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PAGE86PAGE65《電路分析》課程實驗指導書蘭州工業(yè)高等??茖W校電氣工程系實踐中心2015年3月目錄《電路分析》課程實驗要求 實驗一電工儀表測量誤差的計算 1實驗二儀表量程擴展實驗 5實驗三電路元件伏安特性的的測繪 8實驗四基爾霍夫定律的驗證 11實驗五疊加原理的驗證 13實驗六電壓源與電流源的等效變換 15實驗七戴維南定理和諾頓定理設(shè)計 18實驗八最大功率傳輸條件測定 22實驗九RC一階電路和二階電路響應(yīng)測試 24實驗十R、L、C元件阻抗特性的測定 28實驗十一三表法測定交流電路等效參數(shù) 30實驗十二功率因數(shù)測試及其改善 34實驗十三RLC串聯(lián)諧振電路的研究 37實驗十四二端口網(wǎng)絡(luò)參數(shù)測試 40實驗十五三相交流電路測量 43附錄1THHE-1型高性能電工電子實驗臺使用說明書 47附錄2示波器使用說明 55《電路分析》課程實驗要求一實驗課的作用實驗課是高等教育的一個重要環(huán)節(jié),是理論聯(lián)系實際的重要手段。通過實驗教學,可驗證和鞏固所學的理論知識、訓練實驗技能、培養(yǎng)學生實際工作能力。實驗課應(yīng)達到以下目的:1.培養(yǎng)學生實事求是,一絲不茍,三嚴(嚴格、嚴密、嚴肅)的科學態(tài)度,養(yǎng)成良好的實驗習慣和作風。2.訓練學生的基本的實驗技能,如正確使用常見的電工儀器,掌握一些基本的電工測試技術(shù),實驗方法及數(shù)據(jù)分析處理。3.培養(yǎng)學生通過實驗觀察和研究基本電路現(xiàn)象及規(guī)律的能力,以鞏固所學理論知識。二實驗課的要求1.課前準備,必須認真預習,具體要求:(1)閱讀實驗指導書,明確實驗的目的與要求。并結(jié)合實驗的原理復習有關(guān)理論。了解完成實驗的方法和步驟,設(shè)計好實驗數(shù)據(jù)的記錄表格,認真思考并解答預習思考題中的問題。(2)理解并記住指導書中提出的注意事項。對實驗中所用儀器設(shè)備的作用及使用方法要有初步了解。2.實驗步驟(1)接線前,首先了解各種儀器設(shè)備和元器件的額定值,使用方法和電源的情況。(2)實驗中要用的儀器、儀表、實驗板及開關(guān)等。應(yīng)根據(jù)連線合理布局。(3)接線原則是先串后并、先總后分,接線時應(yīng)將所有電源開關(guān)斷開,并可調(diào)設(shè)備旋紐、手柄置于最安全位置,接好線后,經(jīng)仔細檢查無誤,經(jīng)教師復查后才可接通電源,合電源時,要注意各個設(shè)備及儀表工作是否正常。(4)實驗中要大膽細心,一絲不茍,認真觀察現(xiàn)象,仔細讀取數(shù)據(jù),隨時分析研究實驗結(jié)果的合理性,如發(fā)現(xiàn)異?,F(xiàn)象,應(yīng)及時查找原因。(5)實驗完畢,先切斷電源,再根據(jù)實驗要求核對實驗數(shù)據(jù),然后教師審核,正確后拆線,并將設(shè)備儀器排放整齊,等教師檢查后,方可離開實驗室。3.實驗課后的整理工作主要是編寫實驗報告,這是實驗的總結(jié)。報告內(nèi)容應(yīng)包括:(1)實驗目的。(2)簡述工作原理,不要照抄指導書。(3)實驗方法及步驟:主要是畫出線路圖,對特殊的設(shè)備加以說明,認真用原始記錄填寫表格。(4)主要儀器設(shè)備。(5)數(shù)據(jù)處理:包括實驗數(shù)據(jù)及計算結(jié)果的整理、分析、誤差原理的估計等。(6)回答指導書中的思考題。