《電路實驗指導資料》word版

1、.電路實驗參考資料上實驗系統(tǒng)概述學生預習一、實驗系統(tǒng)的特點：1、實驗臺采用模塊化設計、積木組合式構造，設計新穎、美觀，方便靈敏，節(jié)省實驗用房，耗電省、噪音低2、完善的人身平安保護體系：1實驗臺外殼接地；2控制屏電源由交流接觸器通過起、停按鈕進展控制；進線電源首先經過符合國家標準的電流型漏電保護器，漏電流小于30mA；3在三相調壓器輸出端設有過流和過壓保護，調壓器輸出短路或所帶負載太大，電流超過設定值，系統(tǒng)即告警并切斷總電源。4強弱電實驗導線采用二種不同的實驗導線，防止了學生將強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線均采用特殊設計的構造，使用平安、可靠、防觸電。3、實驗裝置中各儀

2、器經過特殊設計，穩(wěn)定性好，實驗線路選擇典型，完全與教學內容相配合。4、實驗的深度與廣度可根據(jù)教學需要靈敏調整，普及與進步可根據(jù)教學的進程作有機地結合，也可以利用實驗單元配置的靈敏性進展創(chuàng)新型實驗。裝置采用積木式構造，更換便捷，如要擴展功能或開發(fā)新實驗，只需添加部件即可，永不淘汰。5、采用整體與掛箱相結合的構造形式， 電源配置、儀表一目了然，掛箱面板實驗電路的示意圖線路清楚，各實驗掛箱任務明確，操作、維護方便。二、實驗系統(tǒng)構造：ZY11GETE12SB型電工電子實驗裝置主要由控制屏、實驗桌、假設干個實驗掛箱選配、高可靠實驗導線、三相異步鼠籠電機等組成。整機采用鐵質雙層亞光密紋噴塑構造，鐵質噴塑面

3、板，構造結實，造型簡捷明快，線條流暢，極富現(xiàn)代感。實驗桌為鐵質雙層亞光密紋噴塑構造，桌面為防火耐磨高密度板，構造穩(wěn)固，形狀似長方體封閉式構造，造型美觀大方，設有抽屜、存放柜，用于放置模塊、工具、導線等。桌面用于安裝電源控制屏并提供一個寬闊舒適的工作臺面。實驗桌還設有四個可挪動輪子、支撐調節(jié)和固定構造，便于挪動或固定。三、電源控制屏功能及操作使用說明電源控制屏為實驗提供三相0430V可調交流電源，同時可得到實驗所需0250V單相可調交流電源；三相電網輸入電壓與三相調壓輸出電壓由三只指針式交流電壓表量程為0450V表頭指示，用切換開關切換。 電源控制屏還提供了各種交直流測量儀表，各測量儀表的操作使

4、用參見附錄。電源控制屏內部提供了一定的平安保護體系，防止意外事故的發(fā)生。但實驗中所用220V、380V為非平安電壓，學生必須嚴格按照正確的操作標準進展實驗，遵循“先接線后通電，先斷電后拆線的操作規(guī)那么，嚴禁帶電操作比方接拆線、插拔線；人體且勿碰觸帶電和轉動部分。接線或改接線路，必須經指導老師檢查前方可通電進展實驗。實驗時應養(yǎng)成單手操作的良好習慣。實驗完畢 應先關閉所有掛件低壓電源，接著按“停頓按鈕。假設有緊急狀況發(fā)生，首先切斷實驗臺左側的漏電保護總開關。漏電保護開關如因被控制電路發(fā)生漏電故障而分閘，此時漏電指示按鈕凸出，應先查明原因，排除故障后將漏電指示按鈕按下后再合閘。漏電保護開關應每個月進

5、展一次漏電指示按鈕復位。1電源控制屏的啟動線電壓為380V的三相四線制交流電源經四芯插頭引入，通過鑰匙式電源總開關、接觸器KM三對主觸頭接到三相自耦調壓器的原繞組端U1、V1、W1，調壓后的電壓經調壓器的副繞組端U、V、W輸出。N為中性線即零線。調壓器的調壓手柄裝在控制屏的左側，將手柄逆時針旋到底輸出電壓為零；順時針旋轉電壓增大，調壓范圍為線電壓0430V，相電壓0250V。1接好機殼的接地線；關閉實驗臺上所有的電源開關，將監(jiān)視電壓表的切換開關置于“三相電網一側，將三相調壓器調壓手柄旋到零位。2將三相四芯電纜線插頭插入實驗室墻壁上的三相四線電源插座內，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，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線電壓之值。4按下“啟動按鈕，紅色燈滅，綠色燈亮，同時可聽到屏內交流接觸器瞬間吸合聲，三相可調輸出端3只指示燈亮，屏正面實驗掛箱前方槽板底部單相三芯220V圓形航空插座及實驗屏右側面單相220V電源插座和三相四芯380V電源插座，均有電壓輸出，電源控制屏啟動完畢。5調壓器的調壓手柄旋轉時，一定要遵從正確的操作方法，即一定要順時針從零增大到430V，或者逆時針從430V減小到零。不可用力順時針從430V調到0或者逆時針從0調到430V，否那么會損壞調壓器，緊固螺釘打滑，導致不易操作。2、三相可調交流電源輸出電

