《電路實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)資料》word版

1、.電路實(shí)驗(yàn)參考資料上實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)概述學(xué)生預(yù)習(xí)一、實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的特點(diǎn)：1、實(shí)驗(yàn)臺(tái)采用模塊化設(shè)計(jì)、積木組合式構(gòu)造，設(shè)計(jì)新穎、美觀，方便靈敏，節(jié)省實(shí)驗(yàn)用房，耗電省、噪音低2、完善的人身平安保護(hù)體系：1實(shí)驗(yàn)臺(tái)外殼接地；2控制屏電源由交流接觸器通過(guò)起、停按鈕進(jìn)展控制；進(jìn)線電源首先經(jīng)過(guò)符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的電流型漏電保護(hù)器，漏電流小于30mA；3在三相調(diào)壓器輸出端設(shè)有過(guò)流和過(guò)壓保護(hù)，調(diào)壓器輸出短路或所帶負(fù)載太大，電流超過(guò)設(shè)定值，系統(tǒng)即告警并切斷總電源。4強(qiáng)弱電實(shí)驗(yàn)導(dǎo)線采用二種不同的實(shí)驗(yàn)導(dǎo)線，防止了學(xué)生將強(qiáng)電插入弱電或元件而使之損壞的可能。高壓接線柱和高壓導(dǎo)線均采用特殊設(shè)計(jì)的構(gòu)造，使用平安、可靠、防觸電。3、實(shí)驗(yàn)裝置中各儀

2、器經(jīng)過(guò)特殊設(shè)計(jì)，穩(wěn)定性好，實(shí)驗(yàn)線路選擇典型，完全與教學(xué)內(nèi)容相配合。4、實(shí)驗(yàn)的深度與廣度可根據(jù)教學(xué)需要靈敏調(diào)整，普及與進(jìn)步可根據(jù)教學(xué)的進(jìn)程作有機(jī)地結(jié)合，也可以利用實(shí)驗(yàn)單元配置的靈敏性進(jìn)展創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)。裝置采用積木式構(gòu)造，更換便捷，如要擴(kuò)展功能或開發(fā)新實(shí)驗(yàn)，只需添加部件即可，永不淘汰。5、采用整體與掛箱相結(jié)合的構(gòu)造形式， 電源配置、儀表一目了然，掛箱面板實(shí)驗(yàn)電路的示意圖線路清楚，各實(shí)驗(yàn)掛箱任務(wù)明確，操作、維護(hù)方便。二、實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)構(gòu)造：ZY11GETE12SB型電工電子實(shí)驗(yàn)裝置主要由控制屏、實(shí)驗(yàn)桌、假設(shè)干個(gè)實(shí)驗(yàn)掛箱選配、高可靠實(shí)驗(yàn)導(dǎo)線、三相異步鼠籠電機(jī)等組成。整機(jī)采用鐵質(zhì)雙層亞光密紋噴塑構(gòu)造，鐵質(zhì)噴塑面

3、板，構(gòu)造結(jié)實(shí)，造型簡(jiǎn)捷明快，線條流暢，極富現(xiàn)代感。實(shí)驗(yàn)桌為鐵質(zhì)雙層亞光密紋噴塑構(gòu)造，桌面為防火耐磨高密度板，構(gòu)造穩(wěn)固，形狀似長(zhǎng)方體封閉式構(gòu)造，造型美觀大方，設(shè)有抽屜、存放柜，用于放置模塊、工具、導(dǎo)線等。桌面用于安裝電源控制屏并提供一個(gè)寬闊舒適的工作臺(tái)面。實(shí)驗(yàn)桌還設(shè)有四個(gè)可挪動(dòng)輪子、支撐調(diào)節(jié)和固定構(gòu)造，便于挪動(dòng)或固定。三、電源控制屏功能及操作使用說(shuō)明電源控制屏為實(shí)驗(yàn)提供三相0430V可調(diào)交流電源，同時(shí)可得到實(shí)驗(yàn)所需0250V單相可調(diào)交流電源；三相電網(wǎng)輸入電壓與三相調(diào)壓輸出電壓由三只指針式交流電壓表量程為0450V表頭指示，用切換開關(guān)切換。 電源控制屏還提供了各種交直流測(cè)量?jī)x表，各測(cè)量?jī)x表的操作使

4、用參見附錄。電源控制屏內(nèi)部提供了一定的平安保護(hù)體系，防止意外事故的發(fā)生。但實(shí)驗(yàn)中所用220V、380V為非平安電壓，學(xué)生必須嚴(yán)格按照正確的操作標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)展實(shí)驗(yàn)，遵循“先接線后通電，先斷電后拆線的操作規(guī)那么，嚴(yán)禁帶電操作比方接拆線、插拔線；人體且勿碰觸帶電和轉(zhuǎn)動(dòng)部分。接線或改接線路，必須經(jīng)指導(dǎo)老師檢查前方可通電進(jìn)展實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)養(yǎng)成單手操作的良好習(xí)慣。實(shí)驗(yàn)完畢 應(yīng)先關(guān)閉所有掛件低壓電源，接著按“停頓按鈕。假設(shè)有緊急狀況發(fā)生，首先切斷實(shí)驗(yàn)臺(tái)左側(cè)的漏電保護(hù)總開關(guān)。漏電保護(hù)開關(guān)如因被控制電路發(fā)生漏電故障而分閘，此時(shí)漏電指示按鈕凸出，應(yīng)先查明原因，排除故障后將漏電指示按鈕按下后再合閘。漏電保護(hù)開關(guān)應(yīng)每個(gè)月進(jìn)

5、展一次漏電指示按鈕復(fù)位。1電源控制屏的啟動(dòng)線電壓為380V的三相四線制交流電源經(jīng)四芯插頭引入，通過(guò)鑰匙式電源總開關(guān)、接觸器KM三對(duì)主觸頭接到三相自耦調(diào)壓器的原繞組端U1、V1、W1，調(diào)壓后的電壓經(jīng)調(diào)壓器的副繞組端U、V、W輸出。N為中性線即零線。調(diào)壓器的調(diào)壓手柄裝在控制屏的左側(cè)，將手柄逆時(shí)針旋到底輸出電壓為零；順時(shí)針旋轉(zhuǎn)電壓增大，調(diào)壓范圍為線電壓0430V，相電壓0250V。1接好機(jī)殼的接地線；關(guān)閉實(shí)驗(yàn)臺(tái)上所有的電源開關(guān)，將監(jiān)視電壓表的切換開關(guān)置于“三相電網(wǎng)一側(cè)，將三相調(diào)壓器調(diào)壓手柄旋到零位。2將三相四芯電纜線插頭插入實(shí)驗(yàn)室墻壁上的三相四線電源插座內(nèi)，接通三相380V、50Hz的交流市電。3開

6、啟鑰匙式三相“電源總開關(guān)，紅色按鈕燈亮即 “停頓按鈕的紅色燈亮，三只電壓表將指示三相電網(wǎng)線電壓之值。4按下“啟動(dòng)按鈕，紅色燈滅，綠色燈亮，同時(shí)可聽到屏內(nèi)交流接觸器瞬間吸合聲，三相可調(diào)輸出端3只指示燈亮，屏正面實(shí)驗(yàn)掛箱前方槽板底部單相三芯220V圓形航空插座及實(shí)驗(yàn)屏右側(cè)面單相220V電源插座和三相四芯380V電源插座，均有電壓輸出，電源控制屏啟動(dòng)完畢。5調(diào)壓器的調(diào)壓手柄旋轉(zhuǎn)時(shí)，一定要遵從正確的操作方法，即一定要順時(shí)針從零增大到430V，或者逆時(shí)針從430V減小到零。不可用力順時(shí)針從430V調(diào)到0或者逆時(shí)針從0調(diào)到430V，否那么會(huì)損壞調(diào)壓器，緊固螺釘打滑，導(dǎo)致不易操作。2、三相可調(diào)交流電源輸出電