實驗一電工儀表測量誤差的計算一實驗目的1.熟悉實驗臺上各類電源及各類測量儀表的布局和使用方法。2.掌握指針式電壓表、電流表內(nèi)阻的測量方法。3.熟悉電工儀表測量誤差的計算方法。二實驗設(shè)備序號名稱型號與規(guī)格數(shù)量備注1可調(diào)直流穩(wěn)壓電源0~30V二路2可調(diào)恒流源0~500mA13指針式萬用表MF-47或其他1自備4可調(diào)電阻箱0~9999.9Ω1HE-195電阻器按需選擇HE-11三實驗內(nèi)容1.為了準確地測量電路中實際的電壓和電流,必須保證儀表接入電路后不會改變被測電路的工作狀態(tài)。這就要求電壓表的內(nèi)阻為無窮大;電流表的內(nèi)阻為零。而實際使用的指針式電工儀表都不能滿足上述要求。因此,當測量儀表一旦接入電路,就會改變電路原有的工作狀態(tài),這就導致儀表的讀數(shù)值與電路原有的實際值之間出現(xiàn)誤差。誤差的大小與儀表本身內(nèi)阻的大小密切相關(guān)。只要測出儀表的內(nèi)阻,即可計算出由其產(chǎn)生的測量誤差。以下介紹幾種測量指針式儀表內(nèi)阻的方法。2.用“分流法”測量電流表的內(nèi)阻如圖1-1所示。A為被測內(nèi)阻(RA)的直流電流表。測量時先斷開開關(guān)S,調(diào)節(jié)電流源的輸出電流I使A表指針滿偏轉(zhuǎn)。然后合上開關(guān)S,并保持I值不變,調(diào)節(jié)電阻箱RB的阻值,使電流表的指針指在1/2滿偏轉(zhuǎn)位置,此時有IA=IS=I/2∴RA=RB∥R1R1為固定電阻器之值,RB可由電阻箱的刻度盤上讀得。圖1-1可調(diào)電流源圖1-1可調(diào)電流源可調(diào)穩(wěn)壓源圖1-23.用分壓法測量電壓表的內(nèi)阻。如圖1-2所示。V為被測內(nèi)阻(RV)的電壓表。測量時先將開關(guān)S閉合,調(diào)節(jié)直流穩(wěn)壓電源的輸出電壓,使電壓表V的指針為滿偏轉(zhuǎn)。然后斷開開關(guān)S,調(diào)節(jié)RB使電壓表V的指示值減半。此時有:RV=RB+R1電壓表的靈敏度為:S=RV/U(Ω/V)。式中U為電壓表滿偏時的電壓值。4.儀表內(nèi)阻引起的測量誤差(通常稱之為方法誤差,而儀表本身結(jié)構(gòu)引起的誤差稱為儀表基本誤差)的計算。圖1-3圖1-3現(xiàn)用一內(nèi)阻為RV的電壓表來測量值,當RV與R1并聯(lián)后,,以此來替代上式中的R1,則得。絕對誤差為若,則得相對誤差由此可見,當電壓表的內(nèi)阻與被則電路的電阻相近時,測量的誤差是非常大的。(2)伏安法測量電阻的原理為:測出流過被測電阻RX的電流及其兩端的電壓降,則其阻值。圖1-4(a)、(b)為伏安法測量電阻的兩種電路。圖1-4圖1-4(b)(a)設(shè):U=20V,RA=100Ω,RV=20KΩ。假定RX的實際值為10KΩ?,F(xiàn)在來計算用此兩電路測量結(jié)果的誤差。電路(a)測量:相對誤差電路(b):相對誤差由此列,既可看出儀表內(nèi)阻對測量結(jié)果的影響,也可看出采用正確的測量電路也可獲得較滿意的結(jié)果。四實驗步驟1.根據(jù)“分流法”原理測定指針式萬用表(MF-47型或其他型號)直流電流0.5mA和5mA檔量限的內(nèi)阻。線路如圖1-1所示。RB可選用HE-19中的電阻箱(下同)。數(shù)據(jù)記入下表:被測電流表量限S斷開時的表讀數(shù)(mA)S閉合時的表讀數(shù)(mA)RB(Ω)R1(Ω)計算內(nèi)阻RA(Ω)0.5mA5mA2.