電工電子試驗(yàn)內(nèi)容

1、實(shí)驗(yàn)要求一、實(shí)驗(yàn)課的重要性實(shí)驗(yàn)是研究自然科學(xué)的重要方法，是工程技術(shù)與科學(xué)研究中的重要組成部分。實(shí)驗(yàn)課是大學(xué)教育中的重要環(huán)節(jié)，其質(zhì)量高低將直接影響學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)，影響學(xué)生今后的工作和發(fā)展。通過(guò)電路實(shí)驗(yàn)課希望達(dá)到以下目的：1 .培養(yǎng)學(xué)生用實(shí)驗(yàn)來(lái)觀(guān)察和研究基本電磁現(xiàn)象和規(guī)律的能力，豐富學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)，以鞏固和擴(kuò)展學(xué)到的知識(shí)。2 .進(jìn)行實(shí)驗(yàn)基本技能的訓(xùn)練。如正確使用常規(guī)的電工儀器儀表，了解基本的測(cè)試技術(shù)和實(shí)驗(yàn)方法，制定實(shí)驗(yàn)方案，選擇實(shí)驗(yàn)方法，并培養(yǎng)學(xué)習(xí)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理、誤差分析、編寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告等初步能力。3 .培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是、嚴(yán)肅認(rèn)真、細(xì)致踏實(shí)的科學(xué)作風(fēng)，養(yǎng)成良好的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣。二、實(shí)驗(yàn)課要求

2、1 .做好實(shí)驗(yàn)前的預(yù)習(xí)準(zhǔn)備工作(1)明確實(shí)驗(yàn)的目的、任務(wù)、方法和步驟，完成必要的計(jì)算。(2)研究或擬定實(shí)驗(yàn)線(xiàn)路，清楚各元件、儀表、設(shè)備的作用，應(yīng)有的量程。如果未給出線(xiàn)路圖，請(qǐng)自行設(shè)計(jì)，并列出所用設(shè)備及規(guī)格。(3)知道觀(guān)察什么現(xiàn)象，測(cè)哪些數(shù)據(jù)，設(shè)計(jì)好相應(yīng)的記錄表格，初估實(shí)驗(yàn)結(jié)果，曲線(xiàn)變化趨勢(shì)。(4)初步了解有關(guān)儀器設(shè)備的使用方法，明確注意事項(xiàng)。(5)寫(xiě)好預(yù)習(xí)報(bào)告，包括實(shí)驗(yàn)名稱(chēng)、目的、任務(wù)、步驟、線(xiàn)路、記錄表格等。2 .實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程(1)接線(xiàn)前應(yīng)核對(duì)并了解本組儀器的類(lèi)型、規(guī)格及使用方法，合理選用儀表及量程。(2)實(shí)驗(yàn)中要用的儀器、儀表、實(shí)驗(yàn)板等應(yīng)根據(jù)連線(xiàn)清晰、調(diào)節(jié)順手、讀數(shù)方便的原則合理布局。(3

3、)正確連接線(xiàn)路，接線(xiàn)可按先串聯(lián)后并聯(lián)的原則，接線(xiàn)時(shí)應(yīng)將所有電源斷開(kāi)，并調(diào)節(jié)設(shè)備于安全位置(調(diào)壓器及直流電源等可調(diào)至設(shè)備的起始位置。若無(wú)數(shù)字表明，一般反時(shí)針旋到底)。接線(xiàn)時(shí)應(yīng)防止短路，導(dǎo)線(xiàn)間盡量少交叉。接好線(xiàn)路經(jīng)教師檢查后方可接通電源。(4)觀(guān)察并讀取數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)記錄應(yīng)包括物理量名稱(chēng)、單位、數(shù)值及實(shí)驗(yàn)條件。(5)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，先拉斷電源，再根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求核對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，經(jīng)教師審核后再拆線(xiàn)并作好整理工作。3 .編寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告(1)實(shí)驗(yàn)報(bào)告是對(duì)實(shí)驗(yàn)的總結(jié)。主要內(nèi)容應(yīng)包括：目的、任務(wù)、線(xiàn)路圖、設(shè)備、數(shù)據(jù)整理和計(jì)算結(jié)果、曲線(xiàn)和圖表、分析、討論和結(jié)論。(2)報(bào)告要求文理通順，簡(jiǎn)明扼要，字跡清楚。(3)數(shù)據(jù)整理和計(jì)算

4、結(jié)果，盡量以表格列出，物理量要寫(xiě)出單位，表格后面要有計(jì)算公式和計(jì)算過(guò)程。(4)曲線(xiàn)用坐標(biāo)紙畫(huà)，先選好坐標(biāo)，標(biāo)上物理量及單位，曲線(xiàn)要求光滑，線(xiàn)條粗細(xì)均勻，寫(xiě)上曲線(xiàn)名稱(chēng)。(5)根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果作出結(jié)論。分析、討論的內(nèi)容可以包括實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析、誤差原因的分析、實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題、實(shí)驗(yàn)的收獲、心得體會(huì)、對(duì)實(shí)驗(yàn)的建議等，并回答思考題。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容安排：實(shí)驗(yàn)一、基本電工儀表的使用實(shí)驗(yàn)二、線(xiàn)性電路疊加性和齊次性的研究實(shí)驗(yàn)三、戴維寧等效電路參數(shù)的研究實(shí)驗(yàn)四、交流電路元件參數(shù)的測(cè)量實(shí)驗(yàn)五、單相交流電路研究實(shí)驗(yàn)六、三相交流電路研究實(shí)驗(yàn)七、三相功率測(cè)量實(shí)驗(yàn)八、考試后面為電子部分實(shí)驗(yàn)請(qǐng)與實(shí)驗(yàn)老師聯(lián)系相關(guān)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容實(shí)驗(yàn)一、基本電工