7、壓調(diào)節(jié)1將交流電壓表指示切換開關(guān)置于“三相調(diào)壓一側(cè)，三只電壓表指針回零。2按順時(shí)針?lè)较蚣礃?biāo)志牌上“大一側(cè)緩緩旋動(dòng)三相自耦調(diào)壓器的調(diào)整旋鈕，三只電壓表隨之偏轉(zhuǎn)，指示三相可調(diào)輸出電壓的U、V、W線電壓之值，實(shí)驗(yàn)完畢，將調(diào)節(jié)旋鈕調(diào)回零位。3、數(shù)字式可調(diào)直流穩(wěn)壓源、可調(diào)恒流源的使用1數(shù)顯直流穩(wěn)壓源可自動(dòng)切換量程，直流恒流源可通過(guò)粗調(diào)分段調(diào), 穩(wěn)壓源分10V、20V、30V三檔，恒流源分2mA、20mA、200mA、旋鈕和細(xì)調(diào)連續(xù)調(diào)旋鈕調(diào)節(jié)其輸出量，并由三位數(shù)顯電壓表和三位半數(shù)顯毫安表顯示其輸出量的大小，啟動(dòng)實(shí)驗(yàn)裝置電源之前，應(yīng)先使其輸出旋鈕置于零位，實(shí)驗(yàn)時(shí)再緩慢地增、減輸出。2穩(wěn)壓源的輸出不允許短路，

8、恒流源的輸出不允許開路。3恒流源船形電源開關(guān)翻開之前，一定要接負(fù)載線路，然后再翻開電源開關(guān)。假設(shè)不接負(fù)載，就翻開電源開關(guān)，恒流源通過(guò)理論上無(wú)限大的空間電阻，會(huì)燒壞恒流源內(nèi)部的芯片LM324及電阻，甚至?xí)龎墓╇娮儔浩鳌?、航空插座的使用控制屏掛件前方槽板上設(shè)有三芯航空插座，給需要供電的實(shí)驗(yàn)掛箱提供電源。使用時(shí)將帶有電源線的實(shí)驗(yàn)掛箱后面的航空插頭插入實(shí)驗(yàn)臺(tái)上的航空插座內(nèi)，注意嚴(yán)禁帶電操作航空插頭插座。航空插座與實(shí)驗(yàn)臺(tái)內(nèi)的220V、380V電源電壓相連，學(xué)生且勿帶電碰觸航空插座，以免造成嚴(yán)重平安事故。需要供電的掛箱：功率表功率因數(shù)表實(shí)驗(yàn)掛箱，數(shù)電實(shí)驗(yàn)掛箱、模電實(shí)驗(yàn)掛箱、PLC實(shí)驗(yàn)掛箱等。5、關(guān)閉電

9、源遵循先關(guān)直流電源后關(guān)交流電源的原那么。實(shí)驗(yàn)完畢，將各直流電源開關(guān)關(guān)閉，接著檢查三相調(diào)壓器是否調(diào)回到零位，按下“停頓按鈕，綠色指示燈滅，紅色指示燈亮，然后關(guān)閉鑰匙開關(guān)，紅色指示燈滅，最后關(guān)閉電網(wǎng)閘刀。6、日光燈的使用開啟鑰匙式開關(guān)紅色按鈕燈亮，將電源控制屏面板上的照明轉(zhuǎn)換開關(guān)置于“照明一側(cè)，日光燈亮。反之那么關(guān)閉日光燈。預(yù)習(xí)資料學(xué)生預(yù)習(xí)一、目的 1、掌握電壓表、電流表的使用方法。2、理解電壓表、電流表內(nèi)阻的測(cè)量方法。3、理解電壓表、電流表內(nèi)阻對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響及減小儀表內(nèi)阻產(chǎn)生測(cè)量誤差的方法。二、內(nèi)容1、用標(biāo)準(zhǔn)表校驗(yàn)20mA量程的直流毫安表和5V量程的萬(wàn)用電表直流電壓檔。2、用分壓法測(cè)定萬(wàn)用電表

10、MF30直流電壓1V和5V檔量限的內(nèi)阻。3、用分流法測(cè)定直流毫安表2mA和20mA檔量限的內(nèi)阻。4、采用同一量程兩次測(cè)量法測(cè)量電路負(fù)載RL上的電流。三、實(shí)驗(yàn)儀器與設(shè)備序號(hào)名稱型號(hào)與規(guī)格數(shù)量備注1可調(diào)直流穩(wěn)壓電源030V1實(shí)驗(yàn)臺(tái)固定部分2可調(diào)直流恒流源0200mA1實(shí)驗(yàn)臺(tái)固定部分3萬(wàn)用電表MF-30或其他14標(biāo)準(zhǔn)電流表15標(biāo)準(zhǔn)電壓表16直流毫安表1實(shí)驗(yàn)臺(tái)固定部分7可變電阻箱0999991ZYDG09或者ZYDG078電阻假設(shè)干ZYDG09或者ZYDG07四、 原理 1根據(jù)被測(cè)量的性質(zhì)選擇儀表的類型被測(cè)量分為直流量和交流量，交流量又分為正弦交流量和非正弦交流量。應(yīng)選擇相應(yīng)的直流儀表和交流儀表。假設(shè)

11、是正弦交流電壓或電流，采用任何一種交流電壓表或電流表均可，一般從儀表直接讀出有效值。假設(shè)被測(cè)量是非正弦交流電壓或電流，那么在測(cè)有效值時(shí)可用電磁系或電動(dòng)系儀表，測(cè)平均值可用整流系儀表，測(cè)瞬時(shí)值可用示波器，從波形中可求出各點(diǎn)的瞬時(shí)值和最大值，測(cè)最大值還可用峰值表。測(cè)量交流量時(shí)，還應(yīng)考慮被測(cè)量的頻率。一般電磁系、電動(dòng)系和感應(yīng)系儀表，適用頻率范圍較窄，但特殊設(shè)計(jì)的電動(dòng)系儀表可用于中頻。整流系儀表適用頻率可以高一些。1根據(jù)被測(cè)線路和被測(cè)負(fù)載阻抗的大小選擇內(nèi)阻適宜的儀表對(duì)電路進(jìn)展測(cè)量時(shí)，儀表的接入對(duì)電路工作情況的影響盡可能小，否那么測(cè)量出來(lái)的數(shù)據(jù)將不反映電路的實(shí)際情況。因此用電壓表測(cè)量負(fù)載電壓時(shí)，電壓表內(nèi)

12、阻越大越好。一般假設(shè)電壓表內(nèi)阻RV100RR為被測(cè)負(fù)載的總電阻，就可以忽略電壓表內(nèi)阻的影響。電流表串聯(lián)接入電路進(jìn)展測(cè)量時(shí)，其內(nèi)阻越小，對(duì)電路的影響也越小。一般當(dāng)電流表內(nèi)阻RARR是與電流表串聯(lián)的總電阻時(shí)，即可忽略電流表內(nèi)阻的影響。電壓表、電流表內(nèi)阻大小與儀表的測(cè)量機(jī)構(gòu)即表頭的靈敏度有關(guān)，磁電系儀表靈敏度高，作電壓表時(shí)內(nèi)阻常在2000/V以上，高的可達(dá)100K/V，用作電流表時(shí)，因靈敏度高的表頭所用分流電阻的阻值小，故磁電系電流表內(nèi)阻小。電磁系和電動(dòng)系電壓表、電流表內(nèi)阻的情況那么與磁電系相反。1根據(jù)測(cè)量的需要合理選擇儀表的準(zhǔn)確度等級(jí)我國(guó)目前消費(fèi)的電工儀表，其準(zhǔn)確度有8級(jí)，即0.05、0.1、0.

