電路實(shí)驗(yàn)2016(新)(1)

1、 電路分析實(shí)驗(yàn) 電工電子學(xué)教學(xué)中心 目錄實(shí) 驗(yàn) 要 求3實(shí)驗(yàn)一 直流電路中基本電量的測量4實(shí)驗(yàn)二 受控源研究6實(shí)驗(yàn)三 疊加定理的驗(yàn)證10實(shí)驗(yàn)四 戴維寧定理及最大功率傳輸條件的研究11實(shí)驗(yàn)五 常用電子儀器的使用13實(shí)驗(yàn)六 一階RC電路過渡過程的研究16實(shí)驗(yàn)七 R，L，C元件頻率特性的測試19實(shí)驗(yàn)八 RLC串聯(lián)諧振電路研究23實(shí)驗(yàn)九 交流電路元件參數(shù)的測量27實(shí)驗(yàn)十 單相交流電路的研究30實(shí)驗(yàn)十一 三相電路的研究33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

2、工作和發(fā)展。通過電路實(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)來觀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 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。如果未給出線路圖，請(qǐng)自行設(shè)

3、計(jì)，并列出所用設(shè)備及規(guī)格。 （3）知道觀察什么現(xiàn)象，測哪些數(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，曲線變化趨勢。 （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）寫好預(yù)習(xí)報(bào)告，包括實(shí)驗(yàn)名稱、目的、任務(wù)、步驟、線路、記錄表格等。 2實(shí)驗(yàn)操作過程 （1）接線前應(yīng)核對(duì)并了解本組儀器的類型、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)連線清晰、調(diào)節(jié)順手、讀數(shù)方便的原則合理布局。（3）正確連接線路，接線可按先串聯(lián)后并聯(lián)的原則，接線時(shí)應(yīng)將所有電源斷開，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。若無數(shù)字表明，一般反時(shí)針旋到底） 。接線時(shí)應(yīng)

4、防止短路，導(dǎo)線間盡量少交叉。接好線路經(jīng)教師檢查后方可接通電源。 （4）觀察并讀取數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)記錄應(yīng)包括物理量名稱、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)教師審核后再拆線并作好整理工作。 3編寫實(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)、線路圖、設(shè)備、數(shù)據(jù)整理和計(jì)算結(jié)果、曲線和圖表、分析、討論和結(jié)論。（2）報(bào)告要求文理通順，簡明扼要，字跡清楚。（3）數(shù)據(jù)整理和計(jì)算結(jié)果，盡量以表格列出，物理量要寫出單位，表格后面要有計(jì)算公式和計(jì)算過程。（4）曲線用坐標(biāo)紙畫，先選好坐標(biāo)，標(biāo)上物理量及單位，曲線要求光滑，線條粗細(xì)均勻，寫上曲線名稱。（

5、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)一 直流電路中基本電量的測量一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?. 認(rèn)識(shí)電阻元件；2. 學(xué)習(xí)并掌握萬用表、電流表及穩(wěn)壓電源的使用；3. 學(xué)習(xí)電壓、電流的測量方法及簡單的電路故障分析。二、實(shí)驗(yàn)原理在電路中，當(dāng)負(fù)載額定電壓低于電源電壓時(shí)，為使負(fù)載正常工作，則應(yīng)通過分壓電路降低負(fù)載電壓來達(dá)到要求。圖1.1為用變阻器構(gòu)成的基本分壓電路，原則上整個(gè)電源電壓Us分布于R1上，圖中j是變阻器的滑動(dòng)觸頭，它將電阻R1分為Rkj、Rjp兩部分，其中Rkj只起降壓作用，而Rjp還對(duì)

6、負(fù)載提供電壓。圖1.1三、儀器設(shè)備1.萬用表、電流表、電壓表、穩(wěn)壓電源2. 電路實(shí)驗(yàn)箱四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1觀察TH1942型數(shù)字萬用表的面板和盤有關(guān)的符號(hào)和數(shù)字，搞清楚用它測量V、V-，A-和W的用法。2用萬用表的W擋分別測量R1、R2和R3的阻值，并記錄于表1.1。表1.1電阻標(biāo)稱值測量值3電壓與電流的測量按圖1.1接線。取US= 10V，RS = 100，R1 = 10k，RL = 2k，改變變阻器R1滑動(dòng)觸頭j的位置，使負(fù)載電阻RL兩端電壓Ujp為表1.2所示各值，并測量其它電流和電壓值，數(shù)據(jù)填入表1.中。 表1.2Ujp/VUKj/VI1/mAI2/mAIL/mA23456五、預(yù)習(xí)內(nèi)容1閱讀

7、各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康模挥^察實(shí)驗(yàn)電路，指出電源參考點(diǎn)“地“的位置，并思考電阻RS的作用。六、報(bào)告要求闡述用萬用表、電壓表、電流表測量電阻、電壓、電流的方法。思考題：1. 正在通電運(yùn)行的某電阻R能否用萬用表擋直接測得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？3實(shí)驗(yàn)電路中，若忽略電阻S，當(dāng)Ujp=2V時(shí)，Rjp是否等于2K，為什么？實(shí)驗(yàn)二 受控源研究一實(shí)驗(yàn)?zāi)康?加深對(duì)受控源的理解；2掌握受控源特性的測量方法。二原理說明受控源向外電路提供的電壓或電流是受其它支路的電壓或電流控制，因而受控源是雙口元件：一個(gè)為控制端口，或稱輸入端口，輸入