5、儀表的使用一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?,熟悉電阻元件的識(shí)、讀、測(cè)；2 .掌握萬(wàn)用表、直流電表及穩(wěn)壓電源的使用。3 .掌握電壓、電流的測(cè)量及故障分析。二、實(shí)驗(yàn)原理在電路中，當(dāng)給定的電源電壓高于負(fù)載的額定電壓時(shí)，需要采用分壓電路降壓來(lái)滿(mǎn)足負(fù)載的要求，如圖1,1所示。Ri、R2構(gòu)成分壓電路，其中R2為可調(diào)電阻，用于改變輸出電壓,Ri為保護(hù)電阻，防止當(dāng)調(diào)至最下端時(shí)電源電壓全部加到負(fù)載兩端。圖1.1三、儀器設(shè)備1 .數(shù)字萬(wàn)用表、直流電流表、直流電壓表、穩(wěn)壓電源1.電阻的測(cè)量用萬(wàn)用表測(cè)量表2 .實(shí)驗(yàn)掛件四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1.1 給定電阻阻值，并用色環(huán)法直接讀取其阻值和誤差。表1,1標(biāo)稱(chēng)值200300500測(cè)量值色環(huán)法1 .直

6、流電壓、電流的測(cè)量按圖1.1接線(xiàn)。取Us=10V,R1=500Q,R2=2kQ,Rl=2kQ,測(cè)量各電流和電壓值,數(shù)據(jù)填入表1.2中。表1,2被測(cè)電量計(jì)算結(jié)果測(cè)量結(jié)果獻(xiàn)差UR1/VUl/V11/mA12/mAlL/mA3.故障分析（按實(shí)測(cè)分析）若R1斷開(kāi)，則UR1=,UlZ若R1短路，則UR1=,UlD若R2斷開(kāi)，則Ur1=,Ul3）若R2短路，則UR1=,Ul2 .觀(guān)察電路的變化（增加、減小或不變）。若Ri改變?yōu)?00Q,Ul將會(huì)；若Ri改變?yōu)?00Q,Ul將會(huì)；若R2改變?yōu)?kQ,Ul將會(huì)；若R2改變?yōu)?kQ,Ul將會(huì)；若RL改變?yōu)?00Q,Ul將會(huì)。五、預(yù)習(xí)內(nèi)容閱讀各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，明確實(shí)驗(yàn)

7、目的，完成表1中計(jì)算要求。六、報(bào)告要求2.根據(jù)實(shí)驗(yàn)3的結(jié)果，說(shuō)明電路發(fā)生短路或斷開(kāi)時(shí)會(huì)對(duì)電路產(chǎn)生何種影響？闡述用歐姆表檢查電路連線(xiàn)的方法。思考題：1 .正在通電運(yùn)行的某電阻R能否用萬(wàn)用表?yè)踔苯訙y(cè)得R的阻值？為什么？2 .為什么電流表不能與電路并聯(lián)？為什么電壓表不能與電路串聯(lián)？相反情況會(huì)產(chǎn)生什么后果？電阻器基礎(chǔ)知識(shí)與檢測(cè)方法電阻器是電路元件中應(yīng)用最廣泛的一種，在電子設(shè)備中約占元件總數(shù)的30%以上，其質(zhì)量的好壞對(duì)電路工作的穩(wěn)定性有極大影響。它的主要用途是穩(wěn)定和調(diào)節(jié)電路中的電流和電壓，其次還作為分流器分壓器和負(fù)載使用。一、分類(lèi)電阻器種類(lèi)繁多，按材料可分為碳膜電阻、金屬膜電阻、和繞線(xiàn)電阻等。按結(jié)構(gòu)分可

8、以分為固定電阻器、可變電阻器和敏感電阻器。碳膜電阻金屬膜電阻繞線(xiàn)電阻可變電阻器電阻器的阻值和誤差電阻器的阻值和誤差，一般用數(shù)字標(biāo)印在電阻器上，通常一些但體積很小得電阻器，其阻值和誤差常用色環(huán)來(lái)表示。1、直標(biāo)法2、色標(biāo)法色標(biāo)法是指用不同顏色表示元件不同參數(shù)的方法。在靠近電阻器的一端畫(huà)有四道或五道（精密電阻）色環(huán)。其中，第一道色環(huán)、第二道色環(huán)、及精密電阻的第三道色環(huán)都表示其相應(yīng)位數(shù)的數(shù)字。其后的一道色環(huán)則表示前面數(shù)字再乘以10的n次哥，最后一道色環(huán)表示阻值的允許誤差。各種顏色所代表的意義見(jiàn)表4。金色橙色紫色紅色（允許誤差）（倍率）（第二位數(shù)）HIIIHI-棕色（允許誤差）紅色（倍率）黑色（第三位數(shù)

9、）（第一位數(shù)）紫色（第二位數(shù)）紅色（第一位數(shù)）電阻阻值為27000Q±5%電阻阻值為27000Q±1%三、額定功率額定功率是指長(zhǎng)時(shí)間工作允許的最大功率。通常有1/8W、1/4W、1/2W、1W、2W、5W、色別A色環(huán)最大-位數(shù)字第二色環(huán)第二位數(shù)字第三色環(huán)應(yīng)乘的數(shù)第四色環(huán)誤差棕1110紅22100橙331000黃4410000綠55100000藍(lán)661000000紫7710000000±0.1%灰88100000000白991000000000里八、001金0.1±5%銀0.01±0%無(wú)色劃實(shí)驗(yàn)二線(xiàn)性電路疊加性和齊次性的研究.實(shí)驗(yàn)?zāi)康? .驗(yàn)證疊