13、2、0.5、1.0、1.5、2.5、5.0級(jí)。儀表準(zhǔn)確度就是儀表在規(guī)定條件下工作，其標(biāo)度尺的工作部分的全部分度線上，可能出現(xiàn)的最大根本誤差的百分?jǐn)?shù)值。例如標(biāo)稱的準(zhǔn)確度為1.0的表頭，相應(yīng)量程的最大相對(duì)誤差為±1.0%。儀表準(zhǔn)確度等級(jí)數(shù)值越小，準(zhǔn)確度越高，根本誤差越小。一般電工儀表中，單向標(biāo)度尺的儀表用的最多，以此為例，其準(zhǔn)確度以標(biāo)度尺工作部分上量限的百分?jǐn)?shù)表示。假設(shè)以K表示其準(zhǔn)確度等級(jí)，那么有±K%=×100%，式中m以絕對(duì)誤差表示的最大根本誤差； Am測(cè)量上限。在電工儀表的表盤上一般都標(biāo)出了儀表的準(zhǔn)確度等級(jí)符號(hào)。儀表的準(zhǔn)確度越高，測(cè)量誤差越小。結(jié)果越可靠。但并不

14、是說(shuō)測(cè)量時(shí)要盡量選用準(zhǔn)確度高的儀表。因?yàn)閮x表的準(zhǔn)確度越高，價(jià)格越貴，維修也困難。在準(zhǔn)確度較低的儀表可以滿足測(cè)量要求的情況下，就不必選用準(zhǔn)確度高的儀表。通常準(zhǔn)確度為0.1級(jí)和0.2級(jí)的儀表作標(biāo)準(zhǔn)表和精細(xì)測(cè)量用；0.51.5級(jí)的儀表用于實(shí)驗(yàn)室一般測(cè)量，1.05.0級(jí)的儀表用于一般工業(yè)消費(fèi)。儀表的準(zhǔn)確度等級(jí)應(yīng)該定期進(jìn)展校驗(yàn)。比較法校驗(yàn)直流電流表、直流電壓表，選取一塊比被校表的準(zhǔn)確度等級(jí)高12級(jí)的儀表作為標(biāo)準(zhǔn)表。校驗(yàn)電壓表，將標(biāo)準(zhǔn)表與被校表并聯(lián)接入電路中；校驗(yàn)電流表，將標(biāo)準(zhǔn)表與被校表串聯(lián)接入電路中，如圖1.1所示。在表的整個(gè)刻圖1.1 比較法校驗(yàn)儀表電路度范圍內(nèi)，逐點(diǎn)比較被校表與標(biāo)準(zhǔn)表的差值，并作出校

15、正曲線，橫坐標(biāo)是被校表的讀數(shù)，縱坐標(biāo)是被校表讀數(shù)與標(biāo)準(zhǔn)表讀數(shù)之差。從校正曲線可查出被校表讀數(shù)的校正量。根據(jù)最大值的絕對(duì)值與量程之比的百分?jǐn)?shù)，確定被校表的等級(jí)。1按照被測(cè)量的大小選用量限適宜的儀表選擇儀表時(shí)，一般應(yīng)使被測(cè)量的大小為儀表量限的或以上，假設(shè)被測(cè)量的大小不到儀表量限的，那就是不合理的。假設(shè)用量限比被測(cè)量數(shù)值大得多的儀表進(jìn)展測(cè)量，那么測(cè)量誤差很大。當(dāng)然，被測(cè)量的大小也不能超過(guò)儀表的量限，特別是對(duì)靈敏度高的電工儀表，這可能造成儀表的損壞。1電流表、電壓表內(nèi)阻的測(cè)量1電流表的內(nèi)阻測(cè)量可采用分流法，如圖1.2a所示。為被測(cè)電流表，內(nèi)阻設(shè)為RA。首先斷開開關(guān)S，調(diào)節(jié)電流源的輸出電流IS，使電流表

16、指針滿偏轉(zhuǎn)。然后合上開關(guān)S，并保持IS值不變，調(diào)節(jié)可調(diào)電阻RW，使電流表的指針在1/2滿偏轉(zhuǎn)位置，此時(shí)有IA=IR=IS 那么RA=RW，再測(cè)量可調(diào)電阻的阻值RW即為電流表的內(nèi)阻。2電壓表的內(nèi)阻測(cè)量可采用分壓法，如圖1.2b所示。為被測(cè)電壓表，內(nèi)阻設(shè)為RV。首先合上開關(guān)S，調(diào)節(jié)電壓源的輸出電壓US，使電壓表指針滿偏轉(zhuǎn)。然后斷開開關(guān)S，并保持US值不變，調(diào)節(jié)可調(diào)電阻RW，使電壓表的指針在滿偏轉(zhuǎn)位置，此時(shí)有UV=UR=US ， 那么RV=RW，再測(cè)量可調(diào)電阻的阻值RW即為電壓表的內(nèi)阻。圖1.2 測(cè)量?jī)x表內(nèi)阻電路1、 減小儀表測(cè)量誤差的方法假設(shè)電流表或電壓表的內(nèi)阻不理想，可采用同一量程兩次測(cè)量法減小

17、由此造成的誤差。其中，第一次測(cè)量與一般的測(cè)量并無(wú)兩樣，只是在進(jìn)展第二次測(cè)量時(shí)，必須在電路中串入一個(gè)阻值的附加電阻R。1電壓測(cè)量測(cè)量如圖1.3所示電路的開路電壓U0圖1.3是兩次測(cè)量某電路開路電壓的示意圖。第一次測(cè)量，電壓表的讀數(shù)為U1 ，設(shè)電壓表的內(nèi)阻為RV ，第二次測(cè)量時(shí)應(yīng)與電壓表串接一個(gè)電阻值的電阻R，電壓表讀數(shù)為U2，由圖1.3可知U1=UOC U2=Uoc解以上兩式，可得Uo=Uoc=圖1.3兩次測(cè)量法測(cè)開路電壓2電流測(cè)量測(cè)量圖1.4所示短路電流I第一次測(cè)量電流表的讀數(shù)為I1，設(shè)電流表內(nèi)阻為RA，第二次測(cè)量時(shí)應(yīng)與電流表串接一個(gè)電阻值的電阻R，電流表讀數(shù)為I2，由圖1.4可知 解以上兩式

18、可得 I=圖1.4兩次測(cè)量法測(cè)短路電流五、本卷須知1、指針式直流穩(wěn)壓源和直流恒流源均可通過(guò)粗調(diào)旋鈕和細(xì)調(diào)旋鈕調(diào)節(jié)其輸出量，并由指針式電壓表和毫安表顯示其輸出量的大小，啟動(dòng)實(shí)驗(yàn)裝置電源之前，應(yīng)使其輸出旋鈕置于零位，實(shí)驗(yàn)時(shí)再緩慢地增、減輸出。2、數(shù)字式直流穩(wěn)壓源可以自動(dòng)切換量程，通過(guò)輸出旋鈕調(diào)節(jié)輸出量，由數(shù)顯電壓表顯示其輸出量的大小，啟動(dòng)實(shí)驗(yàn)裝置電源之前，應(yīng)使其輸出旋鈕置于零位，實(shí)驗(yàn)時(shí)再緩慢地增、減輸出。3、直流穩(wěn)壓源的輸出不允許短路，恒流源的輸出不允許開路。4、電壓表應(yīng)與電路并聯(lián)使用，電流表應(yīng)與電路串聯(lián)使用，并且都要注意極性與量限的合理選擇。六、內(nèi)容與步驟 1按圖1.1接好電路，US接可調(diào)直流穩(wěn)

