電路實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

1、za 電路實(shí)驗(yàn)內(nèi)容實(shí)驗(yàn)一 元件的伏安特性1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?）熟悉歐姆定律并應(yīng)用它測(cè)定電阻。（2）測(cè)定線性電阻和非線性電阻（用二極管代替）的伏安特性，了解歐姆定律適用范圍。（3）掌握直流電流表和電壓表的使用方法，學(xué)會(huì)選擇電表量程。2.實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備直流電壓表、直流毫安表、電路實(shí)驗(yàn)箱。3.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與任務(wù)務(wù)1）歐姆定律的驗(yàn)證 RKEmAV圖 2-6 歐姆定律驗(yàn)證的接線按圖 2-6 聯(lián)接電路，E=5V，負(fù)載電阻 R=R1=100 和 R=R2=1000 時(shí)，試估算電路中電流 I 的大小，選擇合適的電流表和電壓表的量程，并將測(cè)量結(jié)果填入表 2-3。表 2-3 歐姆定律驗(yàn)證數(shù)據(jù)表名稱單位數(shù)據(jù)負(fù)載電阻 RR=R

2、1=100R=R2=1000電壓表讀數(shù) VV電流表讀數(shù) ImA計(jì)算值 V/I2）伏安特性的測(cè)定RKEmAVRa圖 2-7 測(cè)量線性電阻伏安特性的電路（1）按圖 2-7 聯(lián)接電路，Ra是一個(gè)三端變阻器，通過改變滑動(dòng)端位置就能改變負(fù)載電阻 R 上的電壓大小。測(cè)定 R=100 時(shí)的伏安特性并將測(cè)量結(jié)果填入表 2-4。表 2-4 用逐點(diǎn)法測(cè)量線性電阻R=100 伏安特性表名稱單位數(shù)據(jù)VV0.51.01.52.02.53.03.54.04.5ImAV/I（2）按圖 2-7 聯(lián)接電路，測(cè)定 R=1000 時(shí)的伏安特性并將測(cè)量結(jié)果填入表 2-5。表 2-5 用逐點(diǎn)法測(cè)量線性電阻R=1000 伏安特性表名稱單

3、位數(shù)據(jù)VV0.51.01.52.02.53.03.54.04.5ImAV/I（3）按圖 2-8 聯(lián)接電路，測(cè)定二極管 D 的伏安特性，注意串聯(lián)限流電阻 Rb=100，將測(cè)量結(jié)果填入表 2-6。DKEmAVRbRa圖 2-8 測(cè)量二極管伏安特性的電路表 2-6 用逐點(diǎn)法測(cè)量二極管伏安特性表名稱單位數(shù)據(jù)VV0.300.500.550.600.650.700.75ImAV/I4.總結(jié)報(bào)告要求（1）在坐標(biāo)紙上畫出 R=R1=100、R=R2=1000 時(shí)及二極管 D 的伏安特性曲線。（2）如果已知一個(gè)線性電阻的阻值 R，能否畫出它的伏安特性曲線？（3）對(duì)比線性電阻和非線性電阻的伏安特性曲線，它們有什么

4、特點(diǎn)？（4）非線性電阻是否可以用一個(gè)電阻值來表示它的伏安特性？為什么說對(duì)非線性電阻歐姆定律不適用？實(shí)驗(yàn)二 三端變阻器1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?）研究變阻器的調(diào)壓特性、學(xué)習(xí)分析和處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的方法。（2）掌握計(jì)算變阻器分壓時(shí)的容量。2.預(yù)習(xí)要求及實(shí)驗(yàn)說明三端變阻器的應(yīng)用：作為調(diào)整負(fù)載上電壓之用，通常有兩種聯(lián)結(jié)方法。1）接成分壓器 RfzKU0R0 Ufz Ifz R1R2圖 2-9 三端變阻器接成分壓器線路其中，U0：電源電壓；R0：變阻器總電阻；R1、R2：變阻器滑動(dòng)端到兩端的電阻；RfZ：負(fù)載電阻。當(dāng)負(fù)載電流不大、電壓調(diào)整需從零開始時(shí)，按圖 2-9 聯(lián)結(jié)。2）接成可變電阻RfzKU0R Ufz 圖 2

5、-10 三端變阻器接成可變電阻線路當(dāng)負(fù)載電流很大、電壓調(diào)整范圍要求不寬時(shí)，可按圖 2-10 聯(lián)結(jié)。3）分壓器的技術(shù)要求（1）要求調(diào)壓特性比較均勻。調(diào)壓特性即 Ufz-R1的曲線，若這條曲線接近直線就是調(diào)壓特性均勻。因此，不希望變阻器在某些位置上移動(dòng)一點(diǎn)兒，負(fù)載電壓變化的太多或太少。（2）變阻器要經(jīng)濟(jì)耐用。不要使通過變阻器的電流超過其允許的最大電流，以免燒壞。（3）對(duì)電源所取電流比較小。使不經(jīng)過負(fù)載的電流越小越好。3.實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備電路實(shí)驗(yàn)箱、萬用表。4.實(shí)驗(yàn)任務(wù)研究 R0=10k、Rfz分別為、1k、10k、100k 時(shí)分壓器的調(diào)壓特性。學(xué)生自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)線路及實(shí)驗(yàn)步驟。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)入表 2-7。表