10、加原理；5 .了解疊加原理的應(yīng)用場(chǎng)合；6 .理解線(xiàn)性電路的疊加性和齊次性。二.原理說(shuō)明疊加原理指出：在有幾個(gè)電源共同作用下的線(xiàn)性電路中，通過(guò)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。具體方法是：一個(gè)電源單獨(dú)作用時(shí)，其它的電源必須去掉（電壓源短路，電流源開(kāi)路）；在求電流或電壓的代數(shù)和時(shí)，當(dāng)電源單獨(dú)作用時(shí)電流或電壓的參考方向與共同作用時(shí)的參考方向一致時(shí)，符號(hào)取正，否則取負(fù)。在圖2.1中：工»二工/0圖2.1I1=11-11I2-I2T2I3=I3T3U=UU疊加原理反映了線(xiàn)性電路的疊加性，線(xiàn)性電路的齊次性是指當(dāng)激勵(lì)信號(hào)（如電源作

11、用）增加或減小K倍時(shí)，電路的響應(yīng)（即在電路其它各電阻元件上所產(chǎn)生的電流和電壓值）也將增加或減小K倍。疊加性和齊次性都只適用于求解線(xiàn)性電路中的電流、電壓。對(duì)于非線(xiàn)性電路，疊加性和齊次性都不適用。三.實(shí)驗(yàn)設(shè)備1 .直流數(shù)字電壓表、直流數(shù)字電流表2 .恒壓源（雙路030V可調(diào)）3 .NEEJ11下組件或EEL53組件或MEEJ06四.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容實(shí)驗(yàn)電路如圖2.2所示，圖中：R=R3=&=510建，R2=1kC,&=3300,圖中的電源US1=+12V,Uh=+6V（以直流數(shù)字電壓表讀數(shù)為準(zhǔn)），開(kāi)關(guān)S3投向R側(cè)。1.US1電源單獨(dú)作用（將開(kāi)關(guān)Si投向USi側(cè)，開(kāi)關(guān)S2投向短路側(cè)），參考圖

12、2.1（b）,畫(huà)出電路圖，標(biāo)明各電流、電壓的參考方向。用直流數(shù)字毫安表接電流插頭測(cè)量各支路電流：將電流插頭的紅接線(xiàn)端插入數(shù)字電流表的紅（正）接線(xiàn)端，電流插頭的黑接線(xiàn)端插入數(shù)字電流表的黑（負(fù)）接線(xiàn)端，測(cè)量各支路電流，按規(guī)定：在結(jié)點(diǎn)A,電流表讀數(shù)為,表示電流流入結(jié)點(diǎn)，讀數(shù)為，表示電流流出結(jié)點(diǎn)，然后根據(jù)電路中的電流參考方向，確定各支路電流的正、負(fù)號(hào)，并將數(shù)據(jù)記入表2.1中。用直流數(shù)字電壓表測(cè)量各電阻元件兩端電壓：電壓表的紅（正）接線(xiàn)端應(yīng)插入被測(cè)電阻元件電壓參考方向的正端，電壓表的黑（負(fù)）接線(xiàn)端插入電阻元件的另一端（電阻元件電壓參考方向與電流參考方向一致），測(cè)量各電阻元件兩端電壓，數(shù)據(jù)記入表2.1中。

13、表2.1實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)量項(xiàng)目實(shí)疝不、US1(V)US2(V)I1(mA)12(mA)13(mA)LAb(V)UCd(V)LKd(V)LDe(V)LFa(V)US1單獨(dú)作用120US2單獨(dú)作用06US1,US2共同作用126US2單獨(dú)作用0122.US2電源單獨(dú)作用（將開(kāi)關(guān)S1投向短路側(cè)，開(kāi)關(guān)4投向US2側(cè)），參考圖2.1（c）,畫(huà)出電路圖，標(biāo)明各電流、電壓的參考方向。重復(fù)步驟1的測(cè)量并將數(shù)據(jù)記錄記入表格2.1中。3.US1和Us2共同作用時(shí)（開(kāi)關(guān)G和S2分別投向Us1和Us2側(cè)），各電流、電壓的參考方向見(jiàn)圖2.2。完成上述電流、電壓的測(cè)量并將數(shù)據(jù)記錄記入表格2.1中。4,將US2的數(shù)值調(diào)至+12V,

14、重復(fù)第2步的測(cè)量，并將數(shù)據(jù)記錄在表2.1中。1 .將開(kāi)關(guān)S3投向二極管VD側(cè)，即電阻R換成一只二極管1N4007,重復(fù)步驟14的測(cè)量過(guò)程，并將數(shù)據(jù)記入表2.2中。表2.2實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)看US1(V)US2(V)I1(mA)12(mA)13(mA)LKb(V)LCd(V)LKd(V)LDe(V)LFa(V)LS1單獨(dú)作用120US2單獨(dú)作用06US1,US2共同作用126US2單獨(dú)作用0122 .將圖2.2中U換成電流源,取值Is1=10mA5不變，驗(yàn)證疊加原理。將數(shù)據(jù)記錄入表2.3中。表2.3實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)三項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)內(nèi)旌IS1(mA)US2(V)I1(mA)I2(mA)I3(mA)UIs(V)UAb