8、控制量（電壓或電流），另一個(gè)為受控端口或稱輸出端口，向外電路提供電壓或電流。受控端口的電壓或電流，受控制端口的電壓或電流的控制。根據(jù)控制變量與受控變量的不同組合，受控源可分為四類：（1）電壓控制電壓源（VCVS），如圖21（a）所示，其特性為：其中：稱為轉(zhuǎn)移電壓比（即電壓放大倍數(shù)）。（2）電壓控制電流源（VCCS），如圖21（b）所示，其特性為：其中：稱為轉(zhuǎn)移電導(dǎo)。（3）電流控制電壓源（CCVS），如圖21（c）所示，其特性為：其中：稱為轉(zhuǎn)移電阻。（4）電流控制電流源（CCCS），如圖21（d）所示，其特性為：其中：稱為轉(zhuǎn)移電流比（即電流放大倍數(shù)）。三實(shí)驗(yàn)設(shè)備1數(shù)字萬用表2電路實(shí)驗(yàn)箱四實(shí)驗(yàn)任務(wù)

9、1測試電壓控制電壓源（VCVS）特性 圖2-2實(shí)驗(yàn)電路如圖22所示，圖中，U1用恒壓源的可調(diào)電壓輸出端，將實(shí)驗(yàn)箱上VCVS處的電位器逆時(shí)針旋到底。 （1）測試VCVS的轉(zhuǎn)移特性U2 =f（U1） 調(diào)節(jié)恒壓源輸出電壓U1（以電壓表讀數(shù)為準(zhǔn)），用電壓表測量對(duì)應(yīng)的輸出電壓U2，將數(shù)據(jù)記入表21中。 表21 VCVS的轉(zhuǎn)移特性數(shù)據(jù)U1/V1.2 1.52.02.53U2/V（2）測試VCVS的負(fù)載特性U2=f（RL）保持U12V，在U2兩端接上負(fù)載RL，改變RL阻值，用電壓表測量對(duì)應(yīng)的輸出電壓U2，將數(shù)據(jù)記入表22中。表22 VCVS的負(fù)載特性數(shù)據(jù)RL/1K2K3K5.1K7.1K9.1K10KU2/

10、V2測試電壓控制電流源（VCCS）特性 圖2-3實(shí)驗(yàn)電路如圖23所示，圖中，U1用恒壓源的可調(diào)電壓輸出端。（1）測試VCCS的轉(zhuǎn)移特性I2=f（U1）調(diào)節(jié)恒壓源輸出電壓U1（以電壓表讀數(shù)為準(zhǔn)），用電流表測量對(duì)應(yīng)的輸出電流I2，將數(shù)據(jù)記入表23中。 表23 VCCS的轉(zhuǎn)移特性數(shù)據(jù)U1/V.4.5I2/mA（）測試VCCS的負(fù)載特性I2=f（RL）保持U12V，在輸出兩端接上負(fù)載RL，改變RL阻值，用電流表測量對(duì)應(yīng)的輸出電流I2，將數(shù)據(jù)記入表24中。表24 VCVS的負(fù)載特性數(shù)據(jù)RL/1K2K3K5.1K7.1K9.1K10KI2/3測試電流控制電壓源（CS）特性圖2-4實(shí)驗(yàn)電路如圖24所示，圖中

11、，I1用實(shí)驗(yàn)箱上的恒流源。（1）測試CCVS的轉(zhuǎn)移特性U2=f（I1）調(diào)節(jié)恒流源輸出電流I1（以電流表讀數(shù)為準(zhǔn)），用電壓表測量對(duì)應(yīng)的輸出電壓U2，將數(shù)據(jù)記入表25中表25 CCVS的轉(zhuǎn)移特性數(shù)據(jù)I1/ mA2345678U2/V（）測試 的負(fù)載特性=f（RL）保持15，在輸出兩端接上負(fù)載RL，改變RL阻值，電壓表測量對(duì)應(yīng)的輸出電壓U2，將數(shù)據(jù)記入表26中。表26 的負(fù)載特性數(shù)據(jù)RL/1K2K3K5.1K7.1K9.1K10KU2/測試電流控制電流源（CCS）特性圖2-5實(shí)驗(yàn)電路如圖25所示。圖中，I1用實(shí)驗(yàn)箱上的恒流源。（1）測試CCS的轉(zhuǎn)移特性I2=f（I1）調(diào)節(jié)恒流源輸出電流I1（以電流表

12、讀數(shù)為準(zhǔn)），用電流表測量對(duì)應(yīng)的輸出電流I2，將數(shù)據(jù)記入表27中。 表27 CCCS的轉(zhuǎn)移特性數(shù)據(jù)I1/mA23456789I2/mA（）測試CCCS的負(fù)載特性I=f（RL）保持12，在輸出兩端接上負(fù)載RL，改變RL阻值，用電流表測量對(duì)應(yīng)的輸出電流I2，將數(shù)據(jù)記入表28中。表28 CCCV的負(fù)載特性數(shù)據(jù)RL/1K2K3K5.1K7.1K9.1K10KI2/mA五實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)用恒流源供電的實(shí)驗(yàn)中，不允許恒流源開路；六預(yù)習(xí)與思考題1什么是受控源？了解四種受控源的縮寫、電路模型、控制量與被控量的關(guān)系；2四種受控源中的轉(zhuǎn)移參量、g、r和的意義是什么？如何測得？3若受控源控制量的極性反向，試問其輸出極性是