6、 2-7 測(cè)量三端變阻器調(diào)壓特性表 R1/R0 Ufz（v）Rfz（）01.0100k10k1k實(shí)驗(yàn)箱中的電阻組合成三端變阻器 R0時(shí)，參考表 2-8 方案。表 2-8 三端變阻器R0組接方式R1/R0組接方式分壓器引出線01k+2k+2k+（10k/10k）取全部電阻0.11k+2k+2k+（10k/10k）活動(dòng)端從 1k 與 2k 接點(diǎn)處引出0.22k+1k+2k+（10k/10k）活動(dòng)端從 2k 與 1k 接點(diǎn)處引出0.31k+2k+2k+（10k/10k）活動(dòng)端從 2k 與 2k 接點(diǎn)處引出0.42k+2k+1k+（10k/10k）

7、活動(dòng)端從 2k 與 1k 接點(diǎn)處引出0.5（10k/10k）+1k+2k+2k活動(dòng)端從 10k/10k 與 1k 接點(diǎn)處引出0.6（10k/10k）+1k+2k+2k活動(dòng)端從 1k 與 2k 接點(diǎn)處引出0.7（10k/10k）+2k+1k+2k活動(dòng)端從 2k 與 1k 接點(diǎn)處引出0.8（10k/10k）+2k+1k+2k活動(dòng)端從 1k 與 2k 接點(diǎn)處引出0.9（10k/10k）+2k+2k+1k活動(dòng)端從 2k 與 1k 接點(diǎn)處引出1.0（10k/10k）+2k+2k+1k活動(dòng)端接電源負(fù)端5.總結(jié)報(bào)告（1）畫出 R0=10k，在不同負(fù)載情況下的三端變阻器的調(diào)壓特性曲線。（2）根據(jù)所得曲線說明通

8、常選用分壓變阻器的 R0數(shù)值為什么約在 1/10Rfz與 Rfz數(shù)值之間？若 R0太小有什么壞處？（3）已知：電源電壓 U0=1V，R0=10k。Rfz分別為 1000/1W；500/（1/8）W；10k/1W。Rfz用哪一個(gè)？為什么？6.注意事項(xiàng)作調(diào)壓特性曲線時(shí)應(yīng)遵循：（1）坐標(biāo)選擇。建議 Ufz/U0、R1/R0為 X 與 Y 坐標(biāo)，這樣所得曲線不受 U0、R0具體數(shù)值的限制，且兩個(gè)變量都在 0 至 1 之間變化。（2）選擇適當(dāng)?shù)谋壤撸緦?shí)驗(yàn)作圖建議用 16 開坐標(biāo)紙。（3）曲線應(yīng)標(biāo)明坐標(biāo)軸代表的量、數(shù)值、單位、曲線的名稱、實(shí)驗(yàn)中的常量、實(shí)驗(yàn)組別、姓名、日期等。實(shí)驗(yàn)三 含源端口網(wǎng)絡(luò)1.實(shí)

9、驗(yàn)?zāi)康模?）驗(yàn)證戴維南定理，并用實(shí)驗(yàn)方法測(cè)定等效電勢(shì)和等效電阻。（2）了解最大功率傳輸條件。2.預(yù)習(xí)要求及實(shí)驗(yàn)說明（1）熟練掌握戴維南定理的內(nèi)容。（2）計(jì)算圖 2-11 中 R1=R3=100、R2=270 時(shí)，含源端口網(wǎng)絡(luò)的等效電勢(shì)、內(nèi)阻和短路電流。將計(jì)算結(jié)果填入表 2-9。（3）計(jì)算圖 2-11 中負(fù)載 RH為多大時(shí)，RH上才能從網(wǎng)絡(luò)得到最大功率？RHER3 Uab IH R1R2abmA圖 2-11 戴維南定理實(shí)驗(yàn)電路表 2-9 含源端口網(wǎng)絡(luò)的等效等效電路數(shù)據(jù)名稱計(jì)算值實(shí)測(cè)值Uabk（V）Ihd（mA）R（）3.實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備直流電流表、數(shù)字萬用表、電路實(shí)驗(yàn)箱。4.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和步驟（1）用實(shí)

10、驗(yàn)方法測(cè)量 Uabk、Ihd、R0學(xué)生自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)線路及實(shí)驗(yàn)步驟。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)入表 2-9。（2）按圖 2-11 接線，改變負(fù)載電阻 RH由 0 調(diào)至 10k，測(cè)量 RH為不同數(shù)值時(shí)所對(duì)應(yīng)的 Uab、IH，記入表 2-10。（3）設(shè)計(jì)圖 2-11 中 ab 端口的等效電路，接入負(fù)載電阻與 RH相同。改變負(fù)載電阻，由 0 調(diào)至 10K，測(cè)量不同數(shù)值的負(fù)載電阻所對(duì)應(yīng)的 Uab、IH，將測(cè)量結(jié)果記入表 2-10。表 2-10 戴維南定理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)RH（）01501002503003203504005001k2k5k10kUab（V）IH（mA）Uab（V）IH（mA）計(jì)算P=Uab IH（mW）.總

11、結(jié)報(bào)告（1）畫出網(wǎng)絡(luò)及等效電路的外特性，總結(jié)戴維南定理的內(nèi)容。（2）畫出 P-R 曲線，說明最大功率傳輸條件。實(shí)驗(yàn)四 含有受控源電路的研究.實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?）熟悉受控源的特性。（2）通過理論分析和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證掌握含有受控源的線性電路的分析方法。（3）應(yīng)用疊加定理、戴維南定律分析含有受控源的線性電路。.預(yù)習(xí)要求及實(shí)驗(yàn)說明1）受控源：即非獨(dú)立電源，其電壓源的電壓，電流源的電流不是獨(dú)立的，是受另一電壓或電流的控制。 +_ u1 u2 =u1 i1=0i2 u1 i1=0i2 =g u1 (a) (b) +_ u1=0 u2 =ri1i1 u1 =0i1i2 =i1 (c) (d)圖 2-12 四種受控源（a