7、壓調節(jié)1將交流電壓表指示切換開關置于“三相調壓一側，三只電壓表指針回零。2按順時針方向即標志牌上“大一側緩緩旋動三相自耦調壓器的調整旋鈕，三只電壓表隨之偏轉，指示三相可調輸出電壓的U、V、W線電壓之值，實驗完畢，將調節(jié)旋鈕調回零位。3、數(shù)字式可調直流穩(wěn)壓源、可調恒流源的使用1數(shù)顯直流穩(wěn)壓源可自動切換量程，直流恒流源可通過粗調分段調, 穩(wěn)壓源分10V、20V、30V三檔，恒流源分2mA、20mA、200mA、旋鈕和細調連續(xù)調旋鈕調節(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，啟動實驗裝置電源之前，應先使其輸出旋鈕置于零位，實驗時再緩慢地增、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翻開之前，一定要接負載線路，然后再翻開電源開關。假設不接負載，就翻開電源開關，恒流源通過理論上無限大的空間電阻，會燒壞恒流源內部的芯片LM324及電阻，甚至會燒壞供電變壓器。4、航空插座的使用控制屏掛件前方槽板上設有三芯航空插座，給需要供電的實驗掛箱提供電源。使用時將帶有電源線的實驗掛箱后面的航空插頭插入實驗臺上的航空插座內，注意嚴禁帶電操作航空插頭插座。航空插座與實驗臺內的220V、380V電源電壓相連，學生且勿帶電碰觸航空插座，以免造成嚴重平安事故。需要供電的掛箱：功率表功率因數(shù)表實驗掛箱，數(shù)電實驗掛箱、模電實驗掛箱、PLC實驗掛箱等。5、關閉電

9、源遵循先關直流電源后關交流電源的原那么。實驗完畢，將各直流電源開關關閉，接著檢查三相調壓器是否調回到零位，按下“停頓按鈕，綠色指示燈滅，紅色指示燈亮，然后關閉鑰匙開關，紅色指示燈滅，最后關閉電網閘刀。6、日光燈的使用開啟鑰匙式開關紅色按鈕燈亮，將電源控制屏面板上的照明轉換開關置于“照明一側，日光燈亮。反之那么關閉日光燈。預習資料學生預習一、目的 1、掌握電壓表、電流表的使用方法。2、理解電壓表、電流表內阻的測量方法。3、理解電壓表、電流表內阻對測量結果的影響及減小儀表內阻產生測量誤差的方法。二、內容1、用標準表校驗20mA量程的直流毫安表和5V量程的萬用電表直流電壓檔。2、用分壓法測定萬用電表

10、MF30直流電壓1V和5V檔量限的內阻。3、用分流法測定直流毫安表2mA和20mA檔量限的內阻。4、采用同一量程兩次測量法測量電路負載RL上的電流。三、實驗儀器與設備序號名稱型號與規(guī)格數(shù)量備注1可調直流穩(wěn)壓電源030V1實驗臺固定部分2可調直流恒流源0200mA1實驗臺固定部分3萬用電表MF-30或其他14標準電流表15標準電壓表16直流毫安表1實驗臺固定部分7可變電阻箱0999991ZYDG09或者ZYDG078電阻假設干ZYDG09或者ZYDG07四、 原理 1根據(jù)被測量的性質選擇儀表的類型被測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。應選擇相應的直流儀表和交流儀表。假設

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。假設被測量是非正弦交流電壓或電流，那么在測有效值時可用電磁系或電動系儀表，測平均值可用整流系儀表，測瞬時值可用示波器，從波形中可求出各點的瞬時值和最大值，測最大值還可用峰值表。測量交流量時，還應考慮被測量的頻率。一般電磁系、電動系和感應系儀表，適用頻率范圍較窄，但特殊設計的電動系儀表可用于中頻。整流系儀表適用頻率可以高一些。1根據(jù)被測線路和被測負載阻抗的大小選擇內阻適宜的儀表對電路進展測量時，儀表的接入對電路工作情況的影響盡可能小，否那么測量出來的數(shù)據(jù)將不反映電路的實際情況。因此用電壓表測量負載電壓時，電壓表內

12、阻越大越好。一般假設電壓表內阻RV100RR為被測負載的總電阻，就可以忽略電壓表內阻的影響。電流表串聯(lián)接入電路進展測量時，其內阻越小，對電路的影響也越小。一般當電流表內阻RARR是與電流表串聯(lián)的總電阻時，即可忽略電流表內阻的影響。電壓表、電流表內阻大小與儀表的測量機構即表頭的靈敏度有關，磁電系儀表靈敏度高，作電壓表時內阻常在2000/V以上，高的可達100K/V，用作電流表時，因靈敏度高的表頭所用分流電阻的阻值小，故磁電系電流表內阻小。電磁系和電動系電壓表、電流表內阻的情況那么與磁電系相反。1根據(jù)測量的需要合理選擇儀表的準確度等級我國目前消費的電工儀表，其準確度有8級，即0.05、0.1、0.

