電路實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)

1、實(shí)驗(yàn)一 萬(wàn)用表原理及應(yīng)用實(shí)驗(yàn)二 電路中電位的研究實(shí)驗(yàn)三 戴維南定理實(shí)驗(yàn)四 典型信號(hào)的觀察與測(cè)量實(shí)驗(yàn)五 變壓器的原副邊識(shí)別與同名端測(cè)試實(shí)驗(yàn)一 萬(wàn)用表原理及使用一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、熟悉萬(wàn)用表的面板結(jié)構(gòu)以及各旋鈕各檔位的作用。2、掌握萬(wàn)用表測(cè)電阻、電壓、電流等電路常用量大小的方法。二、實(shí)驗(yàn)原理1、萬(wàn)用表基本結(jié)構(gòu)及工作原理萬(wàn)用表分為指針式萬(wàn)用表、數(shù)字式萬(wàn)用表。從外觀上萬(wàn)用表由萬(wàn)用表表筆及表體組成。從結(jié)構(gòu)上是由轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)、測(cè)量電路、模/數(shù)轉(zhuǎn)換電路、顯示部分組成。指針萬(wàn)用表外觀圖見(jiàn)后附。其基本原理是利用一只靈敏的磁電式直流電流表做表頭，當(dāng)微小電流通過(guò)表頭，就會(huì)有電流指示。但表頭不能通過(guò)大電流，因此通過(guò)在表頭上并

2、聯(lián)串聯(lián)一些電阻進(jìn)行分流或降壓，從而測(cè)出電路中的電流、電壓、電阻等。萬(wàn)用表是比較精密的儀器，如若使用不當(dāng)，不僅會(huì)造成測(cè)量不準(zhǔn)確且極易損壞。1）直流電流表：并聯(lián)一個(gè)小電阻2）直流電壓表：串聯(lián)一個(gè)大電阻3）交流電壓表：在直流電壓表基礎(chǔ)上加入二極管4）歐姆表2、萬(wàn)用表的使用（1）熟悉表盤(pán)上的各個(gè)符號(hào)的意義及各個(gè)旋鈕和選擇開(kāi)關(guān)的主要作用。（2）使用萬(wàn)用表之前，應(yīng)先進(jìn)行“機(jī)械調(diào)零”，即在沒(méi)有被測(cè)電量時(shí)，使萬(wàn)用表指針指在零電壓或零電流的位置上。（3）選擇表筆插孔的位置。（4）根據(jù)被測(cè)量的種類和大小，選擇轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)的檔位和量程，找出對(duì)應(yīng)的刻度線。（5）測(cè)量直流電壓a.測(cè)量電壓時(shí)要選擇好量程，量程的選擇應(yīng)盡量使指

3、針偏轉(zhuǎn)到滿刻度的2/3左右。如果事先不清楚被測(cè)電壓的大小時(shí)，應(yīng)先選擇最高量程。然后逐步減小到合適的量程。b.將轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)調(diào)至直流電壓檔合適的量程檔位，萬(wàn)用表的兩表筆和被測(cè)電路與負(fù)載并聯(lián)即可。c.讀數(shù)：實(shí)際值=指示值*（量程/滿偏）。（6）測(cè)直流電流a.將萬(wàn)用表轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)置于直流電流檔合適的量程檔位，量程的選擇方法與電壓測(cè)量一樣。b.測(cè)量時(shí)先要斷開(kāi)電路，然后按照電流從“+”到“-”的方向，將萬(wàn)用表串聯(lián)到被測(cè)電路中，即電流從紅表筆流入，從黑表筆流出。如果將萬(wàn)用表與負(fù)載并聯(lián)，則因表頭的內(nèi)阻很小，會(huì)造成短路燒壞儀表。c.讀數(shù)：實(shí)際值=指示值*（量程/滿偏）。（7）測(cè)電阻a.選擇合適的倍率檔。萬(wàn)用表歐姆檔的

4、刻度線是不均勻的，所以倍率擋的選擇應(yīng)使指針停留在刻度較稀的部分為宜，且指針接近刻度尺的中間，讀數(shù)越準(zhǔn)確。一般情況下，應(yīng)使指針指在刻度尺的1/32/3之間。b.歐姆調(diào)零。測(cè)量電阻之前，應(yīng)將兩個(gè)表筆短接，同時(shí)調(diào)節(jié)“歐姆調(diào)零旋鈕”，使指針剛好指在歐姆刻度線右邊的零位。如果指針不能調(diào)到零位，說(shuō)明電池電壓不足或儀表內(nèi)部有問(wèn)題。注意，每換一次倍率檔，都要再次進(jìn)行歐姆調(diào)零，以保證測(cè)量準(zhǔn)確。c.讀數(shù)：表頭的讀數(shù)乘以倍率，即為所測(cè)電阻的阻值。（8）注意事項(xiàng)a.測(cè)電阻時(shí)不能帶電測(cè)量；原因在于在使用萬(wàn)用表測(cè)電阻時(shí)是由內(nèi)部電池供電的，帶電測(cè)量則相當(dāng)于接入一個(gè)額外的電源，可能損壞表頭。b.注意不能使用歐姆檔測(cè)電流和電壓