13、否發(fā)生變化？4如何由兩個(gè)基本的CCVC和VCCS獲得其它兩個(gè)CCCS和VCVS，它們的輸入輸出如何連接？七實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求1根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，在方格紙上分別繪出四種受控源的轉(zhuǎn)移特性和負(fù)載特性曲線，并求出相應(yīng)的轉(zhuǎn)移參量、g、r和；2參考表21數(shù)據(jù)，說明轉(zhuǎn)移參量、g、r和受電路中哪些參數(shù)的影響？如何改變它們的大？3回答預(yù)習(xí)與思考題中的3、4題；4對(duì)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果作出合理地分析和結(jié)論，總結(jié)對(duì)四種受控源的認(rèn)識(shí)和理解。實(shí)驗(yàn)三 疊加定理的驗(yàn)證一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康尿?yàn)證疊加定理的正確性。加深對(duì)線性電路疊加性的認(rèn)識(shí)和理解。二、原理說明疊加定理指出：在有幾個(gè)獨(dú)立源共同作用的線性電路中，任一支路電流（或電壓）都是電路中各個(gè)電源單獨(dú)作用

14、時(shí)在該支路中產(chǎn)生的電流（或電壓）的代數(shù)和。三、實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備數(shù)字萬用表 電路實(shí)驗(yàn)箱四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 1實(shí)驗(yàn)前先任意設(shè)定三條支路的電流參考方向，如圖4-1中的I1、I2、I3所示，并熟悉線路結(jié)構(gòu)，掌握各開關(guān)的操作使用方法。2取穩(wěn)壓電源Us1=6V,Us2=12V兩電源共同作用下，測量各支路的電流及各電阻元件兩端的電壓。3Us1單獨(dú)作用時(shí)，測量各支路的電流及各電阻元件兩端的電壓。4Us2單獨(dú)作用時(shí)，測量各支路的電流及各電阻元件兩端的電壓。 將以上結(jié)果記入表4-1。實(shí)驗(yàn)線路如圖4-1所示。圖4-1 表4-1電源I1I2I3UR1UR2UR3UR4UR5Us1 Us2共同作用Us1單獨(dú)作用Us2單獨(dú)作用五、

15、注意事項(xiàng)注意儀表的極性。要根據(jù)電流和電壓的參考方向，確定被測數(shù)值的正負(fù)號(hào)。六、實(shí)驗(yàn)報(bào)告1利用表4-1的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、比較、歸納總結(jié)出實(shí)驗(yàn)的結(jié)論驗(yàn)證疊加定理2根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)驗(yàn)證電阻R3上的功率是否符合疊加定理？為什么？實(shí)驗(yàn)四 戴維寧定理及最大功率傳輸條件的研究一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?. 進(jìn)一步熟悉萬用表及直流儀表設(shè)備的使用方法。2. 學(xué)習(xí)線性含源一端口網(wǎng)絡(luò)等效電路參數(shù)的測量方法。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Uf（I）稱為輸出特性或外特性。它可通過在網(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)測出兩

16、端電壓和電流而得到，如圖2.1.1所示。對(duì)線性一端口網(wǎng)絡(luò)，此特性為一直線，如圖2.1.2所示。 圖2.1.1 含源網(wǎng)絡(luò)外特性的測量電路 圖2.1.2 線性含源網(wǎng)絡(luò)的外特性對(duì)應(yīng)于A點(diǎn)，I = 0，U = Uoc（此電壓稱為開路電壓），相當(dāng)于RL 。對(duì)應(yīng)于B點(diǎn)，U = 0，I = Isc（此電流稱為短路電流），相當(dāng)于RL= 0 。2對(duì)于線性含源一端口網(wǎng)絡(luò)，可以用實(shí)驗(yàn)方法測出網(wǎng)絡(luò)的開路電壓，而網(wǎng)絡(luò)除源后的等效電阻Ro，可以用以下方法測定。 （1）用萬用表W擋直接測出網(wǎng)絡(luò)除源后（恒壓源短路，恒流源開路）的等效電阻。（2）短路電流法。測網(wǎng)絡(luò)端口處的開路電壓Uoc及短路電流Isc，則（3）電壓法。測出已知

17、負(fù)載電阻RL兩端的電壓UL，則4一個(gè)內(nèi)阻為Rs的電源給負(fù)載RL供電，其負(fù)載功率為為求得RL從電源獲得最大功率的所需條件，可令，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，其最大功率三、儀器設(shè)備電路實(shí)驗(yàn)箱、萬用表、電壓表、電流表四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟1. 測定線性一端口網(wǎng)絡(luò)的外特性Uf（I）。按圖2.1.3接線。改變電阻RL值，測量對(duì)應(yīng)的電流和電壓值，數(shù)據(jù)填入表2.1.1中。根據(jù)測量結(jié)果，求出對(duì)應(yīng)于戴維寧等效參數(shù)Uoc、Isc。圖2.1.3 線性一端口網(wǎng)絡(luò)表2.1.1電阻RL（）020030051071010002000I(mA)U(V)2. 利用實(shí)驗(yàn)原理3中介紹的方

18、法求Ro，數(shù)據(jù)記錄于表2.1.2中。 表2.1.2方法123平均值Rs（）3. 驗(yàn)證戴維寧定理用上述內(nèi)容測得的等效參數(shù)構(gòu)成戴維寧等效電路，按實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1測量。五、預(yù)習(xí)內(nèi)容1. 仔細(xì)閱讀有關(guān)TH1942型萬用表的使用說明。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. 在用萬用表電阻擋測量電阻之前，需做哪些準(zhǔn)備工作？為什么？2. 根據(jù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1和內(nèi)容3測量結(jié)果，在同一坐標(biāo)上做出它們的外特性曲線，并做分析比較。3. 根據(jù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1的測量數(shù)據(jù)，計(jì)算并繪制功率隨RL變化的曲線，即Pf（RL），驗(yàn)證最大功率的傳輸條件。實(shí)驗(yàn)五 常用電子儀器的使用一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1、學(xué)習(xí)電子電路實(shí)驗(yàn)中常用

