C A Z 1 1 1 3 2 1 二端口網(wǎng)絡(luò)的輸入阻抗Zin 的實(shí)驗(yàn)測量方法 在二端口網(wǎng)絡(luò)輸出端接一個(gè)負(fù)載阻抗 ,在輸入端接一內(nèi)阻抗為 的電壓 源 ,如圖所示。 L Z S Z S U 1 1 I U Z in 測量 DCZ BAZ Z L L in 理論 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟 測定給定二端口網(wǎng)絡(luò)的Z參數(shù)和T參數(shù)。 測定二端口網(wǎng)絡(luò)在有載情況下（即接入負(fù)載）的輸入電阻，并驗(yàn)算在此有載情

44、況 的T參數(shù)方程和Z參數(shù)方程。 驗(yàn)證二端口網(wǎng)絡(luò)T型等效電路的等效性。根據(jù)（1）測得的參數(shù)計(jì)算出T型等效電 路的參數(shù)R1、R2、 R3，并用電阻箱組成該T型電路，然后測定： 1）T型等效電路T參數(shù)和h參數(shù)。 2）測出有載情況下（與2相同）的輸入電阻（ RL =100）。 實(shí)驗(yàn)記錄表格1 U1 (V)U2(V)I1(A)I2(A) 100 100 100 實(shí)驗(yàn)儀器 EEL-/型實(shí)驗(yàn)臺直流穩(wěn)壓電源 無源二端口網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)板 直流電壓表、直流電流表 電阻箱 實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng) 確定所給定激勵(lì)電壓U=6V; 設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)線路要求安全可靠，操作簡單方便; 注意表極性，防止電壓源短路. 數(shù)據(jù)分析及思考題 根據(jù)實(shí)驗(yàn)測得的

45、T參數(shù)或Z參數(shù)計(jì)算出對應(yīng)的H參數(shù)，并與測得的 H參數(shù)相比較。 根據(jù)實(shí)驗(yàn)測得的T參數(shù)計(jì)算出二端口網(wǎng)絡(luò)的輸入電阻，并與實(shí)驗(yàn) 的測得值比較。 根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)比較二端口網(wǎng)絡(luò)和T型等效電路的等效性。 從測得的T參數(shù)和Z參數(shù)判別本實(shí)驗(yàn)所研究的網(wǎng)絡(luò)是否是互易網(wǎng)絡(luò) 和對稱網(wǎng)絡(luò)？ 二端口網(wǎng)絡(luò)的參數(shù)為什么與外加電壓或流過網(wǎng)絡(luò)的電流無關(guān)？ 返 回 多量程電壓表、電流表的設(shè)計(jì) l實(shí)驗(yàn)?zāi)康?l實(shí)驗(yàn)原理 l實(shí)驗(yàn)儀器 l實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟 l實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng) l數(shù)據(jù)分析及思考題 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?掌握直流電壓表、電流表擴(kuò)展量程的原理和設(shè)計(jì)方法； 學(xué)會校驗(yàn)儀表的方法。 實(shí)驗(yàn)原理 多量程電壓表測量電路組成和原理： 表頭選用其滿量程為I和內(nèi)阻為R

46、0磁電式儀表擴(kuò)展成多量程（如 1V、10V）的電壓表 。 V1)( 110m RRRI P V10)( 2110m RRRRI P 多量程電流表測量電路組成和原理： 表頭選用其滿量程為I和內(nèi)阻為R0磁電式儀表擴(kuò)展成多量程（如 10mA、100mA 、 500mA ）的電流表 。 )1010()()( 3 543m20mP IRRRIRR )10100()()( 3 54m320mP IRRIRRR )10500()( 3 5m4320mP IRIRRRR 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟 設(shè)計(jì)多量程電壓表（1V、10V）。根據(jù)原理說明，用磁電式表頭（Im=1mA， R0=160）串聯(lián)一電位器RP1和兩個(gè)阻值適當(dāng)