12、）電壓控制電壓源；（b）電壓控制電流源；（c）電流控制電壓源；（d）電流控制電流源2）受控源分類（1）電壓控制電壓源（VCVS） ，如圖 2-12（a）所示，其特性為：，其中：12uu稱為轉(zhuǎn)移電壓比（即電壓放大倍數(shù)） 。12uu（2）電壓控制電流源（VCCS） ，如圖 2-12（b）所示，其特性為：，其中：12ugi 稱為轉(zhuǎn)移電導(dǎo)。12muig（3）電流控制電壓源（CCVS） ，如圖 2-12（c）所示，其特性為：，其中：12iru 稱為轉(zhuǎn)移電阻。12iur （4）電流控制電流源（CCCS） ，如圖 2-12（d）所示，其特性為：，其中：12ii稱為轉(zhuǎn)移電流比（即電流放大倍數(shù)） 。12ii.實(shí)

13、驗(yàn)儀器設(shè)備電路實(shí)驗(yàn)箱、數(shù)字萬用表。4.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟1）測(cè)定所用電壓控制電壓源的轉(zhuǎn)移特性按圖 2-13 接線，調(diào)節(jié) U1，測(cè)量 U2，將測(cè)量結(jié)果填入表 2-11。U1 U2 R1R200+_0+_R2圖 2-13 電壓控制電壓源的轉(zhuǎn)移特性測(cè)試電路表 2-11 電壓控制電壓源的測(cè)試數(shù)據(jù)U1（V）1.52.02.53.03.54.04.55.05.5U2（V）注：=，若2，即超出線性范圍。 |2|uu2）研究含有受控源的線性電路分析方法（1）將受控源接入電路，如圖 2-14 所示。 Ubc R1R200+_0+_R2R4E1E2R3bc Ubc +R4E1E2R3bc_ U1 U1 U2 圖 2-

14、14 含有受控源的線性電路 圖 2-15 等效電路（2）用表 2-12 中列出的三種方法計(jì)算出表中各值。并用實(shí)驗(yàn)方法驗(yàn)證。表 2-12 含有受控源的線性電路實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)應(yīng)用方法計(jì)算及測(cè)量項(xiàng)目理論值實(shí)測(cè)值列寫電路方程Ubc（V）E1作用E2=0Ubc（V）E1=0E2作用Ubc（V）用疊加定理E1，E2共同作用Ubc（V）等效電勢(shì) E0（V）等效內(nèi)阻 R0 （）用戴維南定理Ubc（V）注：計(jì)算時(shí)圖 2-15 為圖 2-14 的等效電路，按圖 2-15 計(jì)算 Ubc；1 取 =R2/R1=2。25.總結(jié)報(bào)告要求（1）確定實(shí)驗(yàn)用電壓控制電壓源U1電壓適用范圍。（2）總結(jié)疊加定理、戴維南定理，在含有受控源

15、的線性電路中是否適用。（3）測(cè)量的 bc 端開路電壓Ubc為什么比計(jì)算值略小。實(shí)驗(yàn)五 一階RC電路的設(shè)計(jì)1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?）學(xué)習(xí)使用示波器觀察一階 RC 電路響應(yīng)。（2）掌握測(cè)定一階 RC 電路時(shí)間常數(shù)的方法。（3）掌握微分電路和積分電路的設(shè)計(jì)及電路特性。2.預(yù)習(xí)要求及實(shí)驗(yàn)說明1）微分電路Usr Usc RC Uc i圖 2-27 微分電路微分電路圖如圖 2-27 所示。 （2-8）tcSCddURCRiU當(dāng)電路的時(shí)間常數(shù) =RC 很小，時(shí)，輸入電壓 usr近似等于電容電壓 uc，CUSCU （2-9）CSrUU將（2-9）帶入（2-8）則 （2-10）RCUSCtsrddU所以當(dāng) 很小時(shí)，輸出

16、電壓 USC近似與輸入電壓 USr對(duì)時(shí)間的導(dǎo)數(shù)成正比，所以稱圖2-27 為“微分電路” 。微分電路在脈沖技術(shù)中有廣泛的應(yīng)用。2）積分電路Usr Usc RC UR i圖 2-28 積分電路積分電路圖如圖 2-28 所示。 （2-11）SCUC1idtC1dtRURdtURCR1當(dāng)時(shí)間常數(shù) =RC 很大、時(shí)，輸入電壓近似等于電阻電壓時(shí)，則：RUSCUSrURU （2-12）SrURU將（2-12）帶入（2-11） ，則： （2-13SCUdtURCSR1）即當(dāng) 很大時(shí)，輸出電壓 usc近似與輸入電壓 usr對(duì)時(shí)間的積分成正比，所以稱圖 2-28為“積分電路” 。3.實(shí)驗(yàn)設(shè)備雙蹤示波器、信號(hào)發(fā)生器