19、的電子儀器示波器、函數(shù)信號(hào)發(fā)生器、交流毫伏表、頻率計(jì)等的主要技術(shù)指標(biāo)、性能及正確使用方法。 2、初步掌握用雙蹤示波器觀察正弦信號(hào)波形和讀取波形參數(shù)的方法。二、實(shí)驗(yàn)原理在模擬電子電路實(shí)驗(yàn)中，經(jīng)常使用的電子儀器有示波器、函數(shù)信號(hào)發(fā)生器、直流穩(wěn)壓電源、交流毫伏表及頻率計(jì)等。它們和萬用電表一起，可以完成對(duì)模擬電子電路的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)工作情況的測試。實(shí)驗(yàn)中要對(duì)各種電子儀器進(jìn)行綜合使用，可按照信號(hào)流向，以連線簡捷，調(diào)節(jié)順手，觀察與讀數(shù)方便等原則進(jìn)行合理布局，各儀器與被測實(shí)驗(yàn)裝置之間的布局與連接如圖4.1所示。接線時(shí)應(yīng)注意，為防止外界干擾，各儀器的共公接地端應(yīng)連接在一起，稱共地。信號(hào)源和交流毫伏表的引線通常用屏

20、蔽線或?qū)Ｓ秒娎|線，示波器接線使用專用電纜線，直流電源的接線用普通導(dǎo)線。圖4.1 模擬電子電路中常用電子儀器布局圖示波器示波器是一種用途很廣的電子測量儀器，它既能直接顯示電信號(hào)的波形，又能對(duì)電信號(hào)進(jìn)行各種參數(shù)的測量?，F(xiàn)著重指出下列幾點(diǎn)：1）、尋找掃描光跡將示波器Y軸顯示方式置“CH1”或“CH2”，輸入耦合方式置“GND”，開機(jī)預(yù)熱后，若在顯示屏上不出現(xiàn)光點(diǎn)和掃描基線，可按下列操作去找到掃描線：適當(dāng)調(diào)節(jié)亮度旋鈕。觸發(fā)方式開關(guān)置“自動(dòng)”。適當(dāng)調(diào)節(jié)垂直（）、水平（）“位移”旋鈕，使掃描光跡位于屏幕中央。2）、雙蹤示波器一般有五種顯示方式，即“CH1”、“CH2”、“CH1CH2”三種單蹤顯示方式和“

21、交替”“斷續(xù)”二種雙蹤顯示方式?！敖惶妗憋@示一般適宜于輸入信號(hào)頻率較高時(shí)使用?！皵嗬m(xù)”顯示一般適宜于輸入信號(hào)頻率較底時(shí)使用。3）、為了顯示穩(wěn)定的被測信號(hào)波形，“觸發(fā)源選擇”開關(guān)一般選為“內(nèi)”觸發(fā)，使掃描觸發(fā)信號(hào)取自示波器內(nèi)部的Y通道。4）、觸發(fā)方式開關(guān)通常先置于“自動(dòng)”調(diào)出波形后，若被顯示的波形不穩(wěn)定，可置觸發(fā)方式開關(guān)于“常態(tài)”，通過調(diào)節(jié)“觸發(fā)電平”旋鈕找到合適的觸發(fā)電壓，使被測試的波形穩(wěn)定地顯示在示波器屏幕上。有時(shí)，由于選擇了較慢的掃描速率，顯示屏上將會(huì)出現(xiàn)閃爍的光跡，但被測信號(hào)的波形不在X軸方向左右移動(dòng)，這樣的現(xiàn)象仍屬于穩(wěn)定顯示。5）、適當(dāng)調(diào)節(jié)“掃描速率”開關(guān)及“Y軸靈敏度”開關(guān)使屏幕上顯

22、示一二個(gè)周期的被測信號(hào)波形。在測量幅值時(shí)，應(yīng)注意將“Y軸靈敏度微調(diào)”旋鈕置于“校準(zhǔn)”位置，即順時(shí)針旋到底，且聽到關(guān)的聲音。在測量周期時(shí)，應(yīng)注意將“X軸掃速微調(diào)”旋鈕置于“校準(zhǔn)”位置，即順時(shí)針旋到底，且聽到關(guān)的聲音。還要注意“擴(kuò)展”旋鈕的位置。根據(jù)被測波形在屏幕坐標(biāo)刻度上垂直方向所占的格數(shù)（div或cm）與“Y軸靈敏度”開關(guān)指示值（v/div）的乘積，即可算得信號(hào)幅值的實(shí)測值。根據(jù)被測信號(hào)波形一個(gè)周期在屏幕坐標(biāo)刻度水平方向所占的格數(shù)（div/cm）與“掃速”開關(guān)指示值（t/div）的乘積，即可算得信號(hào)頻率的實(shí)測值。2.函數(shù)信號(hào)發(fā)生器函數(shù)信號(hào)發(fā)生器按需要輸出正弦波、方波、三角波三種信號(hào)波形。輸出電