5、。c.在測(cè)電流、電壓時(shí)，不能帶電轉(zhuǎn)換量程。d.用畢，應(yīng)使轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)在交流電壓最大檔位或空檔上。注意在歐姆表改換量程時(shí)，需要進(jìn)行歐姆調(diào)零，無(wú)須進(jìn)行機(jī)械調(diào)零。三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備（1）萬(wàn)用表（2）雙路直流穩(wěn)壓電源（3）電阻若干四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1、熟悉萬(wàn)用表表盤(pán)上的符號(hào)的意義以及選擇開(kāi)關(guān)的作用。2、使用萬(wàn)用表測(cè)量電阻給定阻值分別為100、510、4.7K、51K的電阻，分別測(cè)量其阻值，所測(cè)量的結(jié)果記入表1-1。注意：1）轉(zhuǎn)換量程后，再測(cè)量阻值之前都應(yīng)短路調(diào)零（歐姆調(diào)零或內(nèi)阻調(diào)零）。2）對(duì)同一電阻必須進(jìn)行反復(fù)測(cè)量，再讀取準(zhǔn)確值。表1-1電阻測(cè)量結(jié)果序號(hào)R1R2R3R4倍率測(cè)量值3、使用萬(wàn)用表測(cè)量電容給定容值為470

6、P、0.47u電容，試用指針式萬(wàn)用表定性判斷其好壞以及比較二個(gè)電容大小所測(cè)量的結(jié)果記入表1-2。表1-2電容測(cè)量結(jié)果序號(hào)C1C2倍率測(cè)量值4、使用萬(wàn)用表測(cè)直流電壓按照?qǐng)D1所示電路圖接線，調(diào)節(jié)直流穩(wěn)壓電源U分別為2V、5V、10V、15V、25V對(duì)電阻RL兩端的電壓，所測(cè)量的結(jié)果記入表1-3。圖1 實(shí)驗(yàn)接線圖表1-3電壓測(cè)量結(jié)果序號(hào)U1U2U3U4U5量程測(cè)量值5、萬(wàn)用表測(cè)直流電流如圖1所示，將兩表棒應(yīng)串聯(lián)在電路中，讀取數(shù)值，所測(cè)量的結(jié)果記入表1-3。然后將RL=1K更換為RL=150時(shí)，在改變電源電壓時(shí)重新測(cè)量通過(guò)電阻RL的電流，所測(cè)量的結(jié)果記入表1-4。注意：測(cè)量電流當(dāng)指針?lè)雌珪r(shí)，應(yīng)交換兩標(biāo)

7、棒，再讀取數(shù)值。表1-4 電流測(cè)量結(jié)果序號(hào)I1I2I3I4I5量程RL=1K測(cè)量值量程RL=150測(cè)量值五、預(yù)習(xí)及思考題1、直流電源輸出指示電壓與萬(wàn)用表測(cè)量哪個(gè)準(zhǔn)確？2、為什么用萬(wàn)用表測(cè)電阻時(shí)，要求讀數(shù)在R中/55R中這段范圍內(nèi)？3、用完萬(wàn)用表后，為什么要把轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)放到交流電壓最大檔？放在直流電流檔行不行？4、為什么不宜用歐姆計(jì)測(cè)表頭內(nèi)阻？能否用歐姆計(jì)測(cè)電源內(nèi)阻，為什么？ 六、實(shí)驗(yàn)報(bào)告1、回答預(yù)習(xí)及思考中各問(wèn)題。2、認(rèn)真完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告中各表格中的數(shù)據(jù)。實(shí)驗(yàn)二電路中電位的研究一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?）通過(guò)實(shí)驗(yàn)加深對(duì)電位、電壓及其相互關(guān)系的理解。（2）通過(guò)電位參考點(diǎn)的選定加深對(duì)電位的相對(duì)性的理解。（4）學(xué)習(xí)

8、直流穩(wěn)壓電源、萬(wàn)用表的正確使用方法。二、實(shí)驗(yàn)原理及說(shuō)明（1）電位。在電路中，若任取一點(diǎn)O作為電位參考點(diǎn)，則由某點(diǎn)A到參考點(diǎn)O的電壓UAO稱為A點(diǎn)的電位（或電勢(shì)）VAO參考點(diǎn)的電位為零。當(dāng)VA大于零時(shí)，A點(diǎn)為正電位；當(dāng)VA小于零時(shí)，A點(diǎn)為負(fù)電位。電位參考點(diǎn)的不同，會(huì)直接影響各點(diǎn)電位的量值變化，所以電位是一個(gè)相對(duì)的物理量，是相對(duì)于參考點(diǎn)而言的。電位參考點(diǎn)的選擇可以是任意的，但在工程中一般選擇大地、設(shè)備外殼或接地點(diǎn)作為參考點(diǎn)。在一個(gè)連通的系統(tǒng)中只能選擇一個(gè)參考點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)中為了說(shuō)明電位和參考點(diǎn)選擇的關(guān)系，所以除了規(guī)定參考點(diǎn)外，還可以任選參考點(diǎn)。（2）電壓。電路中任意兩點(diǎn)間的電壓等于這兩點(diǎn)電位之間。電壓與

9、路徑無(wú)關(guān)，與參考點(diǎn)的選擇無(wú)關(guān)。通常規(guī)定以從高電位點(diǎn)指向低電位點(diǎn)的方向作為兩點(diǎn)間電壓的實(shí)際方向。當(dāng)A點(diǎn)電位高于B點(diǎn)電位時(shí)，這兩點(diǎn)之間的電壓UAB為正值，反之為負(fù)值。所以測(cè)量電壓時(shí)不僅要測(cè)出數(shù)值，還要根據(jù)下標(biāo)判斷出正負(fù)。（3）等電位點(diǎn)。就是電位相等的點(diǎn)，或者說(shuō)電位差為零的點(diǎn)。電位差是電流流通的必要條件，如果在電路中某兩點(diǎn)間的電位差為零，如用導(dǎo)線將這兩點(diǎn)連接時(shí)，導(dǎo)線中將無(wú)電流通過(guò)，而且這種連接和斷開(kāi)不會(huì)改變電路中各處的工作狀態(tài)。通過(guò)實(shí)驗(yàn)可進(jìn)行分析驗(yàn)證。（4）電位和電壓的測(cè)量，電位和電壓都是用電壓表進(jìn)行測(cè)量，但方法不同。1）測(cè)電位的方法是將電壓表的一端（負(fù)端）與電位參考點(diǎn)相連，另一端（正端）接于被測(cè)點(diǎn)