15、(V)UCd(V)LAd(V)UDe(V)LFa(V)IS1單獨(dú)作用100US2單獨(dú)作用06Is1,US2共同作用106五.實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)1 .用電流插頭測(cè)量各支路電流時(shí)，應(yīng)注意儀表的極性，及數(shù)據(jù)表格中“十、一”號(hào)的記錄；2 .注意儀表量程的及時(shí)更換；3 .電壓源單獨(dú)作用時(shí)，去掉另一個(gè)電源，只能在實(shí)驗(yàn)板上用開(kāi)關(guān)Si或S2操作，而不能直接將電壓源短路。六.預(yù)習(xí)與思考題1 .疊加原理中USi,IS2分別單獨(dú)作用，在實(shí)驗(yàn)中應(yīng)如何操作？可否將要去掉的電源（USi或g立接物接？2 .實(shí)驗(yàn)電路中，若有一個(gè)電阻元件改為二極管，試問(wèn)疊加性與齊次性還成立嗎？為什么？七.實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求1 .根據(jù)表2.1實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)一，通

16、過(guò)求各支路電流和各電阻元件兩端電壓，驗(yàn)證線(xiàn)性電路的卷山性與齊次性；2 .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(shuō)明；3 .根據(jù)表2.1實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)一，當(dāng)US尸Uk=12V時(shí)，用疊加原理計(jì)算各支路電流和各電阻元件兩端電壓；4 .根據(jù)表2.2實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，說(shuō)明疊加性與齊次性是否延用該實(shí)驗(yàn)IL路：實(shí)驗(yàn)三戴維寧等效電路參數(shù)的研究一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?,進(jìn)一步熟悉萬(wàn)用表及直流儀表設(shè)備的使用方法。2.學(xué)習(xí)線(xiàn)性有源線(xiàn)性二端網(wǎng)絡(luò)等效電路參數(shù)的測(cè)量方法。3,用實(shí)驗(yàn)方法驗(yàn)證戴維寧定理及最大功率傳輸條件。二、實(shí)驗(yàn)原理1. .外特性及其測(cè)量方法含源一端口網(wǎng)絡(luò)的兩個(gè)輸出端上的電壓和電流關(guān)系U=f(I)稱(chēng)為

17、輸出特性或外特性。它可通過(guò)在網(wǎng)絡(luò)輸出端接一個(gè)可變電阻Rl作負(fù)載，Rl取不同數(shù)值時(shí)測(cè)出兩端電壓和電流而得到，如圖3,1所示。對(duì)線(xiàn)性一端口網(wǎng)絡(luò)，此特性為一直線(xiàn)，如圖3,2所示。RL圖3.1含源網(wǎng)絡(luò)外特性的測(cè)量電路圖3.2線(xiàn)性含源網(wǎng)絡(luò)的外特性對(duì)應(yīng)于A(yíng)點(diǎn)，I=0,U=Uoc(此電壓稱(chēng)為開(kāi)路電壓)，相當(dāng)于Rl+。對(duì)應(yīng)于B點(diǎn)，U=0,I=Isc(此電流稱(chēng)為短路電流)，相當(dāng)于Rl=0。2. .對(duì)于線(xiàn)性含源一端口網(wǎng)絡(luò)，可以用實(shí)驗(yàn)方法測(cè)出網(wǎng)絡(luò)的開(kāi)路電壓，而網(wǎng)絡(luò)除源后的等效電阻Ro,可以用以下方法測(cè)定。(1)用萬(wàn)用表C擋直接測(cè)出網(wǎng)絡(luò)除源后(恒壓源短路，恒流源開(kāi)路)的等效電阻。(2)短路電流法。測(cè)網(wǎng)絡(luò)端口處的開(kāi)路電

18、壓Uoc及短路電流Isc,則UocRo二Isc(3)電壓法。測(cè)出已知負(fù)載電阻Rl兩端的電壓Ul,則Ro=(器-1)RUL1 .一個(gè)內(nèi)阻為Rs的電源給負(fù)載Rl供電，其負(fù)載功率為2Us2P=IRl=(-)RlRsRl為求得Rl從電源獲得最大功率的所需條件，可令dPdRL=0,由此解得Rl=Rs,即負(fù)載Rl從電源獲得最大功率的條件是Rl=Rs,其最大功率4RsUs2Pmax=(s)2RlRsRl三、儀器設(shè)備數(shù)字萬(wàn)用表、電工電子實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)、電工原理(一)實(shí)驗(yàn)箱、元件(一)實(shí)驗(yàn)箱四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟1.測(cè)定線(xiàn)性一端口網(wǎng)絡(luò)的外特性U=f(I)。按圖3.3接線(xiàn)。改變電阻Rl值，測(cè)量對(duì)應(yīng)的電流和電壓值，數(shù)據(jù)填入表

19、3.1中。根據(jù)測(cè)量結(jié)果，求出對(duì)應(yīng)于戴維寧等效參數(shù)Uoc、Isc。線(xiàn)性含源一端口網(wǎng)絡(luò)圖3.3線(xiàn)性一端口網(wǎng)絡(luò)表3.1電阻Rl(Q)0100200300500700800ooI(mA)U(V)2.利用實(shí)驗(yàn)原理3中介紹的方法求Ro,數(shù)據(jù)記錄于表3.2中。表3.2方法123平均值Rs(Q)3.驗(yàn)證戴維寧定理用上述內(nèi)容測(cè)得的等效參數(shù)畫(huà)出戴維寧等效電路，并測(cè)其外輸出特性，表格自擬。*4.功率隨負(fù)載電阻變化的曲線(xiàn)測(cè)量(選做)現(xiàn)將有源線(xiàn)性二端網(wǎng)絡(luò)中的負(fù)載Rl取值調(diào)節(jié)為內(nèi)阻R的計(jì)算值，測(cè)出負(fù)載電流i(mA)值。再將負(fù)載Rl分別調(diào)大和調(diào)小，同時(shí)記錄負(fù)載Rl的電阻值和其電流值，并計(jì)算其對(duì)應(yīng)功率。數(shù)據(jù)表格自擬。五、預(yù)習(xí)