23、壓最大可達(dá)20VPP。通過輸出衰減開關(guān)和輸出幅度調(diào)節(jié)旋鈕，可使輸出電壓在毫伏級(jí)到伏級(jí)范圍內(nèi)連續(xù)調(diào)節(jié)。函數(shù)信號(hào)發(fā)生器的輸出信號(hào)頻率可以通過頻率分檔開關(guān)進(jìn)行調(diào)節(jié)。函數(shù)信號(hào)發(fā)生器作為信號(hào)源，它的輸出端不允許短路。3.交流毫伏表交流毫伏表只能在其工作頻率范圍之內(nèi)，用來測量正弦交流電壓的有效值。為了防止過載而損壞，不用時(shí)將交流毫伏表兩測試線短接，測量時(shí)先把量程開關(guān)置于較大位置上，然后在測量中逐檔減小量程。 三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備與器件 函數(shù)信號(hào)發(fā)生器、雙蹤示波器、交流毫伏表、直流穩(wěn)壓電源、直流電壓表四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1練習(xí)使用信號(hào)發(fā)生器和交流毫伏表使信號(hào)發(fā)生器依次輸出以下正弦波信號(hào)，用交流毫伏表測量其大小。頻率/幅值有

24、效值頻率/有效值有效值500Hz，40mVpp30kHz，10mVRMS1kHz，100mVpp100kHz，1VRMS 2使信號(hào)發(fā)生器依次輸出以下信號(hào)，用毫伏表測量其大小，同時(shí)用示波器觀察其波形圖（在示波器上調(diào)出15個(gè)周期的波形），并記錄下來示波器上t/cm和v/cm兩個(gè)旋鈕的位置。正弦波信號(hào)示波器fU（有校值）X軸Y軸TIME/DIVTVOLTS/DIVUP-P1kHz20mV15 kHz0.2V210 kHz2.5V3.示波器的雙蹤顯示：將示波器的MODE開關(guān)置DUAL位置，調(diào)出兩條掃描線。將ALT/CHOP按鍵選擇ALT,TRIG.ALT按鍵推進(jìn)。兩個(gè)Y軸輸入端CH1、CH2分別輸入由

25、信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生的1kHz、2.5V正弦波信號(hào)和示波器面板上的校正信號(hào)，在屏幕上顯示兩個(gè)穩(wěn)定的波形。 五、實(shí)驗(yàn)總結(jié)1、 整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并進(jìn)行分析。2、 問題討論1）如何操縱示波器有關(guān)旋鈕，以便從示波器顯示屏上觀察到穩(wěn)定、清晰的波形？2)用雙蹤顯示波形，并要求比較相位時(shí)，為在顯示屏上得到穩(wěn)定波形，應(yīng)怎樣選擇下列開關(guān)的位置？a)顯示方式選擇（CH1；CH2；CH1CH2；交替；斷續(xù)）b)觸發(fā)方式（常態(tài)；自動(dòng)）c)觸發(fā)源選擇（內(nèi)；外）d)內(nèi)觸發(fā)源選擇（CH1、CH2、交替）3、函數(shù)信號(hào)發(fā)生器有哪幾種輸出波形？它的輸出端能否短接，如用屏蔽線作為輸出引線，則屏蔽層一端應(yīng)該接在哪個(gè)接線柱上?4、交流毫伏表是

26、用來測量正弦波電壓還是非正弦波電壓？它的表頭指示值是被測信號(hào)的什么數(shù)值？它是否可以用來測量直流電壓的大?。苛?、預(yù)習(xí)要求查閱相關(guān)資料，了解信號(hào)源(SFG-1013型 臺(tái)灣固緯)、示波器（GOS-620型 臺(tái)灣固緯）部分內(nèi)容。 實(shí)驗(yàn)六 一階RC電路過渡過程的研究 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1了解示波器的原理，熟悉示波器面板上的開關(guān)和旋鈕的作用，學(xué)會(huì)其使用方法； 2學(xué)會(huì)信號(hào)發(fā)生器、交流毫伏表等電子儀器的使用方法； 3研究一階RC電路的過渡過程。二、實(shí)驗(yàn)原理1RC電路的脈沖序列響應(yīng) （a） （b）圖5.1 RC電路及其響應(yīng)（a）RC電路 （b）脈沖序列響應(yīng)為了觀察圖5.1（a）所示RC電路過程中電壓、電流的變化規(guī)

27、律，采用如圖5.1（b）中us所示的矩形脈沖序列作為RC電路的輸入信號(hào)。矩形脈沖的脈寬tp5t（tRC），則RC電路的脈沖序列響應(yīng)（如圖5.1（b）所示）為：當(dāng)tp不變而適當(dāng)選取大小不同的R、C參數(shù)以改變時(shí)間常數(shù)t 時(shí)，會(huì)使電路特性發(fā)生變化。2時(shí)間常數(shù)t 的測量時(shí)間常數(shù)t 可以從響應(yīng)波形中測量，測量原理如圖5.2所示。圖5.2時(shí)間常數(shù)t 的測量三、儀器設(shè)備 1示波器 2交流毫伏表 3信號(hào)發(fā)生器四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟按圖5.3接線。調(diào)節(jié)信號(hào)發(fā)生器使其輸出幅度Us5 V，頻率f 500 Hz的方波信號(hào)。1取C0.1 F（104），用示波器分別觀察R1 k、R2 k兩種情況下的us、uC波形，測量電路的

28、時(shí)間常數(shù)t 值，并記錄。2將圖5.3中的R和C互換位置，用示波器分別觀察R1 k、R2 k兩種情況下的us、uR波形，并記錄。圖5.3一階RC電路響應(yīng)的測量電路四、預(yù)習(xí)要求1認(rèn)真閱讀有關(guān)示波器、低頻信號(hào)發(fā)生器、交流毫伏表全部內(nèi)容，了解它們的工作原理 、主要用途、使用范圍和注意事項(xiàng)，熟悉各儀器面板上旋鈕的作用。2復(fù)習(xí)有關(guān)一階RC電路響應(yīng)的內(nèi)容，了解時(shí)間常數(shù)t 的測量方法。五、報(bào)告要求1根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，說明使用示波器觀察波形時(shí)，需調(diào)節(jié)哪些旋鈕達(dá)到：（1）波形清晰且亮度適中；（2）波形大小適當(dāng)且在熒光屏中間；（3）波形完整；（4）波形穩(wěn)定。2用示波器觀察正弦波電壓時(shí)，若熒光屏上出現(xiàn)圖5.4所示波形，是