10、，則電壓表讀數(shù)就是被測(cè)點(diǎn)電位。若指針向右偏（或者為“”值）則表明該點(diǎn)電位為正，或者說(shuō)這點(diǎn)電位高于參考點(diǎn)。若指針向左偏（反轉(zhuǎn)）或者數(shù)字表的指示前顯示“”號(hào)，則表明該點(diǎn)電位為負(fù)。在實(shí)測(cè)中，如果使用表的表針?lè)崔D(zhuǎn)，應(yīng)該把電壓表的兩個(gè)測(cè)試表筆互換位置后測(cè)量，讀出的結(jié)果前要加負(fù)號(hào)。2）測(cè)電壓的方法是把電壓表的兩個(gè)測(cè)試表筆分別插入電壓文字符號(hào)的上標(biāo)指定的兩個(gè)字母點(diǎn)上（如UAB的A、B兩個(gè)點(diǎn)上），正表筆插在上標(biāo)的前一個(gè)字母（A）點(diǎn)上，負(fù)表筆插在上標(biāo)的后一個(gè)字母（B）點(diǎn)上。如果表指針正偏時(shí)電壓為正，反之調(diào)換測(cè)試表筆位置，讀出的結(jié)果前要加負(fù)號(hào)。說(shuō)明下標(biāo)前一點(diǎn)的電位低于后一點(diǎn)的電位。三、實(shí)驗(yàn)電路及元器件參數(shù)本實(shí)驗(yàn)采

11、用DL5型電路原理裝置單元2，見(jiàn)附錄3.102，面板電路上US1、US2為兩對(duì)電源接線端子，紅端接電源“”，黑端接電源“”，US130V、US220V。電路中電阻元件R1150，R2180，R3100，R4240，RW330（可調(diào)）。b1、b2為測(cè)試電流的插孔，不測(cè)電流時(shí)可用導(dǎo)線直接相連。發(fā)光管D1、D2、D3、D4只是用來(lái)觀察電路有否電流通過(guò)和判斷電流方向，測(cè)量時(shí)應(yīng)將其短路。四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟（1）測(cè)電位：1）在實(shí)驗(yàn)電路中選e點(diǎn)為參考點(diǎn)，依次測(cè)量圖2.21電路所示的a、b、c、d、e、f、g各點(diǎn)電位，結(jié)果記入表21。表2-1測(cè)電位（單位：V）序號(hào) 電位參考點(diǎn)VaVbVcVdVeVfVg1e2

12、a3等位點(diǎn)短接e4等位點(diǎn)斷開(kāi)e2）任選一點(diǎn)做為參考點(diǎn)，如圖2.22電路是以a點(diǎn)為參考點(diǎn)（也可以選其它點(diǎn)），同樣依次測(cè)量各點(diǎn)電位，結(jié)果記入附本表21中。（2）測(cè)電壓（電位差）。當(dāng)電路以e點(diǎn)為參考點(diǎn)時(shí)，依次測(cè)量圖2.23電路中各元件兩端電位差（電壓）值，結(jié)果對(duì)應(yīng)記入表22中。表2-2測(cè)電位差（電壓）（單位：V）序號(hào) 電壓狀 態(tài)UabUbcUcdUdeUefUfgUga1找等位點(diǎn)前2等位點(diǎn)短接3等位點(diǎn)斷開(kāi)（3）找等電位點(diǎn)。當(dāng)圖2.23電路以e點(diǎn)為參考點(diǎn)時(shí)，在電位器RW上找出與e點(diǎn)電位相同的點(diǎn)（e5點(diǎn)）?？刹捎靡韵氯N方法進(jìn)行判斷。1）方法一：利用發(fā)光二極管進(jìn)行粗略判斷，方法見(jiàn)圖2.23電路，短接e1

13、、e2插孔使中間支路接通，如果這個(gè)支路的發(fā)光管D3或D4亮，說(shuō)明這條支路有電流流過(guò)，也說(shuō)明e5點(diǎn)與e點(diǎn)電位不等，然后利用調(diào)節(jié)三端電位器RW的可調(diào)端來(lái)改變e5點(diǎn)電位，使這點(diǎn)電位與e點(diǎn)電位相同。調(diào)節(jié)過(guò)程要觀察這條支路上的D3或D4發(fā)光管的亮度變化，調(diào)到D3與D4發(fā)光管都不亮?xí)r，說(shuō)明這條支路已無(wú)電流通過(guò)，e點(diǎn)與e5點(diǎn)電位基本相同。2）方法二：用電壓表（毫伏表）進(jìn)行判斷，見(jiàn)圖2.24電路，短接發(fā)光管D3、D4后，把電壓表接到e1與e2兩點(diǎn)，觀察這條支路有無(wú)電壓，如果電壓表還有點(diǎn)指示，說(shuō)明這兩點(diǎn)電位還不完全相等，再細(xì)調(diào)電位器RW使電壓表指示為0，這時(shí)e與e5點(diǎn)就是等電位。3）方法三：用電流表、毫安表或檢