17、、電路實(shí)驗(yàn)箱。4.實(shí)驗(yàn)任務(wù)（1）設(shè)計(jì)一階積分電路 分別為 0.1ms、5ms。用一個(gè) R=10K 的電阻和電容設(shè)計(jì)一階積分電路。輸入電壓為一方波：T=1ms，U=3V。用示波器觀察并記錄輸入、輸出電壓波形。（2）設(shè)計(jì)一階微分電路 分別為 0.1ms、1ms。用一個(gè) R=10K 的電阻和電容設(shè)計(jì)一階微分電路，輸入電壓為一方波：T=2ms，U=2V。用示波器觀察并記錄輸入、輸出電壓波形。5.總結(jié)報(bào)告要求（1）寫出設(shè)計(jì)微分電路、積分電路的過程，畫出實(shí)驗(yàn)電路。（2）用坐標(biāo)紙?jiān)谕蛔鴺?biāo)系中繪制輸入、輸出波形曲線，并在圖中標(biāo)出輸入、輸出電壓的幅值。實(shí)驗(yàn)六 交流電路小實(shí)驗(yàn)1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?）研究電容、電感在電

18、路中的作用。（2）研究頻率對(duì)電抗的影響。（3）學(xué)習(xí)使用信號(hào)發(fā)生器、交流毫伏表。2.實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備電路實(shí)驗(yàn)箱、數(shù)字萬用表、交流毫伏表、信號(hào)發(fā)生器。3.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟1）測(cè)量電容、電感、電阻分別在交、直流電路中的電流（1）按圖 2-16 接線，將 R=10k、L=200mH、C=4F 分別接入直流電路中，U=10V，測(cè)量電路中的電流，將結(jié)果填入表 2-13 中。RKEAVLC圖 2-16 電阻、電感和電容在直流電路中的實(shí)驗(yàn)電路（2）按圖 2-17 接線，將 R=10k、L=200mH、C=4F 分別接入交流電路中，U=17V，測(cè)量電路中的電流，將測(cè)量的結(jié)果填入表 2-13 中。RKACAVLC圖 2

19、-17 電阻、電感和電容在交流電路中的實(shí)驗(yàn)電路表 2-13 電阻、電感和電容在電路中的測(cè)試數(shù)據(jù)項(xiàng)目直流 U=10V交流 U=16.5VIR（mA）IL （mA）IC（mA）2）研究R、L、C在交流電路中元件上的電流和電壓有效值之間的關(guān)系（1）按圖 2-18 接線，調(diào)節(jié)信號(hào)發(fā)生器 f=50Hz，電壓 U 分別為 1V、2V、3V、4V，測(cè)量電路中的電流，記入表 2-14。RAVLC信號(hào)發(fā)生器圖 2-18 電阻、電感和電容在交流電路中的特性實(shí)驗(yàn)電路表 2-14 電阻、電感和電容在交流電路中電流和電壓關(guān)系的測(cè)試數(shù)據(jù)U （V）1234IR（mA）IL （mA）IC（mA）3）測(cè)量在不同電源頻率 f 下

20、，R、L、C 元件上的電流按圖 2-18 接線，改變電源頻率，同時(shí)維持電源電壓為 4V，測(cè)量電路中的電流，將測(cè)量結(jié)果填入表 2-15。表 2-15 電阻、電感和電容在交流電路中和電流和電源頻率關(guān)系的測(cè)試數(shù)據(jù)f（Hz）5080100150200IR（mA）IL （mA）IC（mA）4.總結(jié)報(bào)告要求（1）說明電容、電感、電阻分別在直流電路和交流電路中的導(dǎo)電現(xiàn)象，是否允許直流、交流通過？在交直流電路中，各元件表現(xiàn)的阻力一樣嗎？分別說明。（2）分析在交流電路中，R、L、C 上的電壓和電流有效值之間的關(guān)系。（3）分析在交流電路中，R、L、C上的電抗與頻率的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)七 RLC 串聯(lián)電路的幅頻特性和諧振現(xiàn)

21、象1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?）測(cè)量 RLC 串聯(lián)電路的幅頻特性。（2）研究串聯(lián)諧振現(xiàn)象以及電路參數(shù)對(duì)諧振特性的影響。2.預(yù)習(xí)要求與實(shí)驗(yàn)說明（1）幅頻特性在 RLC 串聯(lián)交流電路（圖 2-24）中，頻率的改變會(huì)引起電抗的改變，從而引起阻抗的改變。如果維持電源電壓不變，則電路電流的大小會(huì)引起頻率而改變。I（f）曲線。即為幅頻特性，也稱諧振曲線，如圖 2-25 所示。（2）諧振頻率在 RLC 串聯(lián)電路中，阻抗值)1()(CLRXXjRZZCLZUI22)1(CLRU在某一頻率下，這時(shí)電流為最大，這一現(xiàn)象叫做“諧振” ，此時(shí)的01CL頻率叫做“諧振頻率” 。 LC10LCf210圖 2-24 是兩個(gè)不同電路參數(shù)

22、的諧振曲線，f01、f02為諧振頻率，若兩者的電容 C 不同，C2小，f02則大；C1大，則 f01小。 RAVLC信號(hào)發(fā)生器Iff02f010圖 2-24 RLC串聯(lián)實(shí)驗(yàn)電路 圖 2-25 RLC串聯(lián)實(shí)驗(yàn)電路諧振曲線（3）品質(zhì)因數(shù)電路發(fā)生串聯(lián)諧振時(shí)，URU，ULUCQU，Q稱為品質(zhì)因數(shù)，與電路的參數(shù)R、L、C 有關(guān)。值越大，幅頻特性曲線越尖銳，通頻帶越窄，電路的選擇性越好，在恒壓源供電時(shí)，電路的品質(zhì)因數(shù)、選擇性與通頻帶只決定于電路本身的參數(shù)，而與信號(hào)源無關(guān)。選擇性的好壞用 Q 值來衡量，要求 Q 值越大越好： 或RLUUQ021CULQURC圖 2-26 為 I/I0f/f0曲線，由圖可看出