29、哪些開關(guān)或旋鈕位置不對(duì)？如何調(diào)節(jié)？3總結(jié)信號(hào)發(fā)生器、交流毫伏表的使用方法及注意事項(xiàng)。圖5.4由于開關(guān)或旋鈕位置不對(duì)所引起的失真情況4在坐標(biāo)紙上畫出一階電路的輸入輸出波形，并將測得的時(shí)間常數(shù)t 與計(jì)算值相比較，說明影響t 的因素。實(shí)驗(yàn)七 R，L，C元件頻率特性的測試一實(shí)驗(yàn)?zāi)康?掌握元件或電路頻率特性的概念和測試方法。2掌握對(duì)示波器、信號(hào)發(fā)生器、毫伏表的使用。 二實(shí)驗(yàn)原理與內(nèi)容1.R、L、C單個(gè)元件在正弦穩(wěn)態(tài)電路中，其伏安關(guān)系的分析常用相量形式表達(dá)為： （6-1）若元件為電阻R，則有： (6-2)若元件為電感L，則有： (6-3) 若元件為電容C，則有： (6-4)對(duì)于單個(gè)元件來說，可以看出R值不

30、隨頻率變化，但L、C元件的阻抗都是隨頻率變化的。一般說，對(duì)于三元件的任意組合形式，其阻抗是隨頻率變化而變化的。 阻抗頻率特性不僅指幅頻特性，而且還指相頻特性，因?yàn)閱我辉鼈兊碾妷号c電流之間的相位差是一般的，即它們的阻抗角是定值。所以，可在某一特定的頻率下測其相位差，即阻抗角。實(shí)際的電容元件可以做到漏電損耗很小，實(shí)驗(yàn)時(shí)常常可以把它當(dāng)做理想電容看待。實(shí)際的電感元件一般含有一些電阻，實(shí)驗(yàn)時(shí)大都不能把它看成理想元件，它的等效電路如圖6-1所示。2.研究R、L、C元件的頻率特性的實(shí)驗(yàn)方法如圖6-2所示。保持信號(hào)發(fā)生器輸出的正弦電壓大小US 不變（輸出范圍內(nèi)任一大?。?，在不同頻率下測出元件的阻抗即得到元

31、件的頻率特性。 圖 6-1 圖6-2阻值已知的電阻r=10稱為電流采樣電阻，通過測出采樣電阻r兩端的電壓Ur(用晶體管毫伏測量)，可計(jì)算出電路中的電流。再測出被測元件兩端的電壓U，即可計(jì)算元件的阻抗值。對(duì)電阻、電容元件來說分別是其電阻值R和容抗值。對(duì)電感元件來說它的電阻RL和感抗串聯(lián)起來的阻抗值。3.用雙蹤示波器觀察單個(gè)元件（R或L或C）的端電壓和電流的相位關(guān)系。雙蹤示波器通道1（CH1）觀察的是信號(hào)源的端電壓US ，通道2（CH2）觀察的是電流采樣電阻的兩端電壓，由于電阻中的電流與其端電壓相同，所以通道2觀察的也就是串聯(lián)電路中的電流i（注意：要將示波器與函數(shù)信號(hào)發(fā)生器共地連接）。將示波器“顯

32、示選擇”開關(guān)置于“DUAL”位置，并且選取相位導(dǎo)前的信號(hào)作為觸發(fā)信號(hào)。由于采樣電阻r=10比起XC和XL的值很小，可認(rèn)為和即電源電壓。三實(shí)驗(yàn)內(nèi)容按圖6-2連接電路，US 為有效值是2V 的正弦交流信號(hào)。測量電阻元件的頻率特性。將1K的電阻接入電路，使用毫伏表測量不同頻率下電流采樣電阻r(10)上的電壓Ur ，以及電阻R兩端電壓UR ，記錄表格6-1。用示波器測量R端電壓u，（u=uS）與電流i的相位差，說明超前、滯后關(guān)系，畫出波形圖。測量電容元件的頻率特性。將0.01F的電容接入電路，使用毫伏表測量不同頻率下電流采樣電阻r(10)上的電壓Ur ，以及電容C兩端電壓UC ，記錄表格6-1。用示波

33、器測量C端電壓u，（u=uS）與電流i的相位差，說明超前、滯后關(guān)系，畫出波形圖。測量電感元件的頻率特性。將1mH的電感接入電路，使用毫伏表測量不同頻率下電流采樣電阻r(10)上的電壓Ur ，以及電感L兩端電壓UL ，記錄表格6-1。用示波器測量L端電壓u，（u=uS）與電流i的相位差，說明超前、滯后關(guān)系，畫出波形圖。注意： 每次調(diào)節(jié)正弦信號(hào)源頻率。應(yīng)保證其端電壓大小US 不變。測量頻率特性時(shí)，在525KHz變化范圍內(nèi)均勻地選取5個(gè)頻率值。測量相位關(guān)系時(shí)，選定一個(gè)頻率即可。由于r=10比起XC和XL的值很小，可認(rèn)為uCuS ，uLuS ，因此步驟3和4 中，電壓uC 和uL ，可不必測。表6-1