根據(jù)“分壓法”原理按圖1-2接線,測定指針式萬用表直流電壓2.5V和10V檔量限的內(nèi)阻。數(shù)據(jù)記入下表:表2被測電壓表量限S閉合時表讀數(shù)(V)S斷開時表讀數(shù)(V)RB(KΩ)R1(KΩ)計算內(nèi)阻RV(KΩ)S(Ω/V)2.5V10V3.用指針式萬用表直流電壓10V檔量程測量圖1-3電路中R1上的電壓之值,并計算測量的絕對誤差與相對誤差。數(shù)據(jù)記入下表:UR2R1R10V(KΩ)計算值(V)實測值(V)絕對誤差ΔU12V10KΩ五、預習思考題1.根據(jù)實驗內(nèi)容1和2,若已求出0.5mA檔和2.5V檔的內(nèi)阻,可否直接計算得出5mA檔和10V檔的內(nèi)阻?2.用量程為10A的電流表測實際值為8A的電流時,實際讀數(shù)為8.1A,求測量的絕對誤差和相對誤差。六、思考題1.列表記錄實驗數(shù)據(jù),并計算各被測儀表的內(nèi)阻值。2.分析實驗結(jié)果,總結(jié)應(yīng)用場合。3.對預習思考題的計算。4.其他(包括實驗的心得、體會及意見等)。七、實驗注意事項1.在開啟實驗臺直流電源開關(guān)前,應(yīng)將兩路電壓源的輸出調(diào)節(jié)旋鈕調(diào)至最小(逆時針旋到厎),并將恒流源的輸出粗調(diào)旋鈕撥到2mA檔,輸出細調(diào)旋鈕應(yīng)調(diào)至最小。接通電源后,再根據(jù)需要緩慢調(diào)節(jié)。2.當恒流源輸出端接有負載時,如果需要將其粗調(diào)旋鈕由低檔位向高檔位切換時,必須先將其細調(diào)旋鈕調(diào)至最小。否則輸出電流會突增,可能會損壞外接器件。3.電壓表應(yīng)與被測電路并接,電流表應(yīng)與被測電路串接,并且都要注意正、負極性與量程的合理選擇。4.本實驗僅測試指針式儀表的內(nèi)阻。由于所選指針表的型號不同,本實驗中所列的電流、電壓量程及選用的RB、R1等均會不同。實驗時應(yīng)按選定的表型自行確定。實驗二儀表量程擴展實驗一、實驗目的1.理解指針式毫安表的量程和內(nèi)阻在測量過程中的作用。2.了解毫安表改裝成電壓表和電流表的方法。3.學會電壓表和電流表量程切換開關(guān)的使用方法。二、實驗設(shè)備序號名稱型號與規(guī)格數(shù)量備注1可調(diào)直流穩(wěn)壓電源0~30V12直流數(shù)顯恒流源0~500mA3直流數(shù)字電流表0~500mA14直流數(shù)字電壓表0~300V15基本表1mA,100Ω1HE-116電阻按需選擇HE-11三、實驗內(nèi)容1.一只毫安表允許通過的最大電流稱為該表的量程,用Ig表示,該表有一定的內(nèi)阻,Rg表示,這就是一個“基本表”,其等效電路如圖2-1所示,Rg和Ig是毫安表的兩個主要參數(shù)。圖2-1圖2-2擴大量程2.滿量程為1mA的毫安表,最大只允許通過1mA的電流,過大的電流會造成“打針”,甚至燒斷電流線圈而損壞,要用它測量超過1mA的電流,亦要擴大毫安表的測量范圍,選擇一個合適的分流電阻RA與基本表并聯(lián),如圖2-2所示,RA的大小可以精確算出。假設(shè):基本表滿量程為Ig=1mA,基本表內(nèi)阻為Rg=100Ω,現(xiàn)要將其量程擴大10倍(即可用來測量10mA電流)。則應(yīng)并聯(lián)的分流電阻RA應(yīng)滿足下式:同理,要使其量程擴展為100mA,則應(yīng)并聯(lián)1.11Ω的分流電阻。當改裝后得電流表來測量10(或100)mA以下的電流時,只要將基本表的讀數(shù)乘10(或100)或者直接將電表面板的滿刻度刻成(10或者100)mA即可。毫安表改裝成電壓表一只毫安表也可以改裝成一只電壓表,只要選擇一只合適的分壓電阻RV與基本表相串聯(lián)即可,如圖2-3所示。