20、內(nèi)容1 .仔細(xì)閱讀儀器設(shè)備及萬(wàn)用表的使用說(shuō)明。2 .閱讀各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，理解有關(guān)原理，明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康?。六、?bào)告要求1 .畫(huà)出戴維寧等效電路的電路圖及等效電路的所測(cè)表格。2 .根據(jù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1和內(nèi)容3測(cè)量結(jié)果，在同一坐標(biāo)上做出它們的外特性曲線(xiàn)，并做分析比較。3 .計(jì)算R實(shí)際測(cè)量值與計(jì)算值的誤差。4 .根據(jù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容4的測(cè)量數(shù)據(jù)，計(jì)算并繪制功率隨Rl變化的曲線(xiàn)，即P=f(Rl),驗(yàn)證最大功率的傳輸條件。5 .根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，得出結(jié)論。實(shí)驗(yàn)四交流電路元件參數(shù)的測(cè)量一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康? .學(xué)會(huì)使用交流數(shù)字儀表（電壓表、電流表、功率表）和自耦調(diào)壓器；2 .學(xué)習(xí)用交流數(shù)字儀表測(cè)量交流電路的電壓、電流、功率及功率；3 .學(xué)

21、會(huì)用交流數(shù)字儀表測(cè)定交流電路參數(shù)的方法；4 .加深對(duì)阻抗、阻抗角及相位差等概念的理解。二、原理與說(shuō)明正弦交流電路中各個(gè)元件的參數(shù)值，可以用交流電壓表、交流電流表及功率表，分別測(cè)量出元件兩端的電壓U,流過(guò)該元件的電流I和它所消耗的功率P,然后通過(guò)計(jì)算得到所求的各值，這種方法稱(chēng)為三表法，是用來(lái)測(cè)量50Hz交流電路參數(shù)的基本方法。計(jì)算的基本公式為：電阻元件的電阻:URR=1或XlUL=2電感元件的感抗1,電感2jLfXc電容元件的容抗Uc1,電容12二fXCX-/串聯(lián)電路復(fù)阻抗的模Z=a=arctg一I,阻抗角RR4其中：等效電阻1,等效電抗x=J|z|2_r2本次實(shí)驗(yàn)電阻元件用白熾燈（非線(xiàn)性電阻）

22、。電感線(xiàn)圈用鎮(zhèn)流器，由于鎮(zhèn)流器線(xiàn)圈的金屬導(dǎo)線(xiàn)具有一定電阻，因而，鎮(zhèn)流器可以由電感和電阻相串聯(lián)來(lái)表示。電容器一般可認(rèn)為是理想的電容元件。在R、L、C串聯(lián)電路中，各元件電壓之間存在相位差，電源電壓應(yīng)等于各元件電壓的相量和，而不能用它們的有效值直接相加。電路功率用功率表測(cè)量，功率表（又稱(chēng)為瓦特表）是一種電動(dòng)式儀表，其中電流線(xiàn)圈與負(fù)載串聯(lián)，（具有兩個(gè)電流線(xiàn)圈，可串聯(lián)或并聯(lián)，以便得到兩個(gè)電流量程），而電壓線(xiàn)圈與電源并聯(lián)，電流線(xiàn)圈和電壓線(xiàn)圈的同名端（標(biāo)有*號(hào)端）必須連在一起，如圖4.1所示。本實(shí)驗(yàn)使用數(shù)字式功率表，連接方法與電動(dòng)式功率表相同。圖4.1三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備5 .電工實(shí)驗(yàn)裝置2.實(shí)驗(yàn)箱四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容實(shí)驗(yàn)

23、電路如圖4.2負(fù)載Z供電。所示，功率表的連接方法見(jiàn)圖4.1,交流電源經(jīng)自耦調(diào)壓器調(diào)壓后向1.測(cè)量鎮(zhèn)流器的參數(shù)將圖4.2電路中的Z換為鎮(zhèn)流器，由于鎮(zhèn)流器在不同的工作電流下功率損耗是不同的，在這里按40W日光燈鎮(zhèn)流器工作在額定狀態(tài)下電壓為160V為基準(zhǔn)，進(jìn)行測(cè)量?，F(xiàn)將電壓U分別調(diào)到160V,測(cè)量電流、功率、功率因數(shù)，將數(shù)據(jù)記入表4.1中。表4.1U/V測(cè)量值計(jì)算值I/mAP/Wcos（）cos（）R/QL/mH1606 .測(cè)量白熾燈的電阻圖4.2電路中的Z為一個(gè)220V/25W的白熾燈，用自耦調(diào)壓器調(diào)壓，使U為220V,（用電壓表測(cè)量），并測(cè)量電流、功率、功率因數(shù)，將數(shù)據(jù)記入表4.2中。表4.2U

24、/V測(cè)量值計(jì)算值I/mAP/Wcos（）R/Q2207 .測(cè)量電容器的容抗將圖4.2電路中的Z換為4.7y/630V的電容器（改接電路時(shí)必須斷開(kāi)交流電源），將電壓U調(diào)到220V,測(cè)量電流、功率、功率因數(shù)，將數(shù)據(jù)記入表4.3中。將電容器換為2.2uF/630V,重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)。表4.3U/V測(cè)量值(4.7F/630V)測(cè)量值（2.2舊630V）計(jì)算值I/mAP/Wcos（）I/mAP/Wcos（）XC4.7C4.7XC2.2C2.22208 .將圖4.2電路中的Z換為一個(gè)220V/25W的白熾燈和4.7F/630V的電容器的并聯(lián)（改接電路時(shí)必須斷開(kāi)交流電源），將電壓U調(diào)到220V,測(cè)量電壓、電流、