34、f/KHz510152025將電阻R接入電路Ur/mVUR/V/mAk將電容C接入電路Ur/mV/mAk將電感L接入電路Ur/mV/mAk四預(yù)習(xí)要求1預(yù)習(xí)歐姆定律的相量形式、有效值形式及阻抗的概念。2預(yù)習(xí)示波器、毫伏表、信號(hào)發(fā)生器的使用說明。五實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求1根據(jù)測量數(shù)據(jù)并經(jīng)過間接計(jì)算，得出各元件的阻抗模值后，以阻抗值為縱坐標(biāo)，頻率為橫坐標(biāo)，在同一坐標(biāo)系中繪出三元件的阻抗隨頻率變化的特性曲線，并總結(jié)各元件的阻抗特性。2分別畫出R、L、C元件在某一頻率的端電壓u和通過電流i的波形。實(shí)驗(yàn)八 RLC串聯(lián)諧振電路研究一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 觀察諧振現(xiàn)象，加深對(duì)串聯(lián)諧振電路特點(diǎn)的理解。2 測定串聯(lián)諧振電路的諧振曲

35、線。3 利用示波器觀測串聯(lián)諧振電路中電壓和電流的相互關(guān)系。二、原理說明 1RLC串聯(lián)諧振電路在圖7-1所示的RLC串聯(lián)電路上，外施一正弦電壓，則電路中的電流的有效值為 圖7-1 RLC串聯(lián)電路當(dāng)外施電源頻率與電路所固有的頻率相等時(shí)（f=f0），感抗與容抗相等，電路中的電抗為零。此時(shí)，電路發(fā)生串聯(lián)諧振。f0 稱為諧振頻率，諧振頻率的大小由電路中參數(shù)L，C決定，即 2串聯(lián)諧振電路的特點(diǎn)（1）諧振時(shí)阻抗最小，且呈純電阻性，即（2）電路中電流最大，且與外施電源電壓同相。（3）電容電壓與電感電壓大小相等，相位相反，是電源電壓的Q倍。3諧振曲線 圖7-2電流諧振曲線 圖7-3不同Q的諧振曲線RLC串聯(lián)，當(dāng)

36、端電壓一定時(shí)，電流的有效值隨電源頻率變化的曲線稱為電流諧振曲線，如圖7-2。在處，該頻率點(diǎn)稱為諧振頻率，此時(shí)電路呈純阻性，電路總阻抗最小Z=R，電路中的電流I0達(dá)到最大值，且與輸入電壓Ui同相位，理論上，此時(shí)UL0=UC0=QUi ，式中Q稱為電路的品質(zhì)因數(shù)，即 當(dāng)L、C一定時(shí)，Q值由電路中的總電阻決定，電阻R越小，品質(zhì)因數(shù)Q越大。和是失諧時(shí)，幅度下降到最大值的0.707倍時(shí)的上、下頻率點(diǎn)。Q值越大，曲線越尖銳，通頻帶越窄，電路選頻特性越好，如圖7-3所示。4電壓電流的相位關(guān)系當(dāng)電源頻率低于諧振頻率時(shí)，電路呈容性（，i超前于u ；當(dāng)電源頻率等于諧振頻率時(shí)，電路為電阻性，此時(shí)，i和u同相；當(dāng)電源

37、頻率高于諧振頻率時(shí)，電路呈感性，此時(shí)，u超前于i。三、實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備數(shù)字萬用表1臺(tái)、毫伏表1臺(tái) 、雙蹤示波器1臺(tái)、信號(hào)發(fā)生器 1臺(tái) 電路分析實(shí)驗(yàn)箱 1臺(tái)四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1測定諧振曲線按圖7-4連接電路，調(diào)節(jié)信號(hào)源輸出電壓U=2V（有效值）的正弦信號(hào)，并在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中保持Ui=2V有效值不變。取R200，C=0.01uf，L=30mH，改變信號(hào)源的輸出頻率，令信號(hào)源的頻率由小逐漸變大，分別測量各頻率點(diǎn)的值，記入表7-1。（注意：每次改變頻率后，都應(yīng)保持信號(hào)源的輸出電壓不變，否則會(huì)影響實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性。）當(dāng)達(dá)到最大值時(shí)，此時(shí)電源的頻率即為該電路諧振狀態(tài)的諧振頻率。將電容值改為C=0.1uF，重復(fù)上述過程，

38、記錄表7-2。7-4 串聯(lián)諧振實(shí)驗(yàn)線路表7-1C=0.01uF測量值77.588.599.29.6101112計(jì)算值(mA)表7-2C=0.1uF測量值1.52.02.52.72.933.23.44計(jì)算值(mA)2確定諧振頻率下的電壓參數(shù)測量在諧振頻率下，、和的值填入表7-3。（注意：由于所用毫伏表沒有單獨(dú)的隔離地，測量和如下圖） 圖7-5 圖7-6表7-3C(uF)測量結(jié)果計(jì)算結(jié)果(Hz)(v)(v)(v)Q0.010.13觀測電流和電壓的相位關(guān)系 保持信號(hào)源電壓不變，電阻R=200，L=30mH ，C=0.1uF時(shí)，用示波器觀察ui和uo的波形。記錄表7-4 表7-4頻率電路呈（容性、阻性