13、2、0.5、1.0、1.5、2.5、5.0級。儀表準確度就是儀表在規(guī)定條件下工作，其標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數(shù)值。例如標稱的準確度為1.0的表頭，相應量程的最大相對誤差為±1.0%。儀表準確度等級數(shù)值越小，準確度越高，根本誤差越小。一般電工儀表中，單向標度尺的儀表用的最多，以此為例，其準確度以標度尺工作部分上量限的百分數(shù)表示。假設以K表示其準確度等級，那么有±K%=×100%，式中m以絕對誤差表示的最大根本誤差； Am測量上限。在電工儀表的表盤上一般都標出了儀表的準確度等級符號。儀表的準確度越高，測量誤差越小。結果越可靠。但并不

14、是說測量時要盡量選用準確度高的儀表。因為儀表的準確度越高，價格越貴，維修也困難。在準確度較低的儀表可以滿足測量要求的情況下，就不必選用準確度高的儀表。通常準確度為0.1級和0.2級的儀表作標準表和精細測量用；0.51.5級的儀表用于實驗室一般測量，1.05.0級的儀表用于一般工業(yè)消費。儀表的準確度等級應該定期進展校驗。比較法校驗直流電流表、直流電壓表，選取一塊比被校表的準確度等級高12級的儀表作為標準表。校驗電壓表，將標準表與被校表并聯(lián)接入電路中；校驗電流表，將標準表與被校表串聯(lián)接入電路中，如圖1.1所示。在表的整個刻圖1.1 比較法校驗儀表電路度范圍內，逐點比較被校表與標準表的差值，并作出校

15、正曲線，橫坐標是被校表的讀數(shù)，縱坐標是被校表讀數(shù)與標準表讀數(shù)之差。從校正曲線可查出被校表讀數(shù)的校正量。根據(jù)最大值的絕對值與量程之比的百分數(shù)，確定被校表的等級。1按照被測量的大小選用量限適宜的儀表選擇儀表時，一般應使被測量的大小為儀表量限的或以上，假設被測量的大小不到儀表量限的，那就是不合理的。假設用量限比被測量數(shù)值大得多的儀表進展測量，那么測量誤差很大。當然，被測量的大小也不能超過儀表的量限，特別是對靈敏度高的電工儀表，這可能造成儀表的損壞。1電流表、電壓表內阻的測量1電流表的內阻測量可采用分流法，如圖1.2a所示。為被測電流表，內阻設為RA。首先斷開開關S，調節(jié)電流源的輸出電流IS，使電流表

16、指針滿偏轉。然后合上開關S，并保持IS值不變，調節(jié)可調電阻RW，使電流表的指針在1/2滿偏轉位置，此時有IA=IR=IS 那么RA=RW，再測量可調電阻的阻值RW即為電流表的內阻。2電壓表的內阻測量可采用分壓法，如圖1.2b所示。為被測電壓表，內阻設為RV。首先合上開關S，調節(jié)電壓源的輸出電壓US，使電壓表指針滿偏轉。然后斷開開關S，并保持US值不變，調節(jié)可調電阻RW，使電壓表的指針在滿偏轉位置，此時有UV=UR=US ， 那么RV=RW，再測量可調電阻的阻值RW即為電壓表的內阻。圖1.2 測量儀表內阻電路1、 減小儀表測量誤差的方法假設電流表或電壓表的內阻不理想，可采用同一量程兩次測量法減小

17、由此造成的誤差。其中，第一次測量與一般的測量并無兩樣，只是在進展第二次測量時，必須在電路中串入一個阻值的附加電阻R。1電壓測量測量如圖1.3所示電路的開路電壓U0圖1.3是兩次測量某電路開路電壓的示意圖。第一次測量，電壓表的讀數(shù)為U1 ，設電壓表的內阻為RV ，第二次測量時應與電壓表串接一個電阻值的電阻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1.3兩次測量法測開路電壓2電流測量測量圖1.4所示短路電流I第一次測量電流表的讀數(shù)為I1，設電流表內阻為RA，第二次測量時應與電流表串接一個電阻值的電阻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1.4兩次測量法測短路電流五、本卷須知1、指針式直流穩(wěn)壓源和直流恒流源均可通過粗調旋鈕和細調旋鈕調節(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，啟動實驗裝置電源之前，應使其輸出旋鈕置于零位，實驗時再緩慢地增、減輸出。2、數(shù)字式直流穩(wěn)壓源可以自動切換量程，通過輸出旋鈕調節(jié)輸出量，由數(shù)顯電壓表顯示其輸出量的大小，啟動實驗裝置電源之前，應使其輸出旋鈕置于零位，實驗時再緩慢地增、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、電壓表應與電路并聯(lián)使用，電流表應與電路串聯(lián)使用，并且都要注意極性與量限的合理選擇。六、內容與步驟 1按圖1.1接好電路，US接可調直流穩(wěn)