19、壓電源，調(diào)節(jié)輸出旋鈕，使電壓從零緩慢地增加。選取一塊比被校表的準(zhǔn)確度等級(jí)高12級(jí)的儀表作為標(biāo)準(zhǔn)表。用標(biāo)準(zhǔn)表校驗(yàn)20mA量程的直流毫安表和5V量程萬(wàn)用電表直流電壓檔。在表的整個(gè)刻度范圍內(nèi)，逐點(diǎn)比較被校表與標(biāo)準(zhǔn)表的差值，記錄校驗(yàn)數(shù)據(jù)于以下表中。本卷須知：標(biāo)準(zhǔn)表的準(zhǔn)確度等級(jí)應(yīng)該比被校表的準(zhǔn)確度等級(jí)高表1.1校驗(yàn)直流毫安表數(shù)據(jù)被校直流毫安表IX/mA15101520標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字電流表IO/mA絕對(duì)誤差I(lǐng)=|IX-IO|表1.2校驗(yàn)直流電壓表萬(wàn)用電表直流電壓檔數(shù)據(jù)被校直流電壓表UX/V12345標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字電壓表UO/V絕對(duì)誤差U=|UX-UO|2、根據(jù)“分壓法原理測(cè)定萬(wàn)用電表MF30直流電壓1V和5V檔量限的

20、內(nèi)阻。數(shù)字電壓表測(cè)量精度高，內(nèi)阻很大，因此測(cè)定指針式萬(wàn)用電表的電壓檔內(nèi)阻本卷須知：翻開穩(wěn)壓源船形電源開關(guān)之前，應(yīng)使其輸出旋鈕置于零位，實(shí)驗(yàn)時(shí)再緩慢地增、減輸出；穩(wěn)壓源的輸出不允許短路。表1.3 分壓法測(cè)電壓表內(nèi)阻被測(cè)表量程電壓表滿偏值V電壓表半偏值VRWK計(jì)算內(nèi)阻RVK1V5V實(shí)驗(yàn)線路如圖1.2b所示，其中RW為可調(diào)電阻箱。先將開關(guān)S閉合，萬(wàn)用電表置1V檔，調(diào)節(jié)可調(diào)電壓源輸出US，使電壓表滿偏；再將開關(guān)S斷開，分壓電阻RW接入電路，保持可調(diào)電壓源輸出US不變，調(diào)節(jié)可調(diào)電阻箱RW，使電壓表指示為滿偏時(shí)的一半，數(shù)據(jù)記入表1.3中，計(jì)算電壓表內(nèi)阻RV。改變?nèi)f用電表量程，重復(fù)上述步驟。測(cè)試內(nèi)容見表1.

21、3，并將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記入表中。 3、根據(jù)“分流法原理測(cè)定直流毫安表2mA、20mA檔量限的內(nèi)阻。實(shí)驗(yàn)線路如圖1.2a所示，其中RW為可調(diào)電阻箱。先將開關(guān)S斷開，直流毫安表置2mA檔，調(diào)節(jié)可調(diào)恒流源輸出IS，使電流表滿偏；再將開關(guān)S閉合，分流電阻RW接入電路，保持可調(diào)恒流源輸出IS不變，調(diào)節(jié)可調(diào)電阻箱RW，使電流表指示為滿偏時(shí)的一半，數(shù)據(jù)記入表1.4中，計(jì)算電流表內(nèi)阻RA。改變直流毫安表量程，重復(fù)上述步驟。測(cè)試內(nèi)容見表1.4，并將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記入表中。本卷須知：翻開恒流源船形電源開關(guān)之前，粗調(diào)旋鈕置2mA檔，細(xì)調(diào)旋鈕置于零位，實(shí)驗(yàn)時(shí)再緩慢地增、減輸出。恒流源的輸出不允許開路。 表1.4 分流法測(cè)電流表內(nèi)

22、阻被測(cè)表量程電流表滿偏值mA電流表半偏值mARW計(jì)算內(nèi)阻RA2mA20mA4、用直流毫安表20mA檔，采用同一量程兩次測(cè)量法測(cè)量圖1.5所示電路負(fù)載RL上的電流。直流毫安表20mA檔量限的內(nèi)阻RA用實(shí)驗(yàn)內(nèi)容3的測(cè)定結(jié)果第一次測(cè)量，電流表直接串接到負(fù)載RL支路上，讀數(shù)記為I1，設(shè)電流表內(nèi)阻為RA，第二次測(cè)量時(shí)應(yīng)與電流表串接一個(gè)電阻值的電阻R，再串接到負(fù)載RL支路上，電流表讀數(shù)為I2，根據(jù)兩次測(cè)量結(jié)果，計(jì)算電路負(fù)載RL上的電流。圖1.5 兩次測(cè)量法測(cè)負(fù)載電流實(shí)驗(yàn)一 電路根本測(cè)量及故障判別排除一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、掌握電流表、電壓表、穩(wěn)壓電源的使用方法。2、學(xué)習(xí)電流、電壓的測(cè)量及誤差分析。3、掌握電位的測(cè)

23、量及電位正負(fù)的斷定。4、掌握電路電位圖的繪制方法。5、學(xué)會(huì)用電流插頭、插座測(cè)量各支路電流的方法。6、根據(jù)實(shí)驗(yàn)電路參數(shù)，合理選擇儀表量程，掌握檔位的選擇及正確讀數(shù)的方法。二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1、布置并連接實(shí)驗(yàn)線路，調(diào)節(jié)可調(diào)穩(wěn)壓源輸出，使用電壓表、電流表測(cè)量電路電壓、電流等，判斷被測(cè)量的正負(fù)，進(jìn)展誤差分析，學(xué)會(huì)用電流插頭、插座測(cè)量各支路電流的方法。2、分別以c、e為參考節(jié)點(diǎn)，測(cè)量混聯(lián)電路中各節(jié)點(diǎn)電位及相鄰兩點(diǎn)之間的電壓值，斷定電位的正負(fù)，通過(guò)計(jì)算驗(yàn)證電路中任意兩節(jié)點(diǎn)間的電壓與參考點(diǎn)的選擇無(wú)關(guān)，并根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制電路電位圖。三、實(shí)驗(yàn)儀器與設(shè)備序號(hào)名稱型號(hào)規(guī)格數(shù)量備注1可調(diào)直流穩(wěn)壓電源030V2實(shí)驗(yàn)臺(tái)固定部分

24、2直流數(shù)字電壓表1實(shí)驗(yàn)臺(tái)固定部分3直流數(shù)字電流表1實(shí)驗(yàn)臺(tái)固定部分4直流數(shù)字毫安表1實(shí)驗(yàn)臺(tái)固定部分5基爾霍夫定律實(shí)驗(yàn)線路板1ZYDG01或者ZYDG01-1或者ZYDG01-3四、實(shí)驗(yàn)原理1、 滑線變阻器的使用滑線變阻器是一種常用的電工設(shè)備。它可作為可變電阻，用以調(diào)節(jié)電路中的電流，使負(fù)載得到大小適宜的電流，它也可作為電位器的使用，改變電路的端電壓，使負(fù)載得到所需要的電壓。它的額定值有最大電阻RN和額定電流IN，在各種使用場(chǎng)合，不管滑動(dòng)觸頭處于任何位置，流過(guò)它的電流均不允許超過(guò)額定電流，否那么會(huì)燒壞滑線變阻器。2、 電位的測(cè)量及電位正負(fù)的斷定電路中某點(diǎn)的電位等于該點(diǎn)與參考點(diǎn)之間的電壓。電位的參考點(diǎn)

25、選擇不同，各節(jié)點(diǎn)的電位也相應(yīng)改變，但任意兩點(diǎn)間的電位差不變，即任意兩點(diǎn)間電壓與參考點(diǎn)電位的選擇無(wú)關(guān)。測(cè)量電位就象測(cè)量電壓一樣，要使用電壓表或萬(wàn)用電表電壓檔。假設(shè)將儀表的接“-的黑表筆放在電路的正方向參考方向的低電位點(diǎn)上，接“+的紅表筆放在正方向的高電位點(diǎn)上，表針正偏轉(zhuǎn)，那么讀數(shù)應(yīng)取正值。假設(shè)表針?lè)雌?，那么?yīng)將表筆對(duì)調(diào)后再測(cè)量，讀數(shù)取負(fù)值。3、 電位圖的繪制假設(shè)以電路中的電位值作縱坐標(biāo)，電路中各點(diǎn)位置電阻或電源作橫坐標(biāo)，將測(cè)量到的各點(diǎn)電位在該坐標(biāo)平面中標(biāo)出，并把標(biāo)出點(diǎn)按順序用直線條相連接，就得到電路的電位變化圖。每一段直線段即表示該兩點(diǎn)間電位的變化情況。而且任意兩點(diǎn)的電位變化，即為該兩點(diǎn)之間的電