14、流計(jì)等進(jìn)行判斷，見(jiàn)圖2.24電路，把電流表接到e點(diǎn)與e5點(diǎn)，（應(yīng)該是當(dāng)電壓表測(cè)后已知電位基本為0時(shí)再行接入），進(jìn)行這條支路有無(wú)電流的觀察，如果電流表還有點(diǎn)指示，說(shuō)明這兩點(diǎn)電位不完全相等，再細(xì)調(diào)電位器RW使電流表指示為0，這時(shí)e與c5點(diǎn)就是等電位。這個(gè)方法是比較準(zhǔn)確的。（4）等電位點(diǎn)直接短接或斷開(kāi)后電位與電壓測(cè)量：1）等位點(diǎn)直接短接。見(jiàn)圖2.25電路，把e5與e點(diǎn)的孔用插頭線短接，仍然以e點(diǎn)為參考點(diǎn)，測(cè)試各點(diǎn)電位、電壓，對(duì)應(yīng)記入附本表21、表22。2）等位點(diǎn)斷開(kāi)。見(jiàn)圖2.26電路，把e5與e點(diǎn)斷開(kāi)，仍然以e為參考點(diǎn)，測(cè)各點(diǎn)電位、電壓，對(duì)應(yīng)記入附本表21、表22。五、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)（1）明了所用儀表

15、類型、量程、準(zhǔn)確度、內(nèi)阻、使用位置及特點(diǎn)，以及如何用來(lái)測(cè)量和讀數(shù)。（2）明了電位、電壓測(cè)量時(shí)表的正確連接與極性判斷。用萬(wàn)用表、數(shù)字表直流電壓文件測(cè)量電位、電壓時(shí)都需要正確連接，其中包括測(cè)試表筆和表本身測(cè)試孔的正確連接（紅表筆插入電壓或正端的孔，黑表筆插入表的負(fù)端或公共端COM的孔）和測(cè)試表筆與測(cè)試點(diǎn)的連接。測(cè)電位時(shí)，負(fù)表筆（黑）接參考點(diǎn)，正表筆（紅）分別去測(cè)各電位點(diǎn)。測(cè)電壓時(shí)，正、負(fù)表筆應(yīng)根據(jù)被測(cè)電壓文字符號(hào)的上標(biāo)進(jìn)行連接。如上標(biāo)為ab，那么正表筆應(yīng)接電路a點(diǎn)，負(fù)表筆端應(yīng)接電路b點(diǎn)。如下標(biāo)為ba，那么正表筆應(yīng)接電路b點(diǎn)，負(fù)表筆應(yīng)接電路a點(diǎn)。只有正確連接后，才能根據(jù)表指示的正反偏轉(zhuǎn)或數(shù)字表的指示

16、符號(hào)進(jìn)行電位或電壓的正負(fù)判斷。（3）使用中間指零儀表進(jìn)行測(cè)試時(shí)，電壓、電流的“”、“”極性的判斷。方法是當(dāng)表筆負(fù)端接參考點(diǎn)時(shí)，指針右偏為“”、左偏為“”。（4）用電流表驗(yàn)證等電位點(diǎn)時(shí)，應(yīng)在等電位點(diǎn)已經(jīng)找出后（即等電位點(diǎn)之間的發(fā)光管D3、D4都不亮?xí)r，或等電位點(diǎn)之間接的電壓表指示為零時(shí)）再行接入。（5）測(cè)量時(shí)應(yīng)把D1、D2、D3、D4都短掉，防止非線性元件對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響。六、預(yù)習(xí)及思考題（1）預(yù)習(xí)電位、電位差（電壓）的概念。（2）什么是參考點(diǎn)，參考點(diǎn)改變對(duì)電路中各點(diǎn)電位有何影響？對(duì)電壓有無(wú)影響？為什么？（3）等電位是什么意思，等電位點(diǎn)短接與斷開(kāi)對(duì)電路中其它各點(diǎn)電位有無(wú)影響？對(duì)電壓有無(wú)影響？為什

17、么？七、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求（1）回答預(yù)習(xí)與思考中各問(wèn)題。（2）認(rèn)真完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告中的各項(xiàng)內(nèi)容。（3）舉實(shí)驗(yàn)測(cè)試中的例子說(shuō)明參考點(diǎn)、電位、電壓相互關(guān)系，等電位點(diǎn)短接與斷開(kāi)對(duì)電路中各點(diǎn)電位、電壓有無(wú)影響。29實(shí)驗(yàn)三戴維南定理和諾頓定理一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?）加深對(duì)戴維南定理和諾頓定理的理解。（2）學(xué)習(xí)戴維南等效參數(shù)的各種測(cè)量方法。（3）理解等效置換的概念。（4）學(xué)習(xí)直流穩(wěn)壓電源、萬(wàn)用表正確使用方法。二、實(shí)驗(yàn)原理及說(shuō)明（1）戴維南定理是指一個(gè)含獨(dú)立電源、線性電阻和受控源的一端口，對(duì)外電路來(lái)說(shuō)，可以用一個(gè)電壓源和一個(gè)電阻的串聯(lián)組合來(lái)等效置換。此電壓源的電壓等于該端口的開(kāi)路電壓UOC，而電阻等于該端口的全部獨(dú)立電源置