19、壓電源，調節(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確度等級高12級的儀表作為標準表。用標準表校驗20mA量程的直流毫安表和5V量程萬用電表直流電壓檔。在表的整個刻度范圍內，逐點比較被校表與標準表的差值，記錄校驗數(shù)據(jù)于以下表中。本卷須知：標準表的準確度等級應該比被校表的準確度等級高表1.1校驗直流毫安表數(shù)據(jù)被校直流毫安表IX/mA15101520標準數(shù)字電流表IO/mA絕對誤差I=|IX-IO|表1.2校驗直流電壓表萬用電表直流電壓檔數(shù)據(jù)被校直流電壓表UX/V12345標準數(shù)字電壓表UO/V絕對誤差U=|UX-UO|2、根據(jù)“分壓法原理測定萬用電表MF30直流電壓1V和5V檔量限的

20、內阻。數(shù)字電壓表測量精度高，內阻很大，因此測定指針式萬用電表的電壓檔內阻本卷須知：翻開穩(wěn)壓源船形電源開關之前，應使其輸出旋鈕置于零位，實驗時再緩慢地增、減輸出；穩(wěn)壓源的輸出不允許短路。表1.3 分壓法測電壓表內阻被測表量程電壓表滿偏值V電壓表半偏值VRWK計算內阻RVK1V5V實驗線路如圖1.2b所示，其中RW為可調電阻箱。先將開關S閉合，萬用電表置1V檔，調節(jié)可調電壓源輸出US，使電壓表滿偏；再將開關S斷開，分壓電阻RW接入電路，保持可調電壓源輸出US不變，調節(jié)可調電阻箱RW，使電壓表指示為滿偏時的一半，數(shù)據(jù)記入表1.3中，計算電壓表內阻RV。改變萬用電表量程，重復上述步驟。測試內容見表1.

21、3，并將實驗數(shù)據(jù)記入表中。 3、根據(jù)“分流法原理測定直流毫安表2mA、20mA檔量限的內阻。實驗線路如圖1.2a所示，其中RW為可調電阻箱。先將開關S斷開，直流毫安表置2mA檔，調節(jié)可調恒流源輸出IS，使電流表滿偏；再將開關S閉合，分流電阻RW接入電路，保持可調恒流源輸出IS不變，調節(jié)可調電阻箱RW，使電流表指示為滿偏時的一半，數(shù)據(jù)記入表1.4中，計算電流表內阻RA。改變直流毫安表量程，重復上述步驟。測試內容見表1.4，并將實驗數(shù)據(jù)記入表中。本卷須知：翻開恒流源船形電源開關之前，粗調旋鈕置2mA檔，細調旋鈕置于零位，實驗時再緩慢地增、減輸出。恒流源的輸出不允許開路。 表1.4 分流法測電流表內

22、阻被測表量程電流表滿偏值mA電流表半偏值mARW計算內阻RA2mA20mA4、用直流毫安表20mA檔，采用同一量程兩次測量法測量圖1.5所示電路負載RL上的電流。直流毫安表20mA檔量限的內阻RA用實驗內容3的測定結果第一次測量，電流表直接串接到負載RL支路上，讀數(shù)記為I1，設電流表內阻為RA，第二次測量時應與電流表串接一個電阻值的電阻R，再串接到負載RL支路上，電流表讀數(shù)為I2，根據(jù)兩次測量結果，計算電路負載RL上的電流。圖1.5 兩次測量法測負載電流實驗一 電路根本測量及故障判別排除一、實驗目的1、掌握電流表、電壓表、穩(wěn)壓電源的使用方法。2、學習電流、電壓的測量及誤差分析。3、掌握電位的測

23、量及電位正負的斷定。4、掌握電路電位圖的繪制方法。5、學會用電流插頭、插座測量各支路電流的方法。6、根據(jù)實驗電路參數(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、實驗內容1、布置并連接實驗線路，調節(jié)可調穩(wěn)壓源輸出，使用電壓表、電流表測量電路電壓、電流等，判斷被測量的正負，進展誤差分析，學會用電流插頭、插座測量各支路電流的方法。2、分別以c、e為參考節(jié)點，測量混聯(lián)電路中各節(jié)點電位及相鄰兩點之間的電壓值，斷定電位的正負，通過計算驗證電路中任意兩節(jié)點間的電壓與參考點的選擇無關，并根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪制電路電位圖。三、實驗儀器與設備序號名稱型號規(guī)格數(shù)量備注1可調直流穩(wěn)壓電源030V2實驗臺固定部分

24、2直流數(shù)字電壓表1實驗臺固定部分3直流數(shù)字電流表1實驗臺固定部分4直流數(shù)字毫安表1實驗臺固定部分5基爾霍夫定律實驗線路板1ZYDG01或者ZYDG01-1或者ZYDG01-3四、實驗原理1、 滑線變阻器的使用滑線變阻器是一種常用的電工設備。它可作為可變電阻，用以調節(jié)電路中的電流，使負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，在各種使用場合，不管滑動觸頭處于任何位置，流過它的電流均不允許超過額定電流，否那么會燒壞滑線變阻器。2、 電位的測量及電位正負的斷定電路中某點的電位等于該點與參考點之間的電壓。電位的參考點