23、 Q2Q1 。I/I0f/f0101Q2Q1圖 2-26 品質(zhì)因數(shù)曲線3.實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備電路實(shí)驗(yàn)箱、交流電壓表、交流毫伏表、信號(hào)發(fā)生器（功率輸出） 。4.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟（1）按圖 2-24 接線，令 R=0，C=0.5F，L=100mH，保持電源電壓 U=5V 不變，改變電源頻率，測(cè)量電路中的電流，測(cè)出諧振頻率 f0，將測(cè)量結(jié)果填入表 2-21。表 2-21 幅頻特性實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)-1f（Hz）200400600650f0（ ）8009001k1.5k2kI（mA）（2）改變電路參數(shù)，令 R=50，C=0.5F，L=100mH，保持電源電壓 U=5V 不變，改變電源頻率，測(cè)量電路中的電流，測(cè)出諧振頻率

24、 f0，將測(cè)量結(jié)果填入表 2-22。表 2-22 幅頻特性實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)-2f（Hz）200400600650fo（ ）8009001k1.5k2kI（mA）（3）改變電路參數(shù)，令 R=0，C=0.5F，L=200mH，保持電源電壓 U=5V 不變，改變電源頻率，測(cè)量電路中的電流，測(cè)出諧振頻率 f0，將測(cè)量結(jié)果填入表 2-23。表 2-23 幅頻特性實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)-3f（Hz）100200300400450fo（ ）6007008001K2KI（mA）5.總結(jié)報(bào)告要求（1）根據(jù)表 2-21、表 2-22、表 2-23 中的數(shù)據(jù)，計(jì)算 Q 值（Q=0L/R，R 為電路的總電阻） 。（2）根據(jù)表 2-21、表

25、 2-23 畫出二條諧振曲線。（3）根據(jù)表 2-21、表 2-22 畫出 I/I0f/f0的曲線。實(shí)驗(yàn)八 熒光燈提高功率因數(shù)的研究1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?）了解日光燈的組成、工作原理和各部件的作用。（2）以日光燈作為交流負(fù)載的典型例子，了解電阻電感串聯(lián)電路的性質(zhì)。（3）掌握感性負(fù)載提高功率因數(shù)的方法和意義。2預(yù)習(xí)要求及實(shí)驗(yàn)說明（1）了解日光燈的工作原理及瓦特表的應(yīng)用。（2）復(fù)習(xí)電阻電感串聯(lián)電路的性質(zhì)及交流電路提高功率因數(shù)的方法和意義。3.實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備交流電流表、交流電壓表、日光燈實(shí)驗(yàn)板、交直流瓦特表。4.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟圖 2-19 提高日光燈功率因數(shù)的電路（1）熟悉實(shí)驗(yàn)設(shè)備并按圖 2-19 接線，并請(qǐng)

26、老師檢查。（2）調(diào)節(jié)輸出電壓，使 V0保持在 220V。（3）令電容 C 分別為 0、1.5F、3.3F、6.8F 時(shí)，按表 2-16 要求，測(cè)量各電量值。（4）觀察起輝器作用。關(guān)閉電源取下起輝器，再合上電源，按下起輝按鈕，使日光燈預(yù)熱，當(dāng)日光燈微紅時(shí)，就放下起輝按鈕，使日光燈點(diǎn)燃?？芍貜?fù)此步驟幾次，觀察日光燈點(diǎn)燃過程。表 2-16 提高日光燈功率因數(shù)的測(cè)試數(shù)據(jù)計(jì)算值 項(xiàng)目電容值燈管電壓Vd（V）鎮(zhèn)流器電壓VL（V）總電流I0（A）燈管電流IL（A）電容電流IC（A）總功率P（W）燈管功率Pd（W）鎮(zhèn)流器功率PL（W）cosC=0C=1.5FC=3.3FC=6.8F5.總結(jié)報(bào)告要求（1）根據(jù)實(shí)

27、驗(yàn)數(shù)據(jù)總結(jié)電壓 V0與鎮(zhèn)流器電壓 VL和熒光燈 Vd之間的關(guān)系。（2）從測(cè)量數(shù)據(jù)中，計(jì)算日光燈的等效電阻。（3）提高日光燈功率因數(shù)的主要特征表現(xiàn)是什么？（4）根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算出日光燈的功率因數(shù) cos=1 時(shí)，需要并聯(lián)的電容為多大？并與測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行比較。2.2.7 三相電路1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?）學(xué)習(xí)三相負(fù)載 Y 型和型的連接方法。（2）掌握三相負(fù)載的線電壓和相電壓，線電流和相電流的關(guān)系。（3）了解中線的作用。2.預(yù)習(xí)要求及實(shí)驗(yàn)說明（1）三相電路中負(fù)載有幾種接法？目前照明屬于哪種接法？（2）Y 接法的三相三線制電路，當(dāng)三相負(fù)載不對(duì)稱時(shí)，負(fù)載中點(diǎn)與電源中點(diǎn)有無電位差？為什么？3.實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備交流電流表