18、零后的輸入電阻，如圖2.31所示。這個(gè)電壓源和電阻的串聯(lián)組合稱為戴維南等效電路。等效電路中的電阻稱為戴維南等效電阻Req。所謂等效是指用戴維南等效電路把有源一端口網(wǎng)絡(luò)置換后，對(duì)有源端口（11）以外的電路的求解是沒(méi)有任何影響的，也就是說(shuō)對(duì)端口11以外的電路而言，電流和電壓仍然等于置換前的值。外電路可以是不同的。（2）諾頓定理是戴維南定理的對(duì)偶形式，它指出一個(gè)含獨(dú)立電源、線性電阻和受控源的一端口，對(duì)外電路來(lái)說(shuō)，可以用一個(gè)電流源和電導(dǎo)的并聯(lián)組合來(lái)等效置換，電流源的電流等于該一端口的短路電流ISC，而電導(dǎo)等于把該一端口的全部獨(dú)立電源置零后的輸入電導(dǎo)Geq=,見(jiàn)圖2.31。（3）戴維南諾頓定理的等效電路

19、是對(duì)外部特性而言的，也就是說(shuō)不管是時(shí)變的還是定常的，只要含源網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部除獨(dú)立的電源外都是線性元件，上述等值電路都是正確的。（4）戴維南等效電路參數(shù)的測(cè)量方法。開(kāi)路電壓UOC的測(cè)量比較簡(jiǎn)單，可以采用電壓表直接測(cè)量，也可用補(bǔ)償法測(cè)量；而對(duì)于戴維南等效電阻Req的取得，可采用如下方法：網(wǎng)絡(luò)含源時(shí)用開(kāi)路電壓、短路電流法，但對(duì)于不允許將外部電路直接短路的網(wǎng)絡(luò)（例如有可能因短路電流過(guò)大而損壞網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部器件時(shí)）不能采用此法；網(wǎng)絡(luò)不含源時(shí)，采用伏安法、半流法、半壓法、直接測(cè)量法等。三、實(shí)驗(yàn)電路及元器件參數(shù)本實(shí)驗(yàn)采用DL5型電路原理裝置實(shí)驗(yàn)單元3。該電路分為兩部分，說(shuō)明如下：（1）端口11左為一端口網(wǎng)絡(luò)。該一端口網(wǎng)

20、絡(luò)中電源USN由“”、“”兩個(gè)端子接入，USN30V，雙刀雙投開(kāi)關(guān)K1控制網(wǎng)絡(luò)與網(wǎng)絡(luò)中電源USN的接通與置零，使網(wǎng)絡(luò)分別成為有源網(wǎng)絡(luò)和無(wú)源網(wǎng)絡(luò)，N網(wǎng)絡(luò)中電阻參數(shù)分別為：R1120/1W、R2=360/2W、R3=240/2W、R4=180/1W。（2）端口22右側(cè)為外電路，其中有外加電源US的兩個(gè)接線端子，可調(diào)電位器RW為0470，設(shè)置電阻R5Req，電阻R6100用來(lái)作負(fù)載。（3）發(fā)光管D1、D2用來(lái)觀察電路有無(wú)電流，判斷電流方向，判斷是否接近于等電位（當(dāng)D1、D2都不亮?xí)r），但無(wú)論測(cè)量電流或電壓時(shí)都要把發(fā)光管D1、D2短接。四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及方法步驟（一）計(jì)算與測(cè)量有源一端口網(wǎng)絡(luò)的開(kāi)路電壓、短

21、路電流。（1）計(jì)算有源一端口網(wǎng)絡(luò)的開(kāi)路電壓UOC（UII）、短路電流ISC（III）。根據(jù)表31中所示的有源一端口網(wǎng)絡(luò)電路的已知參數(shù)，進(jìn)行計(jì)算，結(jié)果記入該表。表3-1戴維南等效參數(shù)計(jì)算序號(hào)計(jì) 算有源一端口電路參數(shù)1Uoc=U11' VUSN=30VR1=120 R2=360R3=240 R4=1802IS=I11' mA3Req=R11' （2）測(cè)量有源一端口網(wǎng)絡(luò)的開(kāi)路電壓UOC，可采用以下幾種方法：1）直接測(cè)量法。直接用電壓表測(cè)量有源一端口網(wǎng)絡(luò)11端口的開(kāi)路電壓，見(jiàn)圖2.32電路，結(jié)果記入表32中。2）間接測(cè)量法。又稱補(bǔ)償法，實(shí)質(zhì)上是判斷兩個(gè)電位點(diǎn)是否等電位的方法。由

22、于使用儀表和監(jiān)視的方法不同，又分為補(bǔ)償法一、補(bǔ)償法二、補(bǔ)償法三。補(bǔ)償法一：用發(fā)光管判斷等電位的方法，利用對(duì)兩個(gè)正反連接的發(fā)光管的亮與不亮的直接觀察，進(jìn)行發(fā)光管兩端是否接近等電位的判斷?？勺孕性O(shè)計(jì)電路。此種方法直觀、簡(jiǎn)單、易行又有趣味，但不夠準(zhǔn)確?？膳c電壓表、毫伏表和電流表配合使用。具體操作方法，留給同學(xué)自行考慮選作。補(bǔ)償二：用電壓表判斷等電位。如圖2.33所示，把有源一端口網(wǎng)絡(luò)端口的I與外電路的2端連成一個(gè)等電位點(diǎn)；US兩端外加電壓，起始值小于開(kāi)路電壓U11；短接電位器RW和發(fā)光管D1、D2，這樣可保證外加電壓US正端2與有源一端口開(kāi)路電壓正端1直接相對(duì)，然后把電壓表接到1、2兩端后，再進(jìn)行這