25、功率和功率因數(shù)，將數(shù)據(jù)記入表4.4中。表4.4U/V測(cè)量值（總）測(cè)量值(4.7y/630V)測(cè)量值（白熾燈）計(jì)算值I/mAP/Wcos（）I/mAP/Wcos（）I/mAP/Wcos（）Zcos。220五、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)1.1 .通常，功率表不單獨(dú)使用，要有電壓表和電流表監(jiān)測(cè)，使電壓表和電流表的讀數(shù)不超過(guò)功率表電壓和電流的量限；2.2 .注意功率表的正確接線(xiàn)，上電前必須經(jīng)指導(dǎo)教師檢查；3.3 .自耦調(diào)壓器在接通電源前，應(yīng)將其手柄置在零位上，調(diào)節(jié)時(shí)，使其輸出電壓從零開(kāi)始逐漸升高。每次改接實(shí)驗(yàn)負(fù)載或?qū)嶒?yàn)完畢，都必須先將其旋柄慢慢調(diào)回零位，再斷電源。必須嚴(yán)格遵守這一安全操作規(guī)程。六、預(yù)習(xí)與思考題1 在

26、50Hz的交流電路中，測(cè)得一只鐵心線(xiàn)圈的P、I和U,如何計(jì)算得它的電阻值及電感量？2 了解功率表的連接方法3 了解自耦調(diào)壓器的操作方法。七、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求1 .根據(jù)實(shí)驗(yàn)1的數(shù)據(jù)，計(jì)算鎮(zhèn)流器的參數(shù)（電阻R和電感L）;2 .根據(jù)實(shí)驗(yàn)2的數(shù)據(jù)，計(jì)算白熾燈在額定電壓下的電阻值；3 .根據(jù)實(shí)驗(yàn)3的數(shù)據(jù)，計(jì)算電容器的容抗及電容值；4 .根據(jù)實(shí)驗(yàn)4的數(shù)據(jù)，計(jì)算相應(yīng)電路的等效參數(shù)，畫(huà)出電壓和電流的相量圖，說(shuō)明各個(gè)電壓之間的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)五單相交流電路的研究一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康? .學(xué)習(xí)交流儀表及功率表的使用方法。2 .掌握日光燈電路的接線(xiàn)方法以及功率的測(cè)量方法。3 .驗(yàn)證單相正弦交流電路總電壓、電流與各元件電壓、電流的相量

27、關(guān)系。4 .掌握感性負(fù)載并聯(lián)電容提高功率因數(shù)的原理。二、實(shí)驗(yàn)原理1 .當(dāng)正弦電流通過(guò)電阻、電感和電容串聯(lián)電路時(shí)，電路兩端電壓相量等于各元件電壓的相量之和，即U=UR+UL+UC；當(dāng)正弦電壓加于電阻、電感和電容并聯(lián)電路時(shí)，總電RLC流相量等于各元件中電流的相量之和，即=ir+iL+ic。2 .圖5.1為日光燈電路，它由燈管A,鎮(zhèn)流器L及啟動(dòng)器S組成。日光燈為預(yù)熱式陰極低氣壓汞氣放電燈，燈管兩端有預(yù)熱燈絲Ki,K2,管內(nèi)充有稀薄僦氣和少量水銀，管內(nèi)壁涂有一層熒光物質(zhì)。鎮(zhèn)流器是一個(gè)有鐵芯的電感線(xiàn)圈。啟動(dòng)器由速氣泡、電容器和外殼構(gòu)成，速氣泡內(nèi)裝有二個(gè)電極，一個(gè)為固定電極，另一個(gè)是由熱膨脹系數(shù)不同的雙金

28、屬片構(gòu)成、并隨泡內(nèi)溫度變換發(fā)生形變移位的可動(dòng)電極。圖5.1實(shí)驗(yàn)原理圖圖5.2日光燈等效電路模型當(dāng)電源接通后，啟動(dòng)器兩極間的電壓為電源電壓。兩極間發(fā)生輝光放電，雙金屬片受熱形變，與固定電極接觸，形成電流通路。這時(shí)燈管燈絲被加熱而發(fā)射電子。啟動(dòng)器兩極接通后，輝光放電即刻停止，等金屬片冷卻后，兩極分開(kāi)，所形成的電流通路被切斷。在此瞬間，鎮(zhèn)流器產(chǎn)主很高的反向電動(dòng)勢(shì)，加于燈管兩端，迫使燈絲旁的電子在兩極間運(yùn)動(dòng)，形成電流。由于電子碰撞水銀分子，使其電離發(fā)出紫外線(xiàn)，紫外線(xiàn)又激發(fā)內(nèi)壁上的熒光物質(zhì)而發(fā)出可見(jiàn)光。日光燈工作時(shí)，其兩極間的電壓較低，且只需一定的電流.鎮(zhèn)流器在啟動(dòng)后起降壓限流作用。日光燈工作時(shí)，燈管相