28、、交流電壓表、燈泡負(fù)載板、電流插座板。4.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與布驟1）負(fù)載 Y 形連接實(shí)驗(yàn)（1）按圖 2-20 電路接線，接好后請(qǐng)教師檢查。（2）接通電源，按表 2-17 要求測(cè)量各電壓和電流。ACBOXYZOKIaabcIbIcIo圖 2-20 三相負(fù)載 Y 形連接實(shí)驗(yàn)的電路表 2-17 三相負(fù)載 Y 形連接實(shí)驗(yàn)的測(cè)試數(shù)據(jù)開燈盞數(shù)項(xiàng)目ABCVax（V）Vby（V）Vcz（V）Vab（V）Vbc（V）Vca（V）Voo（V）IA（A）IB（A）IC（A）IO（A）平衡333有中線不平衡123平衡333無中線不平衡1232）負(fù)載形連接實(shí)驗(yàn)（1）按圖 2-21 電路接線，接好后請(qǐng)教師檢查。（2）接通電源，按

29、表 2-18 要求測(cè)量各電壓、電流。ACBXYZKIaabcIbIcIabIbcIca圖 2-21 三相負(fù)載形連接實(shí)驗(yàn)的電路表 2-18 三相負(fù)載形連接實(shí)驗(yàn)的測(cè)試數(shù)據(jù)開燈盞數(shù)項(xiàng)目ABCVab（V）Vbc（V）Vca（V）IA（A）IB（A）IC（A）Iab（A）Ibc（A）Ibc（A）平衡333不平衡1235.總結(jié)報(bào)告要求（1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析在負(fù)載對(duì)稱情況下，Y 形和形接法中線電壓和相電壓的關(guān)系、線電流和相電流的關(guān)系。（2）總結(jié) Y 形接法中，什么情況下必須使用中線。2.2.8 三相電路有功功率的測(cè)量1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?）通過實(shí)驗(yàn)加深對(duì)三相電路有功功率的理解。（2）熟悉用一瓦表法、二瓦表法和三瓦

30、表法測(cè)量功率的方法。（3）初步掌握三相電路有功功率的實(shí)驗(yàn)研究方法。2.預(yù)習(xí)要求及實(shí)驗(yàn)說明在三相電路中，負(fù)載的連接通常有星形或三角形兩種方式。星形聯(lián)結(jié)又有三相四線制和三相三線制兩種方式，而角形聯(lián)結(jié)只有三相三線制方式。測(cè)量對(duì)稱三相電路與不對(duì)稱三相電路有功功率的方法很多，原則上講，只要測(cè)出每相功率（即每相接一只功率表） ，然后相加就是三相總功率。但這種方法只能用于對(duì)稱三相四線制負(fù)載功率的測(cè)量。如果負(fù)載為三角形聯(lián)結(jié)或雖為星形聯(lián)結(jié)但無中性線，在這種情況下要測(cè)量每相功率是比較困難的。因此，有功功率的測(cè)量通常采用以下方法。（1）三相四線制系統(tǒng)在三相四線制電路中，無論三相負(fù)載是否對(duì)稱，都可以用三塊單相功率表分

31、別測(cè)出U、V、W 各相的有功功率 Pu、Pv、Pw，然后將三塊功率表測(cè)出的功率相加，即可得到三相電路負(fù)載消耗的總功率 P=Pu+Pv+Pw，這種方法稱為三瓦表法，如圖 2-22 所示。若三相負(fù)載對(duì)稱，則只需測(cè)量一相功率即可，三相電路負(fù)載消耗的總功率就等于該相功率的 3 倍，即 P=3Pu=3Pv=3Pw。用一塊功率表測(cè)量三相對(duì)稱負(fù)載或不對(duì)稱負(fù)載總功率的方法，稱為一瓦表法。測(cè)量方法是：首先測(cè)出 U 相功率 Pu，然后再分別測(cè)出相和 W 相的功率 Pv 和 Pw，三相功率相加，即為總功率 P。（2）三相三線制系統(tǒng)在三相三線制電路中，無論三相負(fù)載是否對(duì)稱，無論負(fù)載是星形聯(lián)結(jié)還是角形聯(lián)結(jié)，都可以用兩塊

32、功率表測(cè)量三相負(fù)載的有功功率，這種方法稱為二瓦表法，如圖 2-23 所示。若兩塊功率表測(cè)得的功率為 Pu、Pv，則三相電路負(fù)載消耗的總功率為 P=Pu+Pv。二瓦表法僅適用于對(duì)稱或不對(duì)稱的三相三線制電路，而對(duì)三相四線制電路不適用。（3）感性或容性負(fù)載若負(fù)載為感性或容性負(fù)載，且當(dāng)相位 60時(shí)，則會(huì)有一塊功率表的指針反偏，這時(shí)應(yīng)將功率表電流線圈的兩個(gè)端子調(diào)換方向，其測(cè)量值為負(fù)。UWVOXYZOKWWW*圖 2-22 三瓦表法測(cè)量有功功率UWVKcWW*圖 2-23 二瓦表法測(cè)量有功功率3.實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備交流電流表、單相功率表、燈泡負(fù)載板、交流電壓表。4.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與布驟1）一瓦表法測(cè)量總功率一瓦表法適