23、兩端的電位比較。經(jīng)過(guò)調(diào)節(jié)外加電源US的輸出電壓，調(diào)到1、2兩端所接電壓表指示為零時(shí)，即說(shuō)明1端與2端等電位，再把1、2端斷開(kāi)后，測(cè)外加電源US的電壓值，即等于有源一端口網(wǎng)絡(luò)的開(kāi)路電壓UOC，此值記入表32中。補(bǔ)償三：用電流表或檢流計(jì)判斷等電位的方法，條件與方法同上，當(dāng)調(diào)到1、2兩端所接電壓表指示為零時(shí)，再換電流表或檢流計(jì)接到1、2兩端上，見(jiàn)圖2.33。微調(diào)外加電源US的電壓使電流表或檢流計(jì)指示為0（注意一般電源電壓調(diào)量很?。贁嚅_(kāi)電流表或檢流計(jì)后，用電壓表去測(cè)外加電源US的電壓值，應(yīng)等于UOC，此結(jié)果對(duì)應(yīng)記入表32。此方法比用電壓表找等電位的方法更準(zhǔn)確，但為了防止被測(cè)兩端1、2間電位差過(guò)大會(huì)

24、損壞電流表，所以一定要在電壓表指示為零后，再把電流表或檢流計(jì)換接上。以上方法中，補(bǔ)償法一測(cè)量結(jié)果誤差較大，補(bǔ)償法三測(cè)量結(jié)果較為精確，但也與電流表靈敏度有關(guān)。表3-2等效電壓源電壓Uoc測(cè)量結(jié)果序號(hào)采取方法Uoc(V)條 件 說(shuō) 明1直接測(cè)量N網(wǎng)絡(luò)有源 USN =30V2補(bǔ)償法之一N網(wǎng)絡(luò)有源，外加電源US電壓從8V增加到1、2兩端等電位時(shí)（發(fā)光管不亮）3補(bǔ)償法之二N網(wǎng)絡(luò)有源，外加電源US電壓從8V增加到1、2兩端等電位時(shí)（電壓表指0）4補(bǔ)償法之三N網(wǎng)絡(luò)有源，外加電源US電壓從8V增加到1、2兩端等電位時(shí)（電流表或檢流計(jì)指0）（二）計(jì)算與測(cè)量有源一端口網(wǎng)絡(luò)的等效電阻Req（1）計(jì)算有源一端口網(wǎng)絡(luò)的

25、等效電阻Req。當(dāng)一端口網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部無(wú)源時(shí)（把雙刀雙投開(kāi)關(guān)K1合向短路線），計(jì)算有源一端口網(wǎng)絡(luò)的等效電阻Req。電路參數(shù)見(jiàn)表31，把計(jì)算結(jié)果記入該表中。（2）測(cè)量有源一端口網(wǎng)絡(luò)的等效電阻Req?？筛鶕?jù)一端口網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部是否有源，分別采用如下方法測(cè)量：1）開(kāi)路電壓、短路電流法。當(dāng)一端口網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部有源時(shí)（把雙刀雙投開(kāi)關(guān)K1合向電源側(cè)），見(jiàn)圖2.32所示，USN30V不變，測(cè)量有源一端口網(wǎng)絡(luò)的開(kāi)路電壓和短路電流ISC。把電流表接11端進(jìn)行短路電流的測(cè)量。測(cè)前要根據(jù)短路電流的計(jì)算選擇量程，并注意電流表極性和實(shí)際電流方向，測(cè)量結(jié)果記入表33，計(jì)算等效電阻Req。2）伏安法。當(dāng)一端口網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部無(wú)源時(shí)（把雙刀雙投開(kāi)關(guān)K

26、1合向短路線側(cè)），整個(gè)一端口網(wǎng)絡(luò)可看成一個(gè)電阻。此電阻值大小可通過(guò)在一端口網(wǎng)絡(luò)的端口外加電壓，測(cè)電流的方法得出，見(jiàn)圖2.34。具體操作方法是外加電壓接在US兩端，再把1、2兩端相連，把發(fā)光管和電位器RW短接，電流表接在1、2兩端，此時(shí)一端口網(wǎng)絡(luò)等效成一個(gè)負(fù)載與外加電源US構(gòu)成回路。US電源電壓從0起調(diào)到使電壓表指示為10V時(shí)，電流IS2與電壓值記入表33，并計(jì)算一端口網(wǎng)絡(luò)等效電阻Req=US/IS2。3）半流法。條件同上，只是在上述電路中再串進(jìn)一個(gè)可調(diào)電位器RW（去掉RW短接線）如圖2.35所示，外加電源US電壓10V不變。當(dāng)調(diào)RW使電流表指示為伏安法時(shí)電流表的指示的一半時(shí)，即IS2=IS2/

27、2，此時(shí)電位器RW的值等于一端口網(wǎng)絡(luò)等效電阻Req，斷開(kāi)電流表和外加電源US，測(cè)RW值就等于是Req，結(jié)果記入表33。4）半壓法。半壓法簡(jiǎn)單、實(shí)用、測(cè)試條件同上，見(jiàn)圖2.36。把1、2兩端直接相連，外加電源US10V，調(diào)RW使URW（1/2）US時(shí)，說(shuō)明RW值即等于一端口網(wǎng)絡(luò)等效電阻Req，斷開(kāi)外接電源US，再測(cè)量RW的值，結(jié)果記入表33。5）直接測(cè)量法。當(dāng)一端口網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部無(wú)源時(shí)，如圖2.37所示，可用萬(wàn)用表歐姆檔測(cè)量或直流電橋直接測(cè)量11兩端電阻Req（此種方法只適用于中值、純電阻電路）、測(cè)試結(jié)果記入表33中。說(shuō)明：以上各方法測(cè)出的值均記入表33中，計(jì)算后進(jìn)行比較，并分析判斷結(jié)果是否正確。表3