29、當(dāng)于一個(gè)電阻Rl,鎮(zhèn)流器可等效為一個(gè)小電阻r和電感L的串聯(lián)，啟動(dòng)器斷開(kāi)，整個(gè)電路可等效為一R、L串聯(lián)電路，其電路模型如圖5.2所示。三、儀器設(shè)備1 .電工電子實(shí)驗(yàn)臺(tái)2 .MASRECHMY-60型萬(wàn)用表3 .日光燈、電度表實(shí)驗(yàn)箱四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟1.日光燈電路連接及參數(shù)測(cè)量(1)按圖5.3接線(xiàn)(不接電容)。合上電源閘刀。（2）通過(guò)調(diào)節(jié)調(diào)壓器同軸旋鈕，觀(guān)察并測(cè)量未加電容補(bǔ)償時(shí)日光燈點(diǎn)亮所需的電源電壓。（3）將調(diào)壓器同軸旋鈕調(diào)至日光燈額定工作電壓220V,觀(guān)察日光燈點(diǎn)燃過(guò)程，并按表1 的內(nèi)容測(cè)量電路的電參數(shù)。表5.1U(V)測(cè)量值計(jì)算值U鎮(zhèn)（V）U燈（V）Il(A)P(W)cos中cos單R()L

30、(H)220V（3）將并聯(lián)電容由零逐漸增大，測(cè)出相應(yīng)的值，記入表5.2中。表5.2測(cè)量值計(jì)算值C（中）U(V)1(A)Ic(A)Il(A)P總（W）cos中cos中0.6812.23.23.884.76.8五、預(yù)習(xí)內(nèi)容1 .了解功率表測(cè)量功率的原理，學(xué)習(xí)功率表測(cè)量電路功率時(shí)的接線(xiàn)方法。2 .復(fù)習(xí)教材相關(guān)內(nèi)容，掌握感性負(fù)載并聯(lián)電容提高功率因數(shù)的原理。3 .閱讀各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，理解有關(guān)原理，明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康?。根?jù)實(shí)驗(yàn)講義完成預(yù)習(xí)報(bào)告撰寫(xiě)，包括實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、原理、儀器、步驟等，并繪制單獨(dú)的實(shí)驗(yàn)原始數(shù)據(jù)記錄表格。六、報(bào)告要求1 .畫(huà)出實(shí)驗(yàn)記錄表格，寫(xiě)出簡(jiǎn)要的實(shí)驗(yàn)過(guò)程與步驟。2 .記錄點(diǎn)亮日光燈所需的電源電壓，并

31、完成在額定電壓下，電容變化時(shí)電路的相關(guān)參數(shù)的表格記錄。完成表5.1、表5.2中的各計(jì)算值項(xiàng)計(jì)算。3 .在同一坐標(biāo)紙上繪制I=fi(C)及coscp=f(C)的曲線(xiàn)圖，并進(jìn)行分析。4 .日光燈支路的功率因數(shù)是多少？并聯(lián)電容后，對(duì)其有無(wú)影響？思考題1 .在交流電路中，基爾霍夫的兩大定律的含義是什么？在形式上與直流電路有何差異?2 .日光燈電路中啟輝器的作用是什么？若實(shí)驗(yàn)時(shí)無(wú)啟輝器，你能否點(diǎn)燃日光燈？試簡(jiǎn)要說(shuō)明。3 .為什么可用并聯(lián)電容的方法提高功率因數(shù)？串聯(lián)電容行不行？試分析之。4 .在實(shí)驗(yàn)中，并入電容之后，燈管中流過(guò)的電流和消耗的功率變不變？總功率因數(shù)變不變？為什么？注意事項(xiàng)：1 .更改電路接線(xiàn)

32、時(shí)，必須首先關(guān)閉電源。2 .在測(cè)量電流時(shí)注意合理選擇電流表量程。3 .對(duì)于強(qiáng)電實(shí)驗(yàn)決不允許帶電接、拆線(xiàn)。發(fā)生異?，F(xiàn)象，立即斷開(kāi)電源開(kāi)關(guān)。由C實(shí)驗(yàn)六三相電路的研究一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?掌握、理解三相四線(xiàn)制電源的構(gòu)成和使用方法。.掌握三相負(fù)載星形、三角形連接方法。.驗(yàn)證三相負(fù)載星形連接時(shí)線(xiàn)電壓和相電壓的關(guān)系，三角形連接時(shí)線(xiàn)電流和相電流的關(guān)系。.了解不對(duì)稱(chēng)負(fù)載星形連接時(shí)中線(xiàn)的作用。.觀(guān)察不對(duì)稱(chēng)負(fù)載三角形連接時(shí)的工作情況。二、實(shí)驗(yàn)原理.負(fù)載星形連接（如圖6.1所示）：IL=IP當(dāng)負(fù)載對(duì)稱(chēng)時(shí)：Ul=、3Up當(dāng)負(fù)載不對(duì)稱(chēng)時(shí)：（1）有中線(xiàn)：ul=J3up（2）無(wú)中線(xiàn)：各相電壓有的過(guò)高，有的過(guò)低，在實(shí)驗(yàn)中注意觀(guān)察。.

33、負(fù)載三角形連接（如圖6.2所示）：Ul=Up當(dāng)負(fù)載對(duì)稱(chēng)時(shí)：Il=3Ip當(dāng)負(fù)載不對(duì)稱(chēng)時(shí)，各相電流不對(duì)稱(chēng)。.三相負(fù)載接線(xiàn)原則Up=Ul/J3；負(fù)載三角形連接時(shí)，加在負(fù)載星形連接時(shí)，加在每相負(fù)載上的電壓應(yīng)圖6.2實(shí)驗(yàn)箱UAB、Ubc、Uca和相電壓Uao、圖6.1三、儀器設(shè)備電工電子實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)、交流電流表、交流電壓表四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟.測(cè)量電源電壓本實(shí)驗(yàn)采用三相四線(xiàn)制交流電源。分別測(cè)量其線(xiàn)電壓Ubo、Uco,并記錄于表6.1中。表6.1UAO(V)Ubo(V)Uco(V)Uab(V)Ubc(V)Uca(V).測(cè)量負(fù)載星形連接各種情況下的電壓、電流按圖6.1接線(xiàn)。根據(jù)以下4種情況分別測(cè)量各線(xiàn)電壓、各相電