33、用于三相對(duì)稱 Y0連接負(fù)載或不對(duì)稱 Y0連接負(fù)載總有功功率測(cè)量。學(xué)生自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)線路，將測(cè)量數(shù)據(jù)計(jì)入表 2-19 中。表 2-19 一瓦表法總功率測(cè)量數(shù)據(jù)開燈盞數(shù)測(cè)量數(shù)據(jù)計(jì)算值項(xiàng)目UVWPU（W）PV（W）PW（W）P（W）Y0接對(duì)稱負(fù)載333Y0接不對(duì)稱負(fù)載1232）二瓦表法測(cè)量總功率（1）學(xué)生自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)線路，將三相負(fù)載 Y 接，用二瓦表法測(cè)量總有功功率，將測(cè)量數(shù)據(jù)計(jì)入表 2-20 中。（2）學(xué)生自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)線路，將三相負(fù)載接，用二瓦表法測(cè)量總有功功率，將測(cè)量數(shù)據(jù)計(jì)入表 2-20 中。表 2-20 二瓦表法總功率測(cè)量數(shù)據(jù)開燈盞數(shù)測(cè)量數(shù)據(jù)計(jì)算值項(xiàng)目UVWP1（W）P2（W）P（W）Y 接對(duì)稱

34、負(fù)載333Y 接不對(duì)稱負(fù)載123接對(duì)稱負(fù)載333接不對(duì)稱負(fù)載1235.總結(jié)報(bào)告要求（1）比較一瓦表法和二瓦表法測(cè)量總有功功率的測(cè)量結(jié)果。（2）總結(jié)、分析三相電路有功功率測(cè)量的方法。2.2.11 電路過渡過程研究1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康难芯?R、L、C 電路的過渡過程。2.預(yù)習(xí)要求及實(shí)驗(yàn)說明將圖 2-29 電路接至直流電壓，當(dāng)電路參數(shù)不同，電路的過渡過程有不同的特性RLCUsr圖 2-29 RLC 串聯(lián)電路當(dāng)時(shí)，過渡過程中的電壓、電流具有非周期的特點(diǎn)。CLR2當(dāng)時(shí)，過渡過程中的電壓、電流具有“衰減振蕩”的特點(diǎn)。此時(shí)衰減系數(shù)CLR2，是在 R=0 時(shí)的振蕩角頻率，習(xí)慣上稱為無阻尼振蕩電路的周期角頻LR2LC1

35、0率。在 R0 時(shí)，放電電路的固有振蕩角頻率，將隨增加而下降，220LR2當(dāng)電阻時(shí)，過渡過程就變?yōu)榉钦袷幮再|(zhì)了。CLR2002203.實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備電路實(shí)驗(yàn)箱、雙蹤示波器。4.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟（1）按圖 2-29 接線，L=0.2H，C=0.02F，輸入端電壓 Usr為一個(gè) T=1ms，U0=1V 的矩形波，用示波器波觀察 R=2K，及 R=11K 兩種情況下的輸出電壓 usc的波形，并記錄。（2）按圖 2-29 接線，L=0.2H，C=0.1F，輸入端電壓 Usr接一個(gè) T=1ms，U0=1V 的矩形波，用示波器波觀察 R=500，及 R=2K 兩種情況下的輸出電壓 Usr的波形，并記錄。5.總

36、結(jié)報(bào)告要求完整的描繪RLC串聯(lián)電路過渡過程波形。2.2.12 雙口網(wǎng)絡(luò)測(cè)試1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?）學(xué)習(xí)測(cè)定無源線性二端口網(wǎng)絡(luò)的參數(shù)。（2）了解二端口網(wǎng)絡(luò)特性及等值電路。2.預(yù)習(xí)要求及實(shí)驗(yàn)說明（1）無源線性二端口網(wǎng)絡(luò)（如圖 2-30 所示）可以用網(wǎng)絡(luò)參數(shù)來表征它的特征，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)的特征方程就唯一的確定了。1無源線性二端口網(wǎng)絡(luò)1221U2U1I2I圖 2-30 無源線性二端口網(wǎng)絡(luò)（2）若將二端口網(wǎng)絡(luò)的輸出電壓（）和電流（-）作為自變量，輸入端電壓2U2I和電流作因變量，則有方程：1U1I （2-14）

37、1U(12211AUA)2I （2-1I(22221AUA)2I15）式（2-14） 、 （2-15）中，A11、A12、A21、A22稱為傳輸參數(shù)，分別表示為： A11是輸出端開路時(shí)兩個(gè)電壓的比值，是一個(gè)無量綱的量。11A0221IUU A21是輸出端開路時(shí)開路轉(zhuǎn)移導(dǎo)納。21A0221IUI A12是輸出端短路時(shí)短路轉(zhuǎn)移阻抗。12A0221UIU A22是輸出端短路時(shí)兩個(gè)電流的比值，是一個(gè)無量綱的量。22A0221UII當(dāng)二端網(wǎng)絡(luò)為互易網(wǎng)絡(luò)時(shí)，有11A22A12A121A因此，四個(gè)參數(shù)中只有三個(gè)是獨(dú)立的。如果是對(duì)稱的二端口網(wǎng)絡(luò)，則有11A22A（3）無源線性二端口網(wǎng)絡(luò)的外特性可以用三個(gè)阻抗（

38、或?qū)Ъ{）元件組成的 T 型等效電路來代替（如圖 2-31 所示）r11122r2r3圖 2-31 T 型等效電路若已知網(wǎng)絡(luò)的 A 參數(shù)，則阻抗 r1、r2、r3分別為： 211111AAr212221AAr2131Ar 3.實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備電路實(shí)驗(yàn)箱、數(shù)字萬用表。4.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟（1）按圖 2-32 接線。令 U1=10V 將端口 2-2處開路，測(cè)量、。將 2-2處短路，20U10I測(cè)量、。并將結(jié)果填入表 2-23。sI1sI2R1=3201122R2=100R4=270R5=100R3=200圖 2-32 二端口網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)電路表 2-23 二端口網(wǎng)絡(luò)傳輸參數(shù)測(cè)試數(shù)據(jù) （V）20U （mA）10I