圖2-3假設(shè):被測電壓值為U,則:所以電壓表要將量程為1mA,內(nèi)阻為100Ω的毫安表改裝為量程為1V的電壓表,則應(yīng)串聯(lián)的分壓電阻的阻值應(yīng)為:若要將量程擴大到10V,應(yīng)串多大的電阻呢?四、實驗步驟1.1表表頭的檢驗。調(diào)節(jié)恒流源的輸出,最大不超過1mA;先對毫安表進行機械調(diào)零,再將恒流源的輸出接至毫安表的信號輸入端,調(diào)節(jié)恒流源的輸出,令其從1mA調(diào)制0,分別讀取指針表的讀數(shù),并記錄數(shù)據(jù)。恒流源輸出(mA)10.80.60.40.20表頭讀數(shù)(mA)2.將基本表改裝為量程為10mA的毫安表。將分流電阻11.1Ω并接在基本表的兩端,這樣就將基本表改裝成了滿量程為10mA的毫安表,將恒流源的輸出調(diào)至10mA,調(diào)節(jié)恒流源的輸出,使其從10mA調(diào)至0,依次減小2,用改裝好的毫安表依次測量恒流源的輸出電流,并記錄之。恒流源輸出(mA)1086420表頭讀數(shù)(mA)3.將基本表改裝為一只電壓表。將分壓電阻9.9 KΩ為與基本表相串接,這樣基本表就被改裝成為滿量程為10V的電壓表。將電壓源的輸出調(diào)制10V,調(diào)節(jié)電壓源的輸出,使其從10V調(diào)至0,依次減小2V,并用改裝成的電壓表進行測量,并記錄數(shù)據(jù)。電壓源輸出(V)1086420表頭讀數(shù)(V)五、思考題1.總結(jié)電路原理中分壓、分流的具體應(yīng)用。2.總結(jié)電表的改裝方法,六、注意事項1.輸入儀表的電壓和電流要注意到儀表的量程,不可過大,以免損壞儀表,2.可外接標準表進行校驗,3.注意接入儀表的信號極性,以免指針反偏而打壞指針。實驗三電路元件伏安特性的的測繪一、實驗目的1.學會識別常用電路元件的方法。2.掌握線性電阻、非線性電阻元件伏安特性的測繪。3.掌握實驗臺上直流電工儀表和設(shè)備的使用方法。二、實驗設(shè)備序號名稱型號與規(guī)格數(shù)量備注1可調(diào)直流穩(wěn)壓電源0~30V12直流數(shù)字毫安表0~500mA13指針式萬用表MF-47或其他1自備4直流數(shù)字電壓變0~200V15二極管IN40071HE-116穩(wěn)壓管2CW511HE-117白熾燈12V,0.1A1HE-118線性電阻器200Ω,51Ω/8W1HE-11三、實驗內(nèi)容任何一個二端元件的特性可用該元件上的端電壓與通過該元件的電流之間的函數(shù)關(guān)系來表示,即用平面上的一條曲線來表征,這條曲線稱為該元件的伏安特性曲線。圖3-1圖3-1IU通過坐標原點的直線,如圖3-1中a所示,該直線的斜率等于該電阻器的電阻值。2.一般的白熾燈在工作時燈絲處于高溫狀態(tài),其燈絲電阻隨著溫度的升高而增大,通過白熾燈的電流越大,其溫度與“熱電阻”的阻值可相差幾倍至十幾倍,所以它的伏安特性如圖3-1中b曲線所示。3.一般的半導體二極管是一個非線性電阻元件,其伏安特性如圖3-1中c所示。正向壓降很?。ㄒ话愕逆N管約為0.2~0.3V,硅管約為0.5~0.7V),正向電流隨正向壓降的升高而急驟上升,而反向電壓從零一直增加到十多至幾十伏時,其反向電流增加很小,粗略地可視為零。可見,二極管具有單向?qū)щ娦裕聪螂妷杭拥眠^高,超過管子的極限值,則會導致管子擊穿損壞。4.