47、的電阻，構(gòu)成磁電式多量程電 壓表，量程分別為1V和10V。 設(shè)計(jì)多量程電流表。用磁電式表頭（1mA,160）串聯(lián)一電位器RP2，再并 聯(lián)三個(gè)阻值適當(dāng)?shù)姆至麟娮?，?gòu)成磁電系多量程電流表，量程分別為10mA， 100mA，500mA。 用設(shè)計(jì)好的多量程電壓表測量恒壓源可調(diào)電壓輸出端電壓，并用直流數(shù)字 電壓表校驗(yàn)，如在滿量程時(shí)有誤差，用電位器RP1調(diào)整，然后校驗(yàn)其它各點(diǎn)， 將校驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄在自行設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)表中。 用直流數(shù)字電流表校驗(yàn)多量程電流表，如在滿量程時(shí)有誤差，用電位器RP2 調(diào)整，然后校驗(yàn)其它各點(diǎn)，將校驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄在自擬的數(shù)據(jù)表格中。校驗(yàn)電 路如圖，電源用恒壓源的12V輸出端，制作的 電流表、直流

48、數(shù)字電流表 和電阻RL1、RL2串聯(lián)，其 中，RL151，RL2用 1的電位器，RL1、RL2 均用來限流，使流過毫安 表的電流不超過其滿偏值。 實(shí)驗(yàn)儀器 EEL-/型實(shí)驗(yàn)臺 直流數(shù)字電壓表、直流數(shù)字電流表 恒壓源（含6V，12V，030V可調(diào)） 電阻箱 、固定電阻、電位器 磁電式表頭（1、160） 實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng) 磁電式表頭有正、負(fù)兩個(gè)連接端，電路中一定要保證電流從正端流入，否則指針 將反轉(zhuǎn)。 電流表的表頭和分流電阻要可靠連接，不允許分流電阻斷開。 校準(zhǔn)1V和10V電壓表滿量程時(shí)，均要調(diào)整電位器RP1。同樣，在校準(zhǔn)10A、100 A、500A電流表滿量程時(shí)，均要調(diào)整電位器RP2。 恒壓源的可調(diào)

49、穩(wěn)壓輸出電壓的大小，可通過粗調(diào)（分段調(diào)）波動開關(guān)和細(xì)調(diào)（連 續(xù)調(diào)）旋鈕進(jìn)行調(diào)節(jié),并由數(shù)字電壓表顯示。在啟動恒壓源時(shí)，先 應(yīng)使其輸出電 壓調(diào)節(jié)旋鈕置零位，待實(shí)驗(yàn)時(shí)慢慢增大。 單相電度表的使用與校驗(yàn) l實(shí)驗(yàn)?zāi)康?l實(shí)驗(yàn)原理 l實(shí)驗(yàn)儀器 l實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟 l實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng) l數(shù)據(jù)分析及思考題 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?掌握電度表的接線方法 學(xué)會電度表的校驗(yàn)方法 實(shí)驗(yàn)原理 電度表的工作原理 電度表是一種感應(yīng)式儀表，是根據(jù)交變磁場在金屬 (鋁盤) 中產(chǎn)生感應(yīng)電流，從而產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩的基本原理而工作的儀表，主要 用于測量交流電路中的電能。它的指示器是一個(gè)“積算機(jī)構(gòu)”， 它將轉(zhuǎn)動部分通過齒輪傳動機(jī)構(gòu)折換為被測電能的數(shù)值，由一系 列

50、齒輪上的數(shù)字直接指示出來。 電度表的表征參數(shù) 1）電度表常數(shù)C，常在電度表上標(biāo)明，其單位是 轉(zhuǎn)/1千瓦小時(shí)。在某 一測量時(shí)間內(nèi)，負(fù)載所消耗的電能W與鋁盤的轉(zhuǎn)數(shù)N成正比。 2）電度表的準(zhǔn)確度 ：指被校驗(yàn)電度表電能測量值與標(biāo)準(zhǔn)表指示的實(shí)際電 能之間的相對誤差百分?jǐn)?shù)。 其中 表示在測量時(shí)間T內(nèi)，被測電路實(shí)際消耗的電能， 其中P為功率表的測 量值 。 表示在測量時(shí)間T內(nèi)鋁盤轉(zhuǎn)數(shù)為N 。 W N C %100 A Ax W WW TPW A C N W X 3） 電度表的靈敏度 ：指在額定電壓、額定頻率及 的條件下，從零開始調(diào) 節(jié)負(fù)載電流，測出鋁盤開始轉(zhuǎn)動的最小電流值（S5%, IN為額定電流)： 4）