25、選擇不同，各節(jié)點的電位也相應改變，但任意兩點間的電位差不變，即任意兩點間電壓與參考點電位的選擇無關。測量電位就象測量電壓一樣，要使用電壓表或萬用電表電壓檔。假設將儀表的接“-的黑表筆放在電路的正方向參考方向的低電位點上，接“+的紅表筆放在正方向的高電位點上，表針正偏轉，那么讀數(shù)應取正值。假設表針反偏，那么應將表筆對調后再測量，讀數(shù)取負值。3、 電位圖的繪制假設以電路中的電位值作縱坐標，電路中各點位置電阻或電源作橫坐標，將測量到的各點電位在該坐標平面中標出，并把標出點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間電位的變化情況。而且任意兩點的電位變化，即為該兩點之間的電

26、壓。在電路中，電位參考點可任意選定，對于不同參考點，所繪出的電位圖形是不同，但其各點電位變化的規(guī)律是一樣的。4、 電壓和電流的測量與讀數(shù)在電路測量中，電流表應與被測電路串聯(lián)，電壓表要與被測電路并聯(lián)。在直流電路中，要注意儀表正極端必須與電路高電位點連接，否那么，儀表會出現(xiàn)反擺，甚至會損壞儀表。接線前，應根據(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)超過儀表量程會損壞儀表；量程選擇太大又會增加測量誤差。根據(jù)誤差理論分析，一般應當使其讀數(shù)在1/22/3滿刻度之間。一定準確度的儀表，所選量程越接近被測值，測量結果的誤差就越小。5、 電流插座和插頭的設置為了用同一電流表來測量多個支路電流

27、，電流表并不直接串入電路，而是用幾個普通話筒插座來代表。將電流插座接入被測電流支路，電流插頭與一個電流表相接，可用電流插頭插入電流插座的兩接觸銅片間，電流就流經電流表而測得所需支路電流。6、 電路故障分析與排除1實驗中常見故障連線：連線錯、接觸不良、短路或斷路。元件：元件錯或元件值錯，包括電源輸出錯。參考點：電源、實驗電路、測試儀器之間公共參考點連接錯誤等等。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，在小范圍內逐點檢查，最后找出故障點并給予排除。簡單實用的方法是用萬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 ：用萬用電表電壓檔或電壓表，在接通電源的

28、情況下，根據(jù)實驗原理，電路某兩點應該有電壓，萬用電表測不出電壓；某兩點不應該有電壓，而萬用電表測出了電壓；或所測電壓值與電路原理不符，那么故障即在此兩點間。斷電檢查法 ：電工實驗過程中，可能經常會遇到接觸不良或連接導線內部斷開的隱性故障。利用萬用電表可以較方便地尋找到這類故障點。首先，在測量過程中發(fā)現(xiàn)某點或某部分電路在數(shù)值上與理論值相差甚遠或時有時無時，可以大致推斷出故障區(qū)域，然后切斷電源，用萬用電表歐姆檔測量故障區(qū)域內的端鈕、接線、焊點或元件，當發(fā)現(xiàn)某處應當是接通的而阻值較大時，即為故障點。五、實驗本卷須知1、使用指針式儀表時，要特別關注表針的偏轉情況，及時調換表的檔位，防止指針打彎或損壞儀

29、表。2、測量電位時，不但要讀出數(shù)值來，還要判斷實際方向，并與設定的參考方向進展比較，假設不一致，那么該數(shù)值前加“-號。3、使用電流測試線時，紅色插頭接電流表“+，黑色插頭接電流表“-。4、使用數(shù)字直流電壓表測量電位時，用黑筆端插入參考點，紅筆端插入被測各點，假設顯示正值，那么說明該點電位為正即高于參考點電位；假設顯示負值，說明該點電位為負值即該點電位低于參考點電位。5、使用數(shù)字直流電壓表測量電壓時，紅筆端接入被測電壓參考方向的正+端，黑表筆插入被測電壓參考方向的負-端，假設顯示正值，那么說明電壓參考方向與實際方向一致；假設顯示負值，說明電壓參考方向與實際方向相反。六、實驗內容與步驟1、實驗線路

30、如圖4.1所示，實驗前先任意設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)調節(jié)穩(wěn)壓電源輸出電壓。2熟悉電流插頭的構造，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)字電壓表分別測量兩路電源及電阻元件上的電壓值，記錄之。將測量結果填入表4.1中。圖4.1 實驗電路表4.1 電路根本測量實驗數(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，測量圖4.1中各節(jié)點電位及相鄰兩點之間的電壓值，將測量結果記入表4.2中，通過計算驗證電路中任意兩節(jié)點間的電壓與參考點的選擇無關。并根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪制電路電位圖。 表4.2不同參考點電位與電壓參考點V、UVaVbVcVdVeVfUabUbcUcdUdaUafUfeUdec節(jié)點計算值測量值相對誤差e節(jié)點計算值測量值相對誤差八、實驗考慮題 1、測量電壓、電流時，如何判斷數(shù)據(jù)前的正負號？負號的意義是什么？2、電位出現(xiàn)負值，其意義是什么？3、電路中同時需要±15V電源供電，現(xiàn)有兩臺030V可調穩(wěn)壓電源，問怎樣連接才能實現(xiàn)其要求？試畫出電路圖。4、假設I1或