28、-3戴維南等效電阻Req測(cè)量（計(jì)算）結(jié)果序號(hào)采取方法測(cè)量（計(jì)算）Req條 件 說(shuō) 明1開(kāi)路電壓、短路電流法Uoc= V，ISC= mAReq=Uoc/ISC= N網(wǎng)絡(luò)有源USN =30V2伏安法US= V，IS2= mAReq=US/IS2= N網(wǎng)絡(luò)無(wú)源外加電源US=10V3半流法Req=Rw= N網(wǎng)絡(luò)無(wú)源外加電源US=10V4半壓法Req=Rw= N網(wǎng)絡(luò)無(wú)源外加電源US=10V5直接測(cè)量萬(wàn)用表Req= N網(wǎng)絡(luò)無(wú)源6單臂電橋Req= N網(wǎng)絡(luò)無(wú)源（3）驗(yàn)證戴維南定理，理解等效概念：1）戴維南等效電路外接負(fù)載。如圖2.38（a）所示，首先組成一個(gè)戴維南等效電路，即用外電源US（其值調(diào)到表32用直接

29、測(cè)量法測(cè)得的UOC值）與戴維南等效電阻R5Req相串后，外接R6100的負(fù)載，然后測(cè)電阻R6兩端電壓UR6和流過(guò)R6的電流值IR6，記入表34。（2）N有源網(wǎng)絡(luò)1-1端口外接負(fù)載。如圖2.38（b）所示，同樣接R6100的負(fù)載，測(cè)電壓UR6與電流IR6。結(jié)果記入表34中，與1）測(cè)試結(jié)果進(jìn)行比較，驗(yàn)證戴維南定理。表3-4 驗(yàn)證戴維南定理序號(hào)電 路外接負(fù)載（）測(cè)量負(fù)載電壓、電流UR6（V）IR6（mA）1戴維南等效電路電壓源Uoc串ReqUoc= V， Req= 2原N網(wǎng)絡(luò)有源USN =30V網(wǎng)絡(luò)端口1-1外接3比較1、2測(cè)量結(jié)果進(jìn)行說(shuō)明五、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)（1）USN是N網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的電源，US是外加電源

30、，接線時(shí)極性位置、電壓值還要弄錯(cuò)。（2）此實(shí)驗(yàn)是用多種方法進(jìn)行驗(yàn)證比較，測(cè)量中一定要心中有數(shù)。注意各種方法的特點(diǎn)、區(qū)別，絕對(duì)不能含糊，否則無(wú)法進(jìn)行比較，實(shí)驗(yàn)也將失去意義。（3）發(fā)光管是用作直接觀察電路中有否電流、電流的方向及判斷兩點(diǎn)是否接近等電位用。但因發(fā)光管是非線性元件，電阻較大，不管哪種方法，只要測(cè)量電流、電壓時(shí)就要把它短接掉，即用短線插到發(fā)光管兩頭的N2、N3插孔既可。（4）測(cè)量電流、電壓時(shí)都要注意各表極性、方向和量程的正確選擇。測(cè)量時(shí)要隨時(shí)與事先計(jì)算的含源一端口網(wǎng)絡(luò)的等效電阻、開(kāi)路電壓、短路電流等值進(jìn)行比較，以保證測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確。六、預(yù)習(xí)及思考題（1）根據(jù)表31中的一端口網(wǎng)絡(luò)的參數(shù)，計(jì)

31、算開(kāi)路電壓UOC，短路電流ISC和等效電阻Req，并將結(jié)果記入該表中。（2）用開(kāi)路電壓、短路電流法測(cè)量等效電阻時(shí)，開(kāi)路電壓、短路電流是否可以同時(shí)進(jìn)行測(cè)量，為什么？七、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求（1）回答預(yù)習(xí)與思考中各問(wèn)題。（2）對(duì)幾種測(cè)量方法牟測(cè)試結(jié)果與計(jì)算結(jié)果進(jìn)行比較、分析，說(shuō)明產(chǎn)生誤差的原因。（3）認(rèn)真填寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告中各項(xiàng)內(nèi)容，并進(jìn)行分析。實(shí)驗(yàn)四典型電信號(hào)的觀察與測(cè)量一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、熟悉低頻信號(hào)發(fā)生器、脈沖信號(hào)發(fā)生器的布局，各旋鈕、開(kāi)關(guān)的作用及其使用方法。2、初步掌握用示波器觀察電信號(hào)波形，定量測(cè)出正弦信號(hào)和脈沖信號(hào)的波形參數(shù)。3、初步掌握示波器、信號(hào)發(fā)生器的使用。二、實(shí)驗(yàn)原理1、正弦交流信號(hào)和方波脈沖信

32、號(hào)是常用的電激勵(lì)信號(hào)，分別由低頻信號(hào)發(fā)生器和脈沖信號(hào)發(fā)生器提供。正弦信號(hào)的波形參數(shù)是幅值Um、周期T(或頻率f)和初相：脈沖信號(hào)波形參數(shù)是幅值Um、脈沖重復(fù)周期T及脈寬tk。2、電子示波器是一種信號(hào)圖形測(cè)量?jī)x器，可定量測(cè)出波形參數(shù)，從熒光屏的Y軸刻度尺并結(jié)合其量程分檔選擇開(kāi)關(guān)（Y軸輸入電壓靈敏度v/cm分檔選擇開(kāi)關(guān)）讀得電信號(hào)的幅值：從熒光屏的X軸刻度尺并結(jié)合其量程分檔（時(shí)間掃描速度s/cm分檔）選擇開(kāi)關(guān)，讀得電信號(hào)的周期、脈寬、相位差等參數(shù)。為了完成對(duì)各種不同波形、不同要求的觀察和測(cè)量，它還有一些其它的調(diào)節(jié)和控制旋鈕，希望在實(shí)驗(yàn)中加以摸索和掌握？一臺(tái)雙蹤示波器可發(fā)同時(shí)觀察和測(cè)量?jī)蓚€(gè)信號(hào)波形。