26、壓。在電路中，電位參考點(diǎn)可任意選定，對(duì)于不同參考點(diǎn)，所繪出的電位圖形是不同，但其各點(diǎn)電位變化的規(guī)律是一樣的。4、 電壓和電流的測(cè)量與讀數(shù)在電路測(cè)量中，電流表應(yīng)與被測(cè)電路串聯(lián)，電壓表要與被測(cè)電路并聯(lián)。在直流電路中，要注意儀表正極端必須與電路高電位點(diǎn)連接，否那么，儀表會(huì)出現(xiàn)反擺，甚至?xí)p壞儀表。接線前，應(yīng)根據(jù)電路參數(shù)估算后，正確選擇儀表的量程。量程選擇太小而使電參數(shù)超過(guò)儀表量程會(huì)損壞儀表；量程選擇太大又會(huì)增加測(cè)量誤差。根據(jù)誤差理論分析，一般應(yīng)當(dāng)使其讀數(shù)在1/22/3滿刻度之間。一定準(zhǔn)確度的儀表，所選量程越接近被測(cè)值，測(cè)量結(jié)果的誤差就越小。5、 電流插座和插頭的設(shè)置為了用同一電流表來(lái)測(cè)量多個(gè)支路電流

27、，電流表并不直接串入電路，而是用幾個(gè)普通話筒插座來(lái)代表。將電流插座接入被測(cè)電流支路，電流插頭與一個(gè)電流表相接，可用電流插頭插入電流插座的兩接觸銅片間，電流就流經(jīng)電流表而測(cè)得所需支路電流。6、 電路故障分析與排除1實(shí)驗(yàn)中常見故障連線：連線錯(cuò)、接觸不良、短路或斷路。元件：元件錯(cuò)或元件值錯(cuò)，包括電源輸出錯(cuò)。參考點(diǎn)：電源、實(shí)驗(yàn)電路、測(cè)試儀器之間公共參考點(diǎn)連接錯(cuò)誤等等。2故障檢查故障檢查方法很多，一般是根據(jù)故障類型，確定部位、縮小范圍，在小范圍內(nèi)逐點(diǎn)檢查，最后找出故障點(diǎn)并給予排除。簡(jiǎn)單實(shí)用的方法是用萬(wàn)用電表電壓檔或電阻檔在通電或斷電狀態(tài)下檢查電路故障。通電檢查法 ：用萬(wàn)用電表電壓檔或電壓表，在接通電源的

28、情況下，根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理，電路某兩點(diǎn)應(yīng)該有電壓，萬(wàn)用電表測(cè)不出電壓；某兩點(diǎn)不應(yīng)該有電壓，而萬(wàn)用電表測(cè)出了電壓；或所測(cè)電壓值與電路原理不符，那么故障即在此兩點(diǎn)間。斷電檢查法 ：電工實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，可能經(jīng)常會(huì)遇到接觸不良或連接導(dǎo)線內(nèi)部斷開的隱性故障。利用萬(wàn)用電表可以較方便地尋找到這類故障點(diǎn)。首先，在測(cè)量過(guò)程中發(fā)現(xiàn)某點(diǎn)或某部分電路在數(shù)值上與理論值相差甚遠(yuǎn)或時(shí)有時(shí)無(wú)時(shí)，可以大致推斷出故障區(qū)域，然后切斷電源，用萬(wàn)用電表歐姆檔測(cè)量故障區(qū)域內(nèi)的端鈕、接線、焊點(diǎn)或元件，當(dāng)發(fā)現(xiàn)某處應(yīng)當(dāng)是接通的而阻值較大時(shí)，即為故障點(diǎn)。五、實(shí)驗(yàn)本卷須知1、使用指針式儀表時(shí)，要特別關(guān)注表針的偏轉(zhuǎn)情況，及時(shí)調(diào)換表的檔位，防止指針打彎或損壞儀

29、表。2、測(cè)量電位時(shí)，不但要讀出數(shù)值來(lái)，還要判斷實(shí)際方向，并與設(shè)定的參考方向進(jìn)展比較，假設(shè)不一致，那么該數(shù)值前加“-號(hào)。3、使用電流測(cè)試線時(shí)，紅色插頭接電流表“+，黑色插頭接電流表“-。4、使用數(shù)字直流電壓表測(cè)量電位時(shí)，用黑筆端插入?yún)⒖键c(diǎn)，紅筆端插入被測(cè)各點(diǎn)，假設(shè)顯示正值，那么說(shuō)明該點(diǎn)電位為正即高于參考點(diǎn)電位；假設(shè)顯示負(fù)值，說(shuō)明該點(diǎn)電位為負(fù)值即該點(diǎn)電位低于參考點(diǎn)電位。5、使用數(shù)字直流電壓表測(cè)量電壓時(shí)，紅筆端接入被測(cè)電壓參考方向的正+端，黑表筆插入被測(cè)電壓參考方向的負(fù)-端，假設(shè)顯示正值，那么說(shuō)明電壓參考方向與實(shí)際方向一致；假設(shè)顯示負(fù)值，說(shuō)明電壓參考方向與實(shí)際方向相反。六、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟1、實(shí)驗(yàn)線路

30、如圖4.1所示，實(shí)驗(yàn)前先任意設(shè)定三條支路的電流參考方向，如圖I1、I2、I3所示。 1分別將兩路直流穩(wěn)壓電源接入電路，按表4.1所列數(shù)據(jù)調(diào)節(jié)穩(wěn)壓電源輸出電壓。2熟悉電流插頭的構(gòu)造，將電流插頭的兩端接至直流數(shù)字毫安表的“+、“-兩端。3將電流插頭分別插入三條支路的三個(gè)電流插座中，記錄電流值，填入表4.1中。4用直流數(shù)字電壓表分別測(cè)量?jī)陕冯娫醇半娮柙系碾妷褐担涗浿?。將測(cè)量結(jié)果填入表4.1中。圖4.1 實(shí)驗(yàn)電路表4.1 電路根本測(cè)量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)US1US2U1U2U3U4U5I1I2I3US1=15V,US2=10VUS1=6V,US2=12VUS1=12V,US2=10V2、令US1=12V,U

31、S2=10V，分別以c、e為參考節(jié)點(diǎn)，測(cè)量圖4.1中各節(jié)點(diǎn)電位及相鄰兩點(diǎn)之間的電壓值，將測(cè)量結(jié)果記入表4.2中，通過(guò)計(jì)算驗(yàn)證電路中任意兩節(jié)點(diǎn)間的電壓與參考點(diǎn)的選擇無(wú)關(guān)。并根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制電路電位圖。 表4.2不同參考點(diǎn)電位與電壓參考點(diǎn)V、UVaVbVcVdVeVfUabUbcUcdUdaUafUfeUdec節(jié)點(diǎn)計(jì)算值測(cè)量值相對(duì)誤差e節(jié)點(diǎn)計(jì)算值測(cè)量值相對(duì)誤差八、實(shí)驗(yàn)考慮題 1、測(cè)量電壓、電流時(shí)，如何判斷數(shù)據(jù)前的正負(fù)號(hào)？負(fù)號(hào)的意義是什么？2、電位出現(xiàn)負(fù)值，其意義是什么？3、電路中同時(shí)需要±15V電源供電，現(xiàn)有兩臺(tái)030V可調(diào)穩(wěn)壓電源，問(wèn)怎樣連接才能實(shí)現(xiàn)其要求？試畫出電路圖。4、假設(shè)I1或