32、I2與圖4.1中所標方向相反，測量時能否斷定？其含義如何？實驗二 戴維南定理一、實驗目的1、通過驗證戴維南定理與諾頓定理，加深對等效概念的理解。2、學習測量有源二端網絡的開路電壓和等效電阻的方法。二、實驗內容1、測量開路電壓Uoc；測量短路電流Isc和等效電阻R0。2、測量有源二端網絡的外特性。3、測量等效電壓源的外特性；測量等效電流源的外特性。三、實驗儀器與設備序號名稱型號規(guī)格數(shù)量備注1可調直流穩(wěn)壓電源030V1實驗臺固定部分2可調直流恒流源0200mA1實驗臺固定部分3直流數(shù)字電壓表1實驗臺固定部分4直流數(shù)字毫安表1實驗臺固定部分5萬用電表MF-30或其他16可調電阻箱0999991ZYD

33、G09或者ZYDG077戴維南定理實驗線路板1ZYDG01或者ZYDG01-2或者ZYDG01-3四、實驗原理1戴維南定理任何一個線性有源二端網絡或稱單口網絡，對外電路來說，總可以用一個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絡端口的開路電壓UOC，其內阻等于原網絡中所有獨立電源為零值時入端等效電阻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偶形式，它指出任何一個線性有源二端網絡，對外電路而言，總可以用一個理想電流源和電導并聯(lián)的有源支路來代替，其電流源的電流等于原網絡端口的短路電流ISC，其電導等于原網絡中所有獨立電源為零時的入端等效電導G0。應用

34、戴維南定理和諾頓定理時，被變換的二端網絡必須是線性的，可以包含獨立電源或受控電源，但是與外部電路之間除直接相聯(lián)絡外，不允許存在任何耦合。圖8.2諾頓定理2、 開路電壓UOC的測量方法一：電壓表直接測量法當有源二端網絡的等效電阻R0遠小于電壓表內阻RV時，可直接用電壓表測量有源二端網絡的開路電壓，如圖8.3a所示。一般電壓表內阻并不是很大，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，有的高達數(shù)百兆歐姆，對被測電路影響很小，從工程角度來說，用其所得的電壓即是有源二端網絡的開路電壓。方法二：零示法在測量具有高內阻含源二端網絡的開路電壓時，用電壓表

35、進展直接測量會造成較大的誤差，為了消除電壓表內阻的影響，往往采用零示法，如圖8.3b所示。零示法測量原理是用一低內阻的穩(wěn)壓電源與被測有源二端網絡進展比較，當穩(wěn)壓電源的輸出電壓ES與有源二端網絡的開路電壓UOC相等時，電壓表的讀數(shù)將為零，然后將電路斷開，測量此時穩(wěn)壓源的輸出電壓，即為被測有源二端網絡的開路電壓。 a直接測量法 b零示法圖8.3開路電壓的測量3、 等效電阻R0的測量方法一：直接測量法用數(shù)字萬用電表的電阻檔直接測量，測量時首先讓有源二端網絡中所有獨立電源為零，即理想電壓源用短道路來代替，理想電流源用開道路代替。這時電路變?yōu)闊o源二端網絡，用萬用電表歐姆檔直接測量a,b間的電阻即可。方法

36、二：加壓求流法讓有源二端網絡中所有獨立電源為零，在a,b端施加一直流電壓U測量流入二端網絡的電流I，那么等效電阻R0=U/I，以上兩種方法適用于電壓源內阻很小和電流源內阻很大的場合。方法三：直線延長法當有源二端網絡不允許短路時，先測開路電壓UOC，然后測出有源二端網絡的負載電阻的電壓和電流。在電壓，電流坐標系中標出UOC，0、U1，I1兩點，過兩點作直線，與橫軸交點為0，ISC，那么ISC=，所以R0=。方法四：兩次求壓法測量時先測量一次有源二端網絡的開路電壓UOC，然后在a、b端接入一個電阻RL，再測出電阻RL兩端的電壓UL，那么等效電阻R0=×RL。顯見，以上兩種測求方法與有源二

37、端網絡的內部構造無關，或者說對網絡內電路構造可以不去考慮，這正是戴維南定理和諾頓定理在電路分析與實驗測試技術中得到廣泛應用的原因所在。五、實驗本卷須知1、測量時，注意儀表量程的更換。切不可用電流表測量電壓，以防燒毀電流表。2、實驗步驟7中，電源置零時，不可將直流穩(wěn)壓源直接短接。3、用萬用電表直接測R0時，網絡內的獨立源必須先置零，以免燒壞萬用電表，其次歐姆檔必須調零后再進展測量。六、實驗內容與步驟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的實驗電路接線，設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，將計算