33、三、實(shí)驗(yàn)用儀器、儀表、設(shè)備（1）信號(hào)發(fā)生器（2）雙蹤示波器（3）電路原理實(shí)驗(yàn)箱四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1、雙蹤示波器的自檢將示波器面板部分的“標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)”插口，通過(guò)示波器專用同軸電纜接至雙蹤示波器的Y軸輸入插口YA或YB端，然后開(kāi)啟示波器電源，指示燈亮，稍后，協(xié)調(diào)地調(diào)節(jié)示波器面板上的“輝度”、“聚焦”、“輔助聚集”、“X軸位移”、“Y軸位移”等旋鈕，使在熒光屏的中心部分顯示出線條細(xì)而清晰、亮度適中的方波波形；通過(guò)選擇幅度和掃描速度靈敏度，并將它們的微調(diào)旋鈕旋至“校準(zhǔn)”位置，從熒光屏上讀出該“標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)”的幅值與頻率，并與標(biāo)稱值（1V、1KHz的信號(hào)）作比較，如相差較大，請(qǐng)指導(dǎo)老師給予校準(zhǔn)。2、正弦波信號(hào)的觀察

34、（1）將示波器的幅度和掃描速度微調(diào)旋鈕旋至“校準(zhǔn)”位置。（2）通過(guò)電纜線，將信號(hào)發(fā)生器的正弦波輸出口與示波器的YA插座相連。（3）接通電源，調(diào)節(jié)信號(hào)源的頻率旋鈕，使輸出頻率分別為50Hz、1.5KHz和20KHz（由頻率計(jì)讀出），輸出幅值分別為有效值1V、3V、5V，調(diào)節(jié)示波器Y軸和X軸靈敏度至合適的位置，記錄波形以及表5-1中數(shù)據(jù)。表5-1正弦波信號(hào)參數(shù)的測(cè)定項(xiàng)目測(cè)定正弦波信號(hào)頻率的測(cè)定50Hz1.5KHz20KHz示波器“t/div”一個(gè)周期占有的格數(shù)信號(hào)周期S計(jì)算所得頻率（Hz）項(xiàng)目測(cè)定正弦波信號(hào)幅值的測(cè)定1V3V5V示波器“v/div”峰峰值波形格數(shù)峰值計(jì)算所得有效值3、方波脈沖信號(hào)的

35、測(cè)定（1）將電纜插頭換接在脈沖信號(hào)的輸出插口上。（2）調(diào)節(jié)信號(hào)源的輸出幅度為3.0V（用示波器測(cè)定），分別觀察100Hz、3KHz和30KHz方波信號(hào)的波形參數(shù)。（3）使信號(hào)頻率保持在3KHz，調(diào)節(jié)幅度和脈寬，觀察波形參數(shù)的變化。記錄波形以及表5-3中數(shù)據(jù)。表5-2方波信號(hào)參數(shù)的測(cè)定項(xiàng)目測(cè)定方波信號(hào)頻率的測(cè)定1V3V5V示波器“t/div”一個(gè)周期所占有格數(shù)信號(hào)周期S計(jì)算所得頻率（Hz）項(xiàng)目測(cè)定方波信號(hào)幅值的測(cè)定示波器“v/div”峰峰值波形格數(shù)峰值4、將方波信號(hào)(2V，1.5K)和正弦信號(hào)(3V，1K)同時(shí)分別加到示波器的YA和YB兩個(gè)輸入口，調(diào)節(jié)有關(guān)旋鈕，觀測(cè)兩路信號(hào)的波形，并記錄波形。五

36、、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)1、示波器的輝度不要過(guò)亮。2、調(diào)節(jié)儀器旋鈕時(shí)，動(dòng)作不要過(guò)猛。3、調(diào)節(jié)示波器時(shí)，要注意觸發(fā)開(kāi)關(guān)和電平調(diào)節(jié)旋鈕的配合使用，以使顯示的波形穩(wěn)定。4、作定量測(cè)定時(shí)，”t/div”和”v/div”的微調(diào)旋鈕應(yīng)旋至“標(biāo)準(zhǔn)”位置。5、為防止外界干擾，信號(hào)發(fā)生器的接地端與示波器的接地端要相連一致（稱共地）。六、實(shí)驗(yàn)報(bào)告及要求認(rèn)真閱讀示波器的使用說(shuō)明。1、理解示波器面板上“t/div”和“v/div”的含義？2、觀察本機(jī)“標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)”時(shí)，要在熒光屏上得到兩個(gè)周期的穩(wěn)定波形，而幅度要求為五格，試問(wèn)Y軸電壓靈敏度應(yīng)置于哪一檔位置？“t/div“又應(yīng)置于哪一檔位置？3、應(yīng)用雙蹤示波器觀察到如2141所示的兩個(gè)波形，Y軸的“v/div“的指示為0.5V，”t/div“指示為20us，根據(jù)已知條件得出這兩個(gè)波形信號(hào)的波形參數(shù)？4、如用示波器觀察正弦信號(hào)時(shí)，熒光屏上出現(xiàn)圖2.142情況時(shí)，試說(shuō)明測(cè)試系統(tǒng)