39、、感性）i與u的相位（超前、滯后）五、注意事項(xiàng)1諧振曲線的測定要在電源電壓保持不變的條件下進(jìn)行，因此，信號(hào)發(fā)生器改變頻率時(shí)應(yīng)對(duì)其輸出電壓及時(shí)調(diào)整。2為了使諧振曲線的頂點(diǎn)繪制精確，可以在諧振頻率附近多選幾組測量數(shù)據(jù)。六、實(shí)驗(yàn)報(bào)告1根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，繪制兩種C參數(shù)下的串聯(lián)諧振電路諧振曲線。2如何判別電路是否發(fā)生諧振？3電路發(fā)生諧振時(shí)為什么輸入電壓不能太大？如果信號(hào)源電壓有效值1V，電路諧振時(shí)，UL、UC多大？4根據(jù)元件參數(shù)L=30mH、R=200、計(jì)算兩種C參數(shù)下的品質(zhì)因數(shù)、諧振頻率。實(shí)驗(yàn)九 交流電路元件參數(shù)的測量一、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)

40、字儀表測量交流電路的電壓、電流、功率及功率；3學(xué)會(huì)用交流數(shù)字儀表測定交流電路參數(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，分別測量出元件兩端的電壓U，流過該元件的電流I和它所消耗的功率P，然后通過計(jì)算得到所求的各值，這種方法稱為三表法，是用來測量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：或電感元件的感抗，電感電容元件的容抗，電容串聯(lián)電路復(fù)阻抗的模，阻抗角 其中：等效電阻，等效電抗本次實(shí)驗(yàn)電阻元件用白熾燈（非線性電阻）。電感線圈用鎮(zhèn)流器，由于鎮(zhèn)流器線圈的金屬導(dǎo)線具有一定電阻，因而，

41、鎮(zhèn)流器可以由電感和電阻相串聯(lián)來表示。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量，功率表（又稱為瓦特表）是一種電動(dòng)式儀表，其中電流線圈與負(fù)載串聯(lián)，（具有兩個(gè)電流線圈，可串聯(lián)或并聯(lián)，以便得到兩個(gè)電流量程），而電壓線圈與電源并聯(lián)，電流線圈和電壓線圈的同名端（標(biāo)有*號(hào)端）必須連在一起，如圖7.1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7.1 圖7.2三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備1交流電壓表、電流表、功率表、功率因數(shù)表（在控制屏）2自耦調(diào)壓器（輸出可調(diào)的交流電壓）3白熾燈，

42、 30W鎮(zhèn)流器，630V/4.7F、630V/2.2F電容器，電流插頭，四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容實(shí)驗(yàn)電路如圖7.2所示，功率表的連接方法見圖7.1，交流電源經(jīng)自耦調(diào)壓器調(diào)壓后向負(fù)載Z供電。1測量鎮(zhèn)流器的參數(shù)將圖7.2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)行測量?，F(xiàn)將電壓U分別調(diào)到160V，測量電流、功率、功率因數(shù)，將數(shù)據(jù)記入表7.1中。表7.1U/V測量值計(jì)算值I/mAP/WcoscosR/L/mH1602測量白熾燈的電阻圖7.2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

43、壓表測量），并測量電流、功率、功率因數(shù)，將數(shù)據(jù)記入表7.2中。表7.2U/V測量值計(jì)算值I/mAP/WcosR/2203測量電容器的容抗將圖7.2電路中的Z換為4.7F/630V的電容器（改接電路時(shí)必須斷開交流電源），將電壓U調(diào)到220V，測量電流、功率、功率因數(shù)，將數(shù)據(jù)記入表7.3中。將電容器換為2.2uF/630V，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)。表7.3U/V測量值（4.7F/630V）測量值（2.2F/630V）計(jì)算值I/mAP/WcosI/mAP/Wcos2204將圖7.2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)必須斷開交流電源），將電壓U調(diào)到220V，

44、測量電壓、電流、功率和功率因數(shù)，將數(shù)據(jù)記入表7.4中。表7.4U/V測量值（總）測量值（4.7F/630V）測量值（白熾燈）計(jì)算值I/mAP/WcosI/mAP/WcosI/mAP/WcosZcos220五、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)1通常，功率表不單獨(dú)使用，要有電壓表和電流表監(jiān)測，使電壓表和電流表的讀數(shù)不超過功率表電壓和電流的量限；2注意功率表的正確接線，上電前必須經(jīng)指導(dǎo)教師檢查；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50Hz的交流電路中，測

45、得一只鐵心線圈的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)，畫出電壓和電流的相量圖，說明各個(gè)電壓之間的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)十 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方法以及功率的測量方法。3驗(yàn)證單相正弦交流電路總電壓、電流與各元件電壓、電流的相量關(guān)系。4. 掌握感性負(fù)載并聯(lián)電容提高功率因數(shù)

46、的原理。二、實(shí)驗(yàn)原理1. 當(dāng)正弦電流通過電阻、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；當(dāng)正弦電壓加于電阻、電感和電容并聯(lián)電路時(shí)，總電流相量等于各元件中電流的相量之和，即。 2. 圖10-1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K1，K2，管內(nèi)充有稀薄氬氣和少量水銀，管內(nèi)壁涂有一層熒光物質(zhì)。鎮(zhèn)流器是一個(gè)有鐵芯的電感線圈。啟動(dòng)器由氖氣泡、電容器和外殼構(gòu)成，氖氣泡內(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8-1 實(shí)驗(yàn)原理圖 圖8-2

47、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，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，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，紫外線又激發(fā)內(nèi)壁上的熒光物質(zhì)而發(fā)出可見光。 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，整個(gè)電路可等效為一R、L串聯(lián)電路，其電路模型如圖8-2所示。三、儀器設(shè)備1MES-II現(xiàn)代電工電子實(shí)驗(yàn)臺(tái)2MASRECH MY-60型萬用表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)測量（1）按圖8-3接線（不接電容）。合上