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

39、節(jié)RL，記錄電壓表、電流表讀數(shù)，填入表8.3中。 表8.3 有源二端網絡外特性測量數(shù)據(jù)RL0302005101000UVImA4、 測量等效電壓源的外特性實驗線路如圖8.5所示，首先將直流穩(wěn)壓電源輸出電壓調為US=Uoc，串入等效內阻R0，按步驟4測量之，將測量結果填入表8.4中。圖8.5測量等效電壓源的外特性表8.4 等效電壓源外特性測量數(shù)據(jù)RL0302005101000UVImA測定有源二端網絡等效電阻又稱入端電阻的其他方法將被測有源二端網絡內的所有獨立源置零將電流源IS斷開，去掉電壓源，并在原電壓源兩端所接的兩點用一根短路導線相連，然后用伏安法或直接用萬用電表的歐姆檔去測A、B兩點之間的

40、電阻，此即為被測網絡的等效內阻R0或稱為網絡的入端電阻Ri。實驗步驟7：被測網絡的等效電阻為517歐姆。七、實驗考慮題1、在求有源二端網絡等效電阻時，如何理解“原網絡中所有獨立電源為零值？2、假設將穩(wěn)壓電源兩端并入一個3K的電阻，對本實驗的測量結果有無影響？為什么？3、說明測有源二端網絡開路電壓及等效內阻的幾種方法，并比較其優(yōu)缺點。實驗三 日光燈電路及功率因數(shù)的進步一、實驗目的1、理解日光燈電路的工作原理與接線。2、理解進步功率因數(shù)在工程上的意義。3、掌握進步感性負載功率因數(shù)的方法。4、進一步熟悉功率表、功率因數(shù)表的使用方法。二、實驗內容1、日光燈電路及其功率因數(shù)的改善。2、感性負載功率因數(shù)的

41、進步。三、實驗儀器與設備序號名稱型號規(guī)格數(shù)量備注1單相交流電源0220V實驗臺固定部分2三相自耦調壓器實驗臺固定部分3交流電壓表實驗臺固定部分4交流電流表實驗臺固定部分5單相功率表實驗掛箱ZYD836萬用電表7鎮(zhèn)流器220V/30W實驗掛箱ZYDG068啟輝器與30W燈管配用實驗掛箱ZYDG069日光燈管220V/30W實驗臺固定部分10電容器1uF、2.2uF、4.7uF/630V ZYDG06或者ZYDG0811電流插座假設干ZYDG08或者ZYDG0912功率因數(shù)進步實驗線路板實驗掛箱ZYDG08四、實驗原理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。燈管在工作時可認為是一個電阻負載R。鎮(zhèn)流器是一個交流鐵心線圈，可等效為一個電感很大的感性負載r、L串聯(lián)。燈亮后，啟輝器就不起作用了。故實際上是一個R、L串聯(lián)電路，等效電路如圖17.2所示。其工作原理如下：當接通220V交流電源時，電源電壓通過鎮(zhèn)流器施加于啟輝器兩電極上，使極間氣體導電，可動電極雙金屬片與固定電極接觸。由于兩電極接觸不再產生熱量，雙金屬片冷卻復原使電路突然斷開，此時鎮(zhèn)流器產生一較高的自感電動勢經回路施加于燈管兩端，而使燈管迅速起燃，電流經鎮(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)的進步電力系統(tǒng)中的大多數(shù)負載，如異步電動機、日光燈等都是感性負載，功率因數(shù)較低，對電力系統(tǒng)的運行不利。一是使電源設備的利用率減低，二是降低了輸電線路的輸電功率。也就是說，負載的有功功率一定時，有關系式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。因此進步負載的功率因數(shù)有著重要的經濟意義。進步功率因數(shù)即在不改變原負載工作狀態(tài)的條件下，設法減小線路電流。常用的方法是感性負載并聯(lián)電容補償之，容性負載并聯(lián)電感補償之。圖17.3感性負載電路 圖17.4相量圖在感性負載兩端并聯(lián)電容器后的相量圖如圖17.4所示。假設忽略線路阻抗，

44、并聯(lián)電容后并不改變原負載的工作狀況，但卻通過容性電流對感性電流的補償，進步了功率因數(shù)，降低了對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進步到=cos時所需并聯(lián)的電容。參考以下公式計算：P=UI=UI00 I0= I= IC=I0sin0-Isin C= 負載消耗的電能是供電部門或用戶的一個重要指標，電能用電度表測量。五、實驗本卷須知1、本實驗用交流市電220V，務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。3、在接通電源前，應先將自耦調壓器手柄置在零位上。4、功率表要正確接