穩(wěn)壓二極管是一種特殊的半導體二極管,其正向特性與普通二極管類似,但其反向特性較特別,如圖3-1中d所示。在反向電壓開始增加時,其反向電流幾乎為零,但當電壓增加到某一數(shù)值時(稱為管子的穩(wěn)壓值,有各種不同穩(wěn)壓值的穩(wěn)壓管)電流將突然增加,以后它的端電壓將基本維持恒定,當外加的反向電壓繼續(xù)升高時其端電壓僅有少量增加。注意:流過二極管或穩(wěn)壓二極管的電流不能超過管子的極限值,否則管子會被燒壞。四、實驗步驟1.測定線性電阻器的伏安特性按圖3-2接線。圖3-2圖3-2圖3-3調(diào)節(jié)穩(wěn)壓電源的輸出電壓,從0V開始緩慢地增加,一直到10V,記下相應(yīng)的電壓表和電流表的讀數(shù)、,填入表1。表1(V)0246810(mA)2.測定非線性白熾燈泡的伏安特性將圖3-2中的R換成一只12V,0.1A的燈泡,重復步驟1。為燈泡的端電壓,填入表2。表2(V)0.10.512345(mA)3.測定半導體二極管的伏安特性按圖3-3接線,R為限流電阻器。測二極管的正向特性時,其正向電流不得超過35mA,二極管D的正向施壓可在0~0.75V之間取值。在0.5~0.75V之間應(yīng)多取幾個測量點。測反向特性時,只需將圖3-3中的二極管D反接,且其反向電壓可達30V。正向特性實驗數(shù)據(jù):(V)0.100.300.500.550.600.650.700.75(mA)反向特性實驗數(shù)據(jù):(V)0-5-10-15-20-25-30(mA)4.測定穩(wěn)壓二極管的伏安特性(1)正向特性實驗:將圖3-3中的二極管換成穩(wěn)壓二極管2CW51,重復實驗內(nèi)容3中的正向測量。為2CW51的正向壓降。數(shù)據(jù)記入下表:(V)00.10.30.50.550.60.650.70.75(mA)(2)反向特性實驗:將圖3-3中的R換成510Ω,2CW51反接,測量2CW51的反向可看出其穩(wěn)壓特性。數(shù)據(jù)記入下表3:表3(V)048121620(V)(mA)五、預習思考題1.線性電阻與非線性電阻的概念是什么?電阻器與二極管的伏安特性有何區(qū)別?2.設(shè)某器件伏安特性曲線的函數(shù)式為,試問在逐點繪制曲線時,其坐標變量應(yīng)如何放置?3.穩(wěn)壓二極管與普通二極管有何區(qū)別,其用途如何?六、思考題1.根據(jù)各實驗數(shù)據(jù),分別在方格紙上繪制出光滑的伏安特性曲線。(其中二極管和穩(wěn)壓管的正、反向特性均要求畫在同一張圖中,正、反向電壓可取為不同的比例尺)2.根據(jù)實驗結(jié)果,總結(jié)、歸納被測各元件的特性。3.從測試數(shù)據(jù)上進行必要的誤差分析。七、實驗注意事項1.測二極管正向特性時,穩(wěn)壓電源輸出應(yīng)由小至大逐漸增加,應(yīng)時刻注意電流表讀數(shù)不得超過35mA,穩(wěn)壓電壓源輸出端切勿碰線短路。2.進行不同實驗時,應(yīng)先估算電壓和電流值,合理選擇儀表的量程,勿使儀表超量程,儀表的極性亦不可接錯。實驗四基爾霍夫定律的驗證一、實驗目的1.熟悉并掌握直流儀表,穩(wěn)壓電源的正確使用方法。2.驗證基爾霍夫定律的正確性,加深對基爾霍夫定律的理解。3.學會對電壓、電位的測試,掌握電路電位圖的測繪方法。4.學會用電流插頭、插座測量各支路電流,了解一表多用的原理。二、實驗設(shè)備序號名稱型號與規(guī)格數(shù)量備注1直流可調(diào)穩(wěn)壓電源0~30V二路2直流數(shù)字電壓表0~200V13電位、電壓測定實驗電路板1HE-12三、實驗內(nèi)容(1)、基爾霍夫電壓定律(KVL):在集總參數(shù)電路中,任意時刻沿任一回路繞行,回路中所有支路電壓的代數(shù)和恒等于零。