39、2-2開路 =02I（mA）sI1 （mA）sI22-2短路 =02U（2）計(jì)算出 A 值及 T 型等值電路中的電阻 r1、r2、r3，將計(jì)算結(jié)果填入表 2-24。表 2-24 二端口網(wǎng)絡(luò)參數(shù)計(jì)算數(shù)據(jù)A11A21A12A22A11A22A12A21r1r2r3（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理，學(xué)生自行設(shè)計(jì)圖 2-31 的 T 型等值電路，并驗(yàn)證其等效性。5.總結(jié)報(bào)告要求分析本實(shí)驗(yàn)二端口網(wǎng)絡(luò)與其 T 型等值電路參數(shù)測(cè)量值產(chǎn)生誤差的原因。2.2.13 簡(jiǎn)單萬用表線路計(jì)算、搭接與效驗(yàn)（直流電壓與直流電流部分）1.實(shí)驗(yàn)任務(wù)（1）給定一磁電系微安表頭（滿偏電流 100A，內(nèi)阻 2250） ，設(shè)計(jì)下列各種量程的線路：直

40、流電流：1mA 和 5mA；直流電壓：2.5V 和 10V。（2）計(jì)算所需各電阻的數(shù)值。（3）選配電阻，搭接線路。（4）用標(biāo)準(zhǔn)表校準(zhǔn)各量程。2.預(yù)習(xí)要求及實(shí)驗(yàn)說明（1）直流電流檔參考電路 指針式萬用表多量程的直流電流檔線路一般采用環(huán)形分流器，如圖 2-33 所示。本實(shí)驗(yàn)要求直流電流擋 1mA 和 5mA 兩個(gè)量程，可采用圖 2-34 方案。 _r1r2r3r_+mAI1I2I3r0r0_r1r2r_+1mAI1I2r0Imr05mA公共R2R1+圖 2-33 直流電流檔線路 圖 2-34 直流電流檔實(shí)驗(yàn)電路（2）直流電壓檔參考電路_r+r0r002.5V10VR1R2圖 2-35 直流電壓檔實(shí)

41、驗(yàn)電路3.實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備 電路實(shí)驗(yàn)箱、直流毫安表（作標(biāo)準(zhǔn)表，1.5 級(jí)） 、數(shù)字萬用表、直流電壓表（作標(biāo)準(zhǔn)表，1.5 級(jí)） 。4.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟（1）按照實(shí)驗(yàn)任務(wù)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理學(xué)生自行設(shè)計(jì)萬用表的直流電流檔 AX為 1mA 和5mA 的電路，計(jì)算出所需各電阻的數(shù)值，選配電阻，搭接出實(shí)驗(yàn)電路，并設(shè)計(jì)、搭接校驗(yàn)電路，用標(biāo)準(zhǔn)表 A0進(jìn)行校驗(yàn)。將校驗(yàn)的數(shù)據(jù)計(jì)入表 2-25 和表 2-26 中。由于購得的 100A 的微安表其內(nèi)阻不一定是我們所需的 2250，所以先在表頭中串入一個(gè)可變電阻，調(diào)節(jié)可變電阻的數(shù)值使得加上微安表的內(nèi)阻 r0后其總阻值等于 2250，然后將 100A 的表頭連同所加的可變電阻作為

42、一個(gè)整體接入電路內(nèi)。表 2-25 直流電流 1mA 檔校驗(yàn)數(shù)據(jù)Ax（mA）00.81.00.20A0（mA）表 2-26 直流電流 5mA 檔校驗(yàn)數(shù)據(jù)Ax（mA）01234543210A0（mA）（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理，學(xué)生自行設(shè)計(jì)直流電壓檔 2.5V 和 10V 的實(shí)驗(yàn)電路，計(jì)算出所需各電阻的數(shù)值，選配電阻，分別搭接出直流電流擋 1mA 和 5mA 的實(shí)驗(yàn)電路，并用標(biāo)準(zhǔn)表進(jìn)行校驗(yàn)。記錄校驗(yàn)數(shù)據(jù)。5.總結(jié)報(bào)告要求總結(jié)搭接萬用表直流電流檔、直流電壓檔的心得體會(huì)。2.2.14 簡(jiǎn)單萬用表線路計(jì)算、搭接與效驗(yàn)（歐姆檔部分）1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?）學(xué)習(xí)給定一磁電系微安表頭，設(shè)計(jì)一只中值電阻為 1500 的歐姆表。（2）學(xué)習(xí)選配電阻、搭接線路，并對(duì)該歐姆表進(jìn)行刻度。2.預(yù)習(xí)要求及實(shí)驗(yàn)說明歐姆表的原理說明：電阻的測(cè)量，是利用在固定電壓下將被測(cè)電阻串聯(lián)到電路時(shí)要引起電路中電流改變這一效應(yīng)來實(shí)現(xiàn)的。圖 2-36 是一種最簡(jiǎn)單的歐姆表線路。RbERxABImRi圖 2-36 歐姆表參考線路它是將一臺(tái)磁電系測(cè)量機(jī)構(gòu)（表頭）配上限流電阻 Rb和干電池（電勢(shì)為 E）組合而成的。