32、I2與圖4.1中所標(biāo)方向相反，測(cè)量時(shí)能否斷定？其含義如何？實(shí)驗(yàn)二 戴維南定理一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、通過(guò)驗(yàn)證戴維南定理與諾頓定理，加深對(duì)等效概念的理解。2、學(xué)習(xí)測(cè)量有源二端網(wǎng)絡(luò)的開路電壓和等效電阻的方法。二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1、測(cè)量開路電壓Uoc；測(cè)量短路電流Isc和等效電阻R0。2、測(cè)量有源二端網(wǎng)絡(luò)的外特性。3、測(cè)量等效電壓源的外特性；測(cè)量等效電流源的外特性。三、實(shí)驗(yàn)儀器與設(shè)備序號(hào)名稱型號(hào)規(guī)格數(shù)量備注1可調(diào)直流穩(wěn)壓電源030V1實(shí)驗(yàn)臺(tái)固定部分2可調(diào)直流恒流源0200mA1實(shí)驗(yàn)臺(tái)固定部分3直流數(shù)字電壓表1實(shí)驗(yàn)臺(tái)固定部分4直流數(shù)字毫安表1實(shí)驗(yàn)臺(tái)固定部分5萬(wàn)用電表MF-30或其他16可調(diào)電阻箱0999991ZYD

33、G09或者ZYDG077戴維南定理實(shí)驗(yàn)線路板1ZYDG01或者ZYDG01-2或者ZYDG01-3四、實(shí)驗(yàn)原理1戴維南定理任何一個(gè)線性有源二端網(wǎng)絡(luò)或稱單口網(wǎng)絡(luò)，對(duì)外電路來(lái)說(shuō)，總可以用一個(gè)理想電壓源和電阻相串聯(lián)的有源支路代替，其理想電壓源的電壓等于原網(wǎng)絡(luò)端口的開路電壓UOC，其內(nèi)阻等于原網(wǎng)絡(luò)中所有獨(dú)立電源為零值時(shí)入端等效電阻R0。圖8.1戴維南等效電路1、 諾頓定理諾頓定理是戴維南定理的對(duì)偶形式，它指出任何一個(gè)線性有源二端網(wǎng)絡(luò)，對(duì)外電路而言，總可以用一個(gè)理想電流源和電導(dǎo)并聯(lián)的有源支路來(lái)代替，其電流源的電流等于原網(wǎng)絡(luò)端口的短路電流ISC，其電導(dǎo)等于原網(wǎng)絡(luò)中所有獨(dú)立電源為零時(shí)的入端等效電導(dǎo)G0。應(yīng)用

34、戴維南定理和諾頓定理時(shí)，被變換的二端網(wǎng)絡(luò)必須是線性的，可以包含獨(dú)立電源或受控電源，但是與外部電路之間除直接相聯(lián)絡(luò)外，不允許存在任何耦合。圖8.2諾頓定理2、 開路電壓UOC的測(cè)量方法一：電壓表直接測(cè)量法當(dāng)有源二端網(wǎng)絡(luò)的等效電阻R0遠(yuǎn)小于電壓表內(nèi)阻RV時(shí)，可直接用電壓表測(cè)量有源二端網(wǎng)絡(luò)的開路電壓，如圖8.3a所示。一般電壓表內(nèi)阻并不是很大，最好選用數(shù)字電壓表，數(shù)字電壓表的突出特點(diǎn)就是靈敏度高、輸入電阻大。通常其輸入電阻在10M歐姆以上，有的高達(dá)數(shù)百兆歐姆，對(duì)被測(cè)電路影響很小，從工程角度來(lái)說(shuō)，用其所得的電壓即是有源二端網(wǎng)絡(luò)的開路電壓。方法二：零示法在測(cè)量具有高內(nèi)阻含源二端網(wǎng)絡(luò)的開路電壓時(shí)，用電壓表

35、進(jìn)展直接測(cè)量會(huì)造成較大的誤差，為了消除電壓表內(nèi)阻的影響，往往采用零示法，如圖8.3b所示。零示法測(cè)量原理是用一低內(nèi)阻的穩(wěn)壓電源與被測(cè)有源二端網(wǎng)絡(luò)進(jìn)展比較，當(dāng)穩(wěn)壓電源的輸出電壓ES與有源二端網(wǎng)絡(luò)的開路電壓UOC相等時(shí)，電壓表的讀數(shù)將為零，然后將電路斷開，測(cè)量此時(shí)穩(wěn)壓源的輸出電壓，即為被測(cè)有源二端網(wǎng)絡(luò)的開路電壓。 a直接測(cè)量法 b零示法圖8.3開路電壓的測(cè)量3、 等效電阻R0的測(cè)量方法一：直接測(cè)量法用數(shù)字萬(wàn)用電表的電阻檔直接測(cè)量，測(cè)量時(shí)首先讓有源二端網(wǎng)絡(luò)中所有獨(dú)立電源為零，即理想電壓源用短道路來(lái)代替，理想電流源用開道路代替。這時(shí)電路變?yōu)闊o(wú)源二端網(wǎng)絡(luò)，用萬(wàn)用電表歐姆檔直接測(cè)量a,b間的電阻即可。方法

36、二：加壓求流法讓有源二端網(wǎng)絡(luò)中所有獨(dú)立電源為零，在a,b端施加一直流電壓U測(cè)量流入二端網(wǎng)絡(luò)的電流I，那么等效電阻R0=U/I，以上兩種方法適用于電壓源內(nèi)阻很小和電流源內(nèi)阻很大的場(chǎng)合。方法三：直線延長(zhǎng)法當(dāng)有源二端網(wǎng)絡(luò)不允許短路時(shí)，先測(cè)開路電壓UOC，然后測(cè)出有源二端網(wǎng)絡(luò)的負(fù)載電阻的電壓和電流。在電壓，電流坐標(biāo)系中標(biāo)出UOC，0、U1，I1兩點(diǎn)，過(guò)兩點(diǎn)作直線，與橫軸交點(diǎn)為0，ISC，那么ISC=，所以R0=。方法四：兩次求壓法測(cè)量時(shí)先測(cè)量一次有源二端網(wǎng)絡(luò)的開路電壓UOC，然后在a、b端接入一個(gè)電阻RL，再測(cè)出電阻RL兩端的電壓UL，那么等效電阻R0=×RL。顯見，以上兩種測(cè)求方法與有源二

37、端網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)部構(gòu)造無(wú)關(guān)，或者說(shuō)對(duì)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)電路構(gòu)造可以不去考慮，這正是戴維南定理和諾頓定理在電路分析與實(shí)驗(yàn)測(cè)試技術(shù)中得到廣泛應(yīng)用的原因所在。五、實(shí)驗(yàn)本卷須知1、測(cè)量時(shí)，注意儀表量程的更換。切不可用電流表測(cè)量電壓，以防燒毀電流表。2、實(shí)驗(yàn)步驟7中，電源置零時(shí)，不可將直流穩(wěn)壓源直接短接。3、用萬(wàn)用電表直接測(cè)R0時(shí)，網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的獨(dú)立源必須先置零，以免燒壞萬(wàn)用電表，其次歐姆檔必須調(diào)零后再進(jìn)展測(cè)量。六、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟1、 利用戴維南定理估算開路電壓 Uoc，等效電阻R0，短路電流Isc按圖8.4的實(shí)驗(yàn)電路接線，設(shè)Us=12V，Is=10mA，利用戴維南定理估算開路電壓 Uoc，等效電阻R0，短路電流Isc，將計(jì)算

38、值填入表8.1中。對(duì)使用儀表測(cè)量各量時(shí)，合理選擇量程做到心中有數(shù)。圖8.4 戴維南定理實(shí)驗(yàn)電路表8.1 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表UocR0Isc2、 測(cè)量開路電壓Uoc將開關(guān)S投向可變電阻箱一側(cè)，用電壓表測(cè)量A、B之間的電壓，即為開路電壓Uoc，填入表8.2中。3、 測(cè)量短路電流Isc和等效電阻R0將開關(guān)S投向短路側(cè)，測(cè)量短路電流Isc，利用R0=Uoc/Isc，可得等效電阻R0，填入表8.2中。 表8.2 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表UocVIscmAR0Uoc/Isc 實(shí)測(cè)值4測(cè)量有源二端網(wǎng)絡(luò)的外特性將可變電阻RL可調(diào)電阻箱接入電路A、B之間，將開關(guān)S投向可變電阻一側(cè)，測(cè)量有源二端網(wǎng)絡(luò)的外特性，按表8.3中所列電阻阻值調(diào)