51、 電度表的潛動：指負(fù)載電流等于零時(shí)，電度表仍出現(xiàn)緩慢轉(zhuǎn)動的情況，按照規(guī)定， 在無負(fù)載電流情況下，外加電壓為電度表額定電壓的110（達(dá)242V）時(shí)，若鋁盤的轉(zhuǎn)動 超過一周者，判為潛動不合格的電度表。 %100 min I I N S 1cos 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟 用功率表、秒表法校驗(yàn)電度表的準(zhǔn)確度 按圖接線路，電度表的接線與功率表相同，其電流線圈與負(fù)載串聯(lián)，電壓 線圈與負(fù)載并聯(lián)。將調(diào)壓器的輸出電壓調(diào)至220V，按表 要求接通燈組負(fù) 載，用秒表定時(shí)記錄電度表鋁盤的轉(zhuǎn)數(shù)及記錄各表的讀數(shù)。 靈敏度的檢查 將圖中的燈組負(fù)載拆除，換接一個(gè)100K高阻值的可變電阻器與6.2K 的保護(hù)電阻相串聯(lián)，調(diào)節(jié)可變電阻器電

52、阻值（由最大值100K緩慢向下調(diào) 節(jié)），記下使電度表鋁盤剛開始轉(zhuǎn)動時(shí)的最小電流值，然后通過計(jì)算求出 電度表的靈敏度，并與標(biāo)稱值作比較。 檢查電度表的潛動是否合格 斷開負(fù)載，調(diào)節(jié)調(diào)壓器的輸出電壓為額定電壓的110%（即242V）， 仔細(xì)觀察電度表的鋁盤是否轉(zhuǎn)動，一般允許有緩慢地轉(zhuǎn)動，但應(yīng)在不超過 一轉(zhuǎn)的任一點(diǎn)上停止，這樣，電度表的潛動為合格，反之則不合格。 負(fù)載 情況 測 量 值計(jì) 算 值 U (V) I (A) P (W) 測定時(shí)間 (S) 轉(zhuǎn) 數(shù) N 測量電能 Wx(kW.h) 實(shí)際電能 WA(kW.h) 相對誤差 實(shí)驗(yàn)記錄表格 實(shí)驗(yàn)儀器 EEL-/型實(shí)驗(yàn)臺 單相交流電源、單相自耦調(diào)壓器 電

53、度表 功率表、交流電壓表、交流電流表 燈組負(fù)載、可變電阻器、電阻器 秒表 實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng) 實(shí)驗(yàn)時(shí)，秒表定時(shí)，讀取轉(zhuǎn)數(shù)步調(diào)要一致，以確保測量的準(zhǔn)確性。 數(shù)據(jù)分析及思考題 查找有關(guān)資料，了解電度表的結(jié)構(gòu)，原理及其檢定方法。 對被校電度表的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)作出評論。 電度表接線有哪些錯(cuò)誤接法，它們會造成什么后果？ 返 回 單相鐵芯變壓器特性的測試 l實(shí)驗(yàn)?zāi)康?l實(shí)驗(yàn)原理 l實(shí)驗(yàn)儀器 l實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟 l實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng) l數(shù)據(jù)分析及思考題 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?學(xué)會測試變壓器各項(xiàng)參數(shù)的方法； 學(xué)習(xí)測繪變壓器的空載特性曲線與外特性曲線； 了解變壓器的工作原理和運(yùn)行特性。 實(shí)驗(yàn)原理 變壓器空載特性 當(dāng)變壓器副邊處在空載狀態(tài)