45、入線路，讀數(shù)時要注意量程和實際讀數(shù)的折算關系。5、線路接線正確，日光燈不能啟輝時，注意檢查啟輝器及其接觸是否良好。六、實驗內容與步驟1、 日光燈電路及其功率因數(shù)的改善1按圖17.5實驗電路接線，電源電壓取自實驗裝置配電屏上的可調電壓輸出端，逆時針旋轉調壓手柄，將調壓器調到指示為零，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，參考實驗十五中功率表的接線說明。接線完畢經指導老師檢查后，方可接通市電電源。圖17.5實驗電路實驗用的日光燈管安裝在實驗裝置的頂端，燈管兩端引出的四根絕緣導線與實驗裝置的電源控制屏上的日光燈管線路圖的四個藍色護套插座相連。 2將S1、S2、S3斷開，將自

46、耦調壓器的輸出電壓調至220V，用交流電壓表測量電源電壓U、燈管電壓U1、鎮(zhèn)流器電壓U2，通過一只交流電流表和三只電流插座分別測量三條支路的電流，用單相功率表測量功率，并記入表17.1中。表17.1測量數(shù)據(jù)計算數(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，測一次有關參數(shù)，記入表17.2中。4在同一坐標系作I=fC和cos=fC曲線，并分析曲線成因。 表17.2電容器測量數(shù)據(jù)計算數(shù)據(jù)標算值UVIAILAICAPWCosC=Cos0=1uF2.2uF3.2uF4.7uF5.7uF6.9uF七、實驗考慮題1、在日常生活

47、中，當日光燈上缺少啟輝器時，人們常用一根導線將啟輝器的兩端短接一下，然后迅速斷開，使日光燈點亮；或用一只啟輝器去點亮多只同類型的日光燈，這是為什么？2、進步感性負載的功率因數(shù)，為什么不采用給負載串聯(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？以此說明進步功率因數(shù)的實際意義。4、怎樣判斷電路工作在=1的狀態(tài)？實驗四 三相交流電路的研究及測量一、實驗目的1、掌握三相負載作星形聯(lián)接、三角形聯(lián)接的方法，驗證這兩種接法下線電壓、相電壓，線電流、相電流之間的關系。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量方法。二、實驗內容1、三相負載星形聯(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)接無中線；驗證這兩種接法下線電壓、相電壓，線電流、相電流之間的關系。判斷三相電源的相序。2、負載三角形聯(lián)接三相三線制供電，驗證這種接法下線電壓、相電壓，線電流、相電流之間的關系。三、實驗儀器與設備序號名稱型號與規(guī)格數(shù)量備注1三相交流電源3 0220V1實驗臺固定部分2三相自耦調壓器1實驗臺固定部分3交流電壓表1實驗臺固定部分4交流電流表1實驗臺固定部分5三相燈組負載25W/220V 白熾燈9實驗掛箱ZYDG086電流插座假設干實驗掛箱ZYDG09四、實驗原理1、三相負載可接成星形又稱“Y接或三角形又稱“接，當三相對稱負載作Y形聯(lián)接時，線電壓U1是相

49、電壓UP的倍，線電流I1等于相電流IP。即當采用三相四線制接法時，流過中線的電流I00，所以可以省去中線。當對稱三相負載作形聯(lián)接時，有。2、不對稱三相負載作Y聯(lián)接時，必須采用三相四線制接法，即Y0接法。而且中線必須結實聯(lián)接，以保證三相不對稱負載的每相電壓維持對稱不變。倘假設三相負載不對稱而又無中線即三相三線制Y接時，負載的三個相電壓不再平衡，各相電流也不相等，致使負載輕的那一相的相電壓過高，使負載遭受損壞；負載重的一相相電壓又過低，使負載不能正常工作。尤其是對于三相照明負載，無條件地一律采用Y0接法。3、對于不對稱負載作接時，但只要電源的線電壓U1對稱，加在三相負載上的電壓仍是對稱的，各相負載

50、工作沒有影響。4、為防止三相負載不對稱而又無中線時相電壓過高而損壞燈泡，本實驗采用“三相220V電源，即線電壓為220V，可以通過三相自耦調壓器來實現(xiàn)。5、 圖23.1為相序指示器電路，用以測定三相電源的相序U、V、W。它是由一個電容器和兩個瓦數(shù)一樣白熾燈連接成的星形不對稱三相負載電路。假設電容器所接的是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、實驗本卷須知1、本實驗采用三相交流市電，線電壓為380V，應穿絕緣鞋進入實驗室。實驗時要注意人身平安，不可觸及導電部件，防止意外事故發(fā)生。2、每次接線完畢，同組同學應

51、自查一遍，然后由指導老師檢查后，方可接通電源，必須嚴格遵守先接線，后通電；先斷電，后拆線的實驗操作原那么。3、星形負載做短路實驗時，必須首先斷開中線，以免發(fā)生短路事故。4、為防止三相負載不對稱而又無中線時相電壓過高而損壞燈泡，本實驗采用“三相220V電源，即線電壓為220V，可以通過三相自耦調壓器來實現(xiàn)。六、實驗內容與步驟1三相負載星形聯(lián)接按圖23.2線路組接實驗電路，即三相燈組負載經三相自耦調壓器接通三相對稱電源，并將三相調壓器的旋柄置于三相電壓輸出為0V的位置，經指導老師檢查后，方可合上三相電源開關，然后調節(jié)調壓器的輸出，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