34、壓、各相電流、中線(xiàn)電壓Uoo,、中線(xiàn)電流Ioo1記錄于表6.2中。(1)星形連接對(duì)稱(chēng)有中線(xiàn)：每相開(kāi)3盞燈。3盞燈。1、2、3盞。觀(guān)察燈泡亮度有無(wú)變化。1、2、3盞，觀(guān)察燈泡亮度有無(wú)變化,(2)星形連接對(duì)稱(chēng)無(wú)中線(xiàn)：除去中線(xiàn)，每相開(kāi)(3)星形連接不對(duì)稱(chēng)有中線(xiàn)：各相燈數(shù)分別為(4)星形連接不對(duì)稱(chēng)無(wú)中線(xiàn)：各相燈數(shù)分別為有何規(guī)律。表6.2測(cè)量項(xiàng)目工作狀態(tài)線(xiàn)電壓/V相電壓/V電流/AUoo，/vUABUbcUcaUao,UBO,Uco,IaIBlcIoo,負(fù)載對(duì)稱(chēng)有中線(xiàn)無(wú)中線(xiàn)負(fù)載不對(duì)稱(chēng)有中線(xiàn)無(wú)中線(xiàn).測(cè)量負(fù)載三角形連接各種情況下的電壓、電流按圖6.2接線(xiàn)。根據(jù)以下3種情況分別測(cè)量各電壓、各線(xiàn)電流、各相電流。

35、記錄于表6.3中。(1)三角形連接對(duì)稱(chēng)負(fù)載：每相開(kāi)1盞燈。(2)三角形連接不對(duì)稱(chēng)負(fù)載：各相燈數(shù)分別為1、2、3盞。(3)三角形連接不對(duì)稱(chēng)負(fù)載：其中一相斷開(kāi)，其余兩相各開(kāi)1盞燈。表6.3負(fù)載情況電壓/V線(xiàn)電流/A相電流/A亮度比較A-BB-CC-AUabUbcUcaIaIbIcIabIbcIcA111123011*4.測(cè)量負(fù)載星形連接各種情況下的電壓、電流(選作)按圖6.1接線(xiàn)。根據(jù)以下2種情況分別測(cè)量各線(xiàn)電壓、各相電壓、各相電流、中線(xiàn)電壓Uoo,、中線(xiàn)電流loo,記錄于表6.4中。(1)星形連接不對(duì)稱(chēng)有中線(xiàn)：斷開(kāi)其中一相，其余兩相各開(kāi)3盞燈。(2)星形連接不對(duì)稱(chēng)無(wú)中線(xiàn)：斷開(kāi)其中一相，其余兩相各

36、開(kāi)3盞燈。表6,4測(cè)量項(xiàng)目工作狀態(tài)線(xiàn)電壓/V相電壓/V電流/AUoo/vuABUBCUCAUAO,UBO,UCO,Ia1BIC|o負(fù)載不對(duì)稱(chēng)有中線(xiàn)無(wú)中線(xiàn)*5.測(cè)量負(fù)載三角形連接各種情況下的電壓、電流（選作）按圖6.2接線(xiàn)。根據(jù)以下2種情況分別測(cè)量各電壓、各線(xiàn)電流、各相電流。記錄于表6,5中。表6,5不對(duì)稱(chēng)負(fù)載電壓/V線(xiàn)電流/A相電流/A亮度比較A-BB-CC-AUabUBCUcaIaIbIcIabIbcIca022對(duì)稱(chēng)負(fù)載電源A相斷開(kāi)負(fù)載每相各開(kāi)一盞燈五、預(yù)習(xí)內(nèi)容.閱讀教材中的有關(guān)負(fù)載兩種連接方式和三相四線(xiàn)制中線(xiàn)作用的內(nèi)容。.根據(jù)所測(cè)項(xiàng)目，記錄表格。六、報(bào)告要求.根據(jù)測(cè)試數(shù)據(jù)，說(shuō)明對(duì)稱(chēng)三相電路

37、中線(xiàn)電壓與相電壓、線(xiàn)電流與相電流的數(shù)量關(guān)系。.根據(jù)實(shí)驗(yàn)中觀(guān)察到的現(xiàn)象，總結(jié)中線(xiàn)的作用。七、思考題000000000000 .三相不對(duì)稱(chēng)負(fù)載星形連接時(shí)，為什么要有中線(xiàn)？中線(xiàn)能否裝開(kāi)關(guān)或保險(xiǎn)？111111111111 .已知負(fù)載的額定電壓為220V,若電源線(xiàn)電壓為380V,此時(shí)負(fù)載應(yīng)作何種連接？為什么？若電源線(xiàn)電壓為220V,又應(yīng)如何連接？222222222222 .三相對(duì)稱(chēng)負(fù)載三角形連接，如果CA相負(fù)載斷開(kāi)，則AB相燈的亮度（正常/不正常），BC相燈的亮度,線(xiàn)電流發(fā)生變化的是相，其大小為正常值的。實(shí)驗(yàn)七三相電路功率的測(cè)量、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?學(xué)習(xí)三相電路功率的測(cè)量方法。.進(jìn)一步學(xué)習(xí)功率表的使用方法。二、實(shí)驗(yàn)原理.三相電路有功功率的測(cè)量在三相電路中，三相負(fù)載消耗的總有功功率等于各相負(fù)載消耗的有功功率之和。測(cè)量三相負(fù)載的有功功率可根據(jù)具體情況，分別采用一表法、二表法