39、節(jié)RL，記錄電壓表、電流表讀數(shù)，填入表8.3中。 表8.3 有源二端網(wǎng)絡(luò)外特性測(cè)量數(shù)據(jù)RL0302005101000UVImA4、 測(cè)量等效電壓源的外特性實(shí)驗(yàn)線路如圖8.5所示，首先將直流穩(wěn)壓電源輸出電壓調(diào)為US=Uoc，串入等效內(nèi)阻R0，按步驟4測(cè)量之，將測(cè)量結(jié)果填入表8.4中。圖8.5測(cè)量等效電壓源的外特性表8.4 等效電壓源外特性測(cè)量數(shù)據(jù)RL0302005101000UVImA測(cè)定有源二端網(wǎng)絡(luò)等效電阻又稱入端電阻的其他方法將被測(cè)有源二端網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的所有獨(dú)立源置零將電流源IS斷開，去掉電壓源，并在原電壓源兩端所接的兩點(diǎn)用一根短路導(dǎo)線相連，然后用伏安法或直接用萬(wàn)用電表的歐姆檔去測(cè)A、B兩點(diǎn)之間的

40、電阻，此即為被測(cè)網(wǎng)絡(luò)的等效內(nèi)阻R0或稱為網(wǎng)絡(luò)的入端電阻Ri。實(shí)驗(yàn)步驟7：被測(cè)網(wǎng)絡(luò)的等效電阻為517歐姆。七、實(shí)驗(yàn)考慮題1、在求有源二端網(wǎng)絡(luò)等效電阻時(shí)，如何理解“原網(wǎng)絡(luò)中所有獨(dú)立電源為零值？2、假設(shè)將穩(wěn)壓電源兩端并入一個(gè)3K的電阻，對(duì)本實(shí)驗(yàn)的測(cè)量結(jié)果有無(wú)影響？為什么？3、說(shuō)明測(cè)有源二端網(wǎng)絡(luò)開路電壓及等效內(nèi)阻的幾種方法，并比較其優(yōu)缺點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)三 日光燈電路及功率因數(shù)的進(jìn)步一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、理解日光燈電路的工作原理與接線。2、理解進(jìn)步功率因數(shù)在工程上的意義。3、掌握進(jìn)步感性負(fù)載功率因數(shù)的方法。4、進(jìn)一步熟悉功率表、功率因數(shù)表的使用方法。二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1、日光燈電路及其功率因數(shù)的改善。2、感性負(fù)載功率因數(shù)的

41、進(jìn)步。三、實(shí)驗(yàn)儀器與設(shè)備序號(hào)名稱型號(hào)規(guī)格數(shù)量備注1單相交流電源0220V實(shí)驗(yàn)臺(tái)固定部分2三相自耦調(diào)壓器實(shí)驗(yàn)臺(tái)固定部分3交流電壓表實(shí)驗(yàn)臺(tái)固定部分4交流電流表實(shí)驗(yàn)臺(tái)固定部分5單相功率表實(shí)驗(yàn)掛箱ZYD836萬(wàn)用電表7鎮(zhèn)流器220V/30W實(shí)驗(yàn)掛箱ZYDG068啟輝器與30W燈管配用實(shí)驗(yàn)掛箱ZYDG069日光燈管220V/30W實(shí)驗(yàn)臺(tái)固定部分10電容器1uF、2.2uF、4.7uF/630V ZYDG06或者ZYDG0811電流插座假設(shè)干ZYDG08或者ZYDG0912功率因數(shù)進(jìn)步實(shí)驗(yàn)線路板實(shí)驗(yàn)掛箱ZYDG08四、實(shí)驗(yàn)原理1、 日光燈電路原理日光燈電路由燈管、鎮(zhèn)流器及啟輝器三部分組成。其原理如圖17.

42、1所示。燈管在工作時(shí)可認(rèn)為是一個(gè)電阻負(fù)載R。鎮(zhèn)流器是一個(gè)交流鐵心線圈，可等效為一個(gè)電感很大的感性負(fù)載r、L串聯(lián)。燈亮后，啟輝器就不起作用了。故實(shí)際上是一個(gè)R、L串聯(lián)電路，等效電路如圖17.2所示。其工作原理如下：當(dāng)接通220V交流電源時(shí)，電源電壓通過(guò)鎮(zhèn)流器施加于啟輝器兩電極上，使極間氣體導(dǎo)電，可動(dòng)電極雙金屬片與固定電極接觸。由于兩電極接觸不再產(chǎn)生熱量，雙金屬片冷卻復(fù)原使電路突然斷開，此時(shí)鎮(zhèn)流器產(chǎn)生一較高的自感電動(dòng)勢(shì)經(jīng)回路施加于燈管兩端，而使燈管迅速起燃，電流經(jīng)鎮(zhèn)流器、燈管而流通。燈管起燃后，兩端壓降較低，啟輝器不工作，日光燈正常工作。圖17.1 日光燈原理電路 圖17.2日光燈等效電路2、 功

43、率因數(shù)的進(jìn)步電力系統(tǒng)中的大多數(shù)負(fù)載，如異步電動(dòng)機(jī)、日光燈等都是感性負(fù)載，功率因數(shù)較低，對(duì)電力系統(tǒng)的運(yùn)行不利。一是使電源設(shè)備的利用率減低，二是降低了輸電線路的輸電功率。也就是說(shuō)，負(fù)載的有功功率一定時(shí)，有關(guān)系式I=P/UCos，可見，功率因數(shù)低，線路電流就大，輸電線路上的功率消耗I2r也就增大r為線路等值電阻，使輸電功率降低。因此進(jìn)步負(fù)載的功率因數(shù)有著重要的經(jīng)濟(jì)意義。進(jìn)步功率因數(shù)即在不改變?cè)?fù)載工作狀態(tài)的條件下，設(shè)法減小線路電流。常用的方法是感性負(fù)載并聯(lián)電容補(bǔ)償之，容性負(fù)載并聯(lián)電感補(bǔ)償之。圖17.3感性負(fù)載電路 圖17.4相量圖在感性負(fù)載兩端并聯(lián)電容器后的相量圖如圖17.4所示。假設(shè)忽略線路阻抗，

44、并聯(lián)電容后并不改變?cè)?fù)載的工作狀況，但卻通過(guò)容性電流對(duì)感性電流的補(bǔ)償，進(jìn)步了功率因數(shù)，降低了對(duì)電源輸出電流的要求，可增加一定容量電源的帶載才能。根據(jù)圖17.4所示的相量圖，可確定將功率因數(shù)從0=cos0進(jìn)步到=cos時(shí)所需并聯(lián)的電容。參考以下公式計(jì)算：P=UI=UI00 I0= I= IC=I0sin0-Isin C= 負(fù)載消耗的電能是供電部門或用戶的一個(gè)重要指標(biāo)，電能用電度表測(cè)量。五、實(shí)驗(yàn)本卷須知1、本實(shí)驗(yàn)用交流市電220V，務(wù)必注意用電和人身平安。2、每次換接線路，均要斷開電源，不得在通電狀態(tài)下?lián)Q接線路，以免造成人身危險(xiǎn)。3、在接通電源前，應(yīng)先將自耦調(diào)壓器手柄置在零位上。4、功率表要正確接