54、，原邊電流I1I10，稱為空載電流，其大小 和原邊電壓U1有關(guān)，兩者之間的關(guān)系特性稱為空載特性。圖1 變壓器外特性 當(dāng)原邊電壓U1不變，隨著副邊電流I2增大（負(fù)載增大，阻抗Z2減?。?，原、 副邊繞組阻抗電壓降加大，使副邊端電壓U2下降，這種副邊端電壓U2隨著副邊 電流I2變化的特性稱為外特性。圖2 )( 101 IfU )( 22 IfU 變壓器參數(shù)的測定 電壓比 ， 電流比 原邊阻抗 ， 副邊阻抗 ，阻抗比 負(fù)載功率 損耗功率 原邊線圈銅耗 副邊銅耗 ， 鐵耗 K U U u 1 2 K I I s 2 1 Z U I 1 1 1 Z U I 2 2 2 2 1 Z Z cos 222 IU

55、P PPP 012 11 1 cos IU P PI R cu11 2 1 PIR cu22 2 2 PPPP Fecucu 012 () 實(shí)驗(yàn)儀器 EEL-/型實(shí)驗(yàn)臺 交流電壓表、交流電流表、功率表 組件箱（含變壓器 ，白熾燈 40） 三相調(diào)壓器（輸出可調(diào)交流電源） 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟 圖1 返回 圖2 返回 測繪變壓器空載特性，實(shí)驗(yàn)電路如圖 1 所示，將變壓器的高壓繞組（副邊）開路， 低壓繞組（原邊）與調(diào)壓器輸出端連接。使1從零逐次上升到1.2倍的額定電壓 （1.236），總共取五點(diǎn)，分別記下各次測得的1、20和10數(shù)據(jù)，記入自 擬的數(shù)據(jù)表格，繪制變壓器的空載特性曲線。 測繪變壓器外特性并測試

56、變壓器參數(shù)實(shí)驗(yàn)電路如圖2所示，變壓器的高壓繞組與 調(diào)壓器輸出端連接，低壓繞組接220、40的白熾燈組負(fù)載。 使一次測的電壓 保持在220V,分別測試負(fù)載開路及逐次增加負(fù)載（并聯(lián)白熾燈）至額定值 （I2N=1.4A) ,共取五點(diǎn)，分別記下五個(gè)儀表的讀數(shù)，記入自擬的數(shù)據(jù)表格，繪制 變壓器外特性曲線。 實(shí)驗(yàn)記錄表格1 U1 (V)1525303543 I10(A) U20 (V) 實(shí)驗(yàn)記錄表格2 Z02469 I1 (A) I2(A) U2 (v) U1 (v) P1(w) cos 實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng) 使用三相調(diào)壓器時(shí)應(yīng)首先調(diào)至零位，然后才可合上電源。每次測 量完數(shù)據(jù)后，要將三相調(diào)壓器手柄逆時(shí)針旋到零位置

57、； 實(shí)驗(yàn)過程中，必須用電壓表監(jiān)視調(diào)壓器的輸出電壓，防止被測變 壓器輸出過高電壓而損壞實(shí)驗(yàn)設(shè)備，且要注意安全，以防高壓觸 電； 空載實(shí)驗(yàn)是將變壓器作為升壓變壓器使用，而外特性實(shí)驗(yàn)是將變 壓器作為降壓變壓器使用； 遇異常情況，應(yīng)立即斷開電源，特處理好故障后，再繼續(xù)實(shí)驗(yàn)。 數(shù)據(jù)分析及思考題 根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，繪出變壓器的空載特性和外特性曲線； 根據(jù)變壓器的外特性曲線，計(jì)算變壓器的電壓調(diào) 整率 ； 根據(jù)額定負(fù)載時(shí)測得的數(shù)據(jù)，計(jì)算變壓器的各項(xiàng)參數(shù)。 為什么空載實(shí)驗(yàn)將低壓繞組作為原邊進(jìn)行通電實(shí)驗(yàn)？此時(shí)，在實(shí) 驗(yàn)過程中應(yīng)注意什么問題？ 空載特性曲線如何判斷變壓器勵(lì)磁性能的好壞？ 返 回 U UU U N 202