45、入線路，讀數(shù)時(shí)要注意量程和實(shí)際讀數(shù)的折算關(guān)系。5、線路接線正確，日光燈不能啟輝時(shí)，注意檢查啟輝器及其接觸是否良好。六、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟1、 日光燈電路及其功率因數(shù)的改善1按圖17.5實(shí)驗(yàn)電路接線，電源電壓取自實(shí)驗(yàn)裝置配電屏上的可調(diào)電壓輸出端，逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)調(diào)壓手柄，將調(diào)壓器調(diào)到指示為零，功率因數(shù)表接線方式同功率表，電流線圈串入電路，電壓線圈并入電路，參考實(shí)驗(yàn)十五中功率表的接線說(shuō)明。接線完畢經(jīng)指導(dǎo)老師檢查后，方可接通市電電源。圖17.5實(shí)驗(yàn)電路實(shí)驗(yàn)用的日光燈管安裝在實(shí)驗(yàn)裝置的頂端，燈管兩端引出的四根絕緣導(dǎo)線與實(shí)驗(yàn)裝置的電源控制屏上的日光燈管線路圖的四個(gè)藍(lán)色護(hù)套插座相連。 2將S1、S2、S3斷開，將自

46、耦調(diào)壓器的輸出電壓調(diào)至220V，用交流電壓表測(cè)量電源電壓U、燈管電壓U1、鎮(zhèn)流器電壓U2，通過(guò)一只交流電流表和三只電流插座分別測(cè)量三條支路的電流，用單相功率表測(cè)量功率，并記入表17.1中。表17.1測(cè)量數(shù)據(jù)計(jì)算數(shù)據(jù)UVU1VU2VILAPWCosR=|Z|=XLLCos3分別并聯(lián)電容C1、C1+C2、C1+C2+C3，每改變一次電容值，測(cè)一次有關(guān)參數(shù)，記入表17.2中。4在同一坐標(biāo)系作I=fC和cos=fC曲線，并分析曲線成因。 表17.2電容器測(cè)量數(shù)據(jù)計(jì)算數(shù)據(jù)標(biāo)算值UVIAILAICAPWCosC=Cos0=1uF2.2uF3.2uF4.7uF5.7uF6.9uF七、實(shí)驗(yàn)考慮題1、在日常生活

47、中，當(dāng)日光燈上缺少啟輝器時(shí)，人們常用一根導(dǎo)線將啟輝器的兩端短接一下，然后迅速斷開，使日光燈點(diǎn)亮；或用一只啟輝器去點(diǎn)亮多只同類型的日光燈，這是為什么？2、進(jìn)步感性負(fù)載的功率因數(shù)，為什么不采用給負(fù)載串聯(lián)電容的方法？所并電容器是否越大越好？3、并聯(lián)電容后，總電流和功率因數(shù)有何變化？以此說(shuō)明進(jìn)步功率因數(shù)的實(shí)際意義。4、怎樣判斷電路工作在=1的狀態(tài)？實(shí)驗(yàn)四 三相交流電路的研究及測(cè)量一、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)證這兩種接法下線電壓、相電壓，線電流、相電流之間的關(guān)系。2、充分理解三相四線供電系統(tǒng)中中線的作用。3、掌握三相交流電路相序的測(cè)量方法。二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1、三相負(fù)載星形聯(lián)接

48、，三相四線制Y0形聯(lián)接有中線；三相三線制Y形聯(lián)接無(wú)中線；驗(yàn)證這兩種接法下線電壓、相電壓，線電流、相電流之間的關(guān)系。判斷三相電源的相序。2、負(fù)載三角形聯(lián)接三相三線制供電，驗(yàn)證這種接法下線電壓、相電壓，線電流、相電流之間的關(guān)系。三、實(shí)驗(yàn)儀器與設(shè)備序號(hào)名稱型號(hào)與規(guī)格數(shù)量備注1三相交流電源3 0220V1實(shí)驗(yàn)臺(tái)固定部分2三相自耦調(diào)壓器1實(shí)驗(yàn)臺(tái)固定部分3交流電壓表1實(shí)驗(yàn)臺(tái)固定部分4交流電流表1實(shí)驗(yàn)臺(tái)固定部分5三相燈組負(fù)載25W/220V 白熾燈9實(shí)驗(yàn)掛箱ZYDG086電流插座假設(shè)干實(shí)驗(yàn)掛箱ZYDG09四、實(shí)驗(yàn)原理1、三相負(fù)載可接成星形又稱“Y接或三角形又稱“接，當(dāng)三相對(duì)稱負(fù)載作Y形聯(lián)接時(shí)，線電壓U1是相

49、電壓UP的倍，線電流I1等于相電流IP。即當(dāng)采用三相四線制接法時(shí)，流過(guò)中線的電流I00，所以可以省去中線。當(dāng)對(duì)稱三相負(fù)載作形聯(lián)接時(shí)，有。2、不對(duì)稱三相負(fù)載作Y聯(lián)接時(shí)，必須采用三相四線制接法，即Y0接法。而且中線必須結(jié)實(shí)聯(lián)接，以保證三相不對(duì)稱負(fù)載的每相電壓維持對(duì)稱不變。倘假設(shè)三相負(fù)載不對(duì)稱而又無(wú)中線即三相三線制Y接時(shí)，負(fù)載的三個(gè)相電壓不再平衡，各相電流也不相等，致使負(fù)載輕的那一相的相電壓過(guò)高，使負(fù)載遭受損壞；負(fù)載重的一相相電壓又過(guò)低，使負(fù)載不能正常工作。尤其是對(duì)于三相照明負(fù)載，無(wú)條件地一律采用Y0接法。3、對(duì)于不對(duì)稱負(fù)載作接時(shí)，但只要電源的線電壓U1對(duì)稱，加在三相負(fù)載上的電壓仍是對(duì)稱的，各相負(fù)載

50、工作沒(méi)有影響。4、為防止三相負(fù)載不對(duì)稱而又無(wú)中線時(shí)相電壓過(guò)高而損壞燈泡，本實(shí)驗(yàn)采用“三相220V電源，即線電壓為220V，可以通過(guò)三相自耦調(diào)壓器來(lái)實(shí)現(xiàn)。5、 圖23.1為相序指示器電路，用以測(cè)定三相電源的相序U、V、W。它是由一個(gè)電容器和兩個(gè)瓦數(shù)一樣白熾燈連接成的星形不對(duì)稱三相負(fù)載電路。假設(shè)電容器所接的是U相，那么燈光較亮的是V相，較暗的是W相。相序是相對(duì)的，任何一相均可作為U相，但U相確定后，V相和W相也就確定了。圖23.1五、實(shí)驗(yàn)本卷須知1、本實(shí)驗(yàn)采用三相交流市電，線電壓為380V，應(yīng)穿絕緣鞋進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室。實(shí)驗(yàn)時(shí)要注意人身平安，不可觸及導(dǎo)電部件，防止意外事故發(fā)生。2、每次接線完畢，同組同學(xué)應(yīng)

51、自查一遍，然后由指導(dǎo)老師檢查后，方可接通電源，必須嚴(yán)格遵守先接線，后通電；先斷電，后拆線的實(shí)驗(yàn)操作原那么。3、星形負(fù)載做短路實(shí)驗(yàn)時(shí)，必須首先斷開中線，以免發(fā)生短路事故。4、為防止三相負(fù)載不對(duì)稱而又無(wú)中線時(shí)相電壓過(guò)高而損壞燈泡，本實(shí)驗(yàn)采用“三相220V電源，即線電壓為220V，可以通過(guò)三相自耦調(diào)壓器來(lái)實(shí)現(xiàn)。六、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟1三相負(fù)載星形聯(lián)接按圖23.2線路組接實(shí)驗(yàn)電路，即三相燈組負(fù)載經(jīng)三相自耦調(diào)壓器接通三相對(duì)稱電源，并將三相調(diào)壓器的旋柄置于三相電壓輸出為0V的位置，經(jīng)指導(dǎo)老師檢查后，方可合上三相電源開關(guān)，然后調(diào)節(jié)調(diào)壓器的輸出，使輸出的三相線電壓為220V即火線與火線之間的線電壓為220V；亦即U、V之間的電壓為220V，V、W之間的