58、 20 100 l實(shí)驗(yàn)?zāi)康?l實(shí)驗(yàn)原理 l實(shí)驗(yàn)儀器 l實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟 l實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng) l數(shù)據(jù)分析及思考題 三相異步電動機(jī)的正、反轉(zhuǎn)控制 及Y-控制 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?掌握三相異步電動機(jī)正、反轉(zhuǎn)控制電路的工作原理、接線及操作 方法； 了解三相異步電動機(jī)正、反轉(zhuǎn)控制電路的應(yīng)用 實(shí)驗(yàn)原理 三相異步電動機(jī)正、反轉(zhuǎn)手動控制三相異步電動機(jī)正、反轉(zhuǎn)手動控制 通過兩組主觸電改變通入電動機(jī)的三相電流相序，實(shí)現(xiàn)電動機(jī)正、反轉(zhuǎn)。為了避免因誤 作而使六個(gè)主觸點(diǎn)同時(shí)閉合工作造成的三相電源短路，本電路設(shè)計(jì)了“互鎖”控制電路。 正轉(zhuǎn)操作過程： 按下SBF KMF線圈通電 KMF13閉合電機(jī)正轉(zhuǎn) KMF4閉合電機(jī)保持連續(xù)正轉(zhuǎn)（自鎖）

59、 KMF5斷開切斷電機(jī)反轉(zhuǎn)控制電路（互鎖） 反轉(zhuǎn)操作過程：反轉(zhuǎn)操作過程： 按下SB(停止） 按下SBR KMR線圈通電 KMR13閉合 KMR4閉合 KMR5斷開 電機(jī)反轉(zhuǎn) 電機(jī)保持連續(xù)反轉(zhuǎn)（自鎖） 切斷電機(jī)正轉(zhuǎn)控制電路（互鎖） 三相異步電動機(jī)正、反轉(zhuǎn)手動控制（帶有互鎖環(huán)節(jié)） 按SBF 常開閉合 常閉斷開 KMF線圈通電 KMR線圈斷電 KMF13閉合電機(jī)正轉(zhuǎn) KMF4閉合電機(jī)保持連續(xù)正轉(zhuǎn)（自鎖） KMF5斷開切斷電機(jī)反轉(zhuǎn)控制電路（互鎖） 按SBR 常閉斷開KMF線圈斷電 KMF13斷開電機(jī)正轉(zhuǎn)停止 KMF4斷開電機(jī)正轉(zhuǎn)自鎖解除 KMF5閉合電機(jī)反轉(zhuǎn)互鎖解除 常開閉合KMR線圈通電 KMR13

60、閉合電機(jī)反轉(zhuǎn) KMR4閉合電機(jī)保持連續(xù)反轉(zhuǎn)（自鎖） KMR5斷開切斷電機(jī)正轉(zhuǎn)控制電路（互鎖） 正轉(zhuǎn)操作過程正轉(zhuǎn)操作過程 反轉(zhuǎn)操作過程反轉(zhuǎn)操作過程 三相異步電動機(jī)Y降壓起動控制電路 按SBF Y轉(zhuǎn)啟動過程轉(zhuǎn)啟動過程： KM通電并自鎖 KMY通電 KT通電 KMY13閉合 KMY4斷開 電機(jī)Y聯(lián)接啟動 切斷電機(jī)轉(zhuǎn)控制電路（互鎖） KT1延時(shí)斷開 KT2延時(shí)閉合 轉(zhuǎn)過程：轉(zhuǎn)過程： 按SBR 常閉斷開 KMF線圈斷電 KMF13斷開電機(jī)正轉(zhuǎn)停止 KMF4斷開電機(jī)正轉(zhuǎn)自鎖解除 KMF5閉合電機(jī)反轉(zhuǎn)互鎖解除 常開閉合KMR線圈通電 KMR13閉合電機(jī)反轉(zhuǎn) KMR4閉合電機(jī)保持連續(xù)反轉(zhuǎn)（自鎖） KMR5斷開