亦即:U=0(2)、基爾霍夫電流定律(KCL):對于集中參數(shù)電路中的任一節(jié)點,在任意時刻,所有連接于該節(jié)點的支路電流的代數(shù)和恒等于零,即有=0。運用上述定律時必須注意各支路或閉合回路中電流的正方向,此方向可預先任意設(shè)定。(3)、參考方向和關(guān)聯(lián)參考方向都是為了研究問題的方便而設(shè)定的。電位具有相對性,電壓具有絕對性。電位圖是一種平面坐標一、四象限內(nèi)的折線圖。其縱坐標為電位值,橫坐標為各被測點。橫坐標按順序、均勻的間隔標記各測試點,在各點所在的垂直線上描點。用直線依次連接相鄰兩個電位點,即得該電路的電位圖。任意兩個被測點的縱坐標值之差即為被測兩點之間的電壓值。(4)、電流表和電流插頭、電流插座孔配合使用可方便的測量出多條支路上的電流值。四、實驗步驟電流插頭圖4-1U2I1I2510Ω510Ω510Ω330Ω1k電流插頭圖4-1U2I1I2510Ω510Ω510Ω330Ω1kΩR1R2R3R4R5I3R5R4R3R2R11.實驗前先設(shè)定FABCDEF回路和節(jié)點A作為研究對象。圖4-1中的I1、I2、I3的方向已設(shè)定。2.熟悉并掌握直流數(shù)顯穩(wěn)壓電源的使用,同時分別調(diào)=6V,=12V,先切斷電源開關(guān),再按圖4-1電路連接線路。3.正確使用直流數(shù)字電流表,并測出三條支路的電流值。記錄數(shù)據(jù)在表1中。表14.用直流數(shù)字電壓表按表1的要求測量各電壓值,并記錄數(shù)據(jù)在表1中。5.分別以A、D為參考點測量其它各點的電位,并記錄在表2中。測量點參考點ABCDEFAD表2五、預習思考題1.根據(jù)圖4-1的電路參數(shù),計算出待測的電流、、和各電阻上的電壓值,記入表中,以便實驗測量時,可正確地選定毫安表和電壓表的量程。六、思考題1.根據(jù)實驗數(shù)據(jù),選定節(jié)點A,驗證KCL的正確性。2.根據(jù)實驗數(shù)據(jù),選定實驗電路中的任一個閉合回路,驗證KVL的正確性。3.將支路和閉合回路的電流方向重新設(shè)定,重復1、2兩項驗證。4.根據(jù)實驗數(shù)據(jù),驗證電壓與電位之間的相互關(guān)系。并繪制任意兩個電位的電位圖。七、實驗注意事項1.本實驗線路板系多個實驗通用,HE-12上的K3應(yīng)撥向330Ω側(cè),三個故障按鍵均不得按下。2.所有需要測量的電壓值,均以電壓表測量的讀數(shù)為準。、也需測量,不應(yīng)取電源本身的顯示值。3.防止穩(wěn)壓電源兩個輸出端碰線短路。4.用指針式電壓表或電流表測量電壓或電流時,如果儀表指針反偏,則必須調(diào)換儀表極性,重新測量。如果指針正偏,可讀得電壓或電流值。若用數(shù)顯電壓表或電流表測量,則可直接讀出電壓或電流值。但應(yīng)注意:所讀得的電壓或電流值的正確正、負號應(yīng)根據(jù)設(shè)定的電流參考方向來判斷。實驗五疊加原理的驗證一、實驗目的驗證線性電路疊加原理的正確性,加深對線性電路的疊加性和齊次性的認識和理解。二、實驗設(shè)備序號名稱型號與規(guī)格數(shù)量備注1直流穩(wěn)壓電源0~30V可調(diào)二路2直流數(shù)字電壓表0~200V13直流數(shù)字毫安表0~200mA14疊加原理實驗電路板1HE-12三、實驗內(nèi)容1.疊加原理指出:在線性電路中,當有兩個或兩個以上的獨立源作用時,則任意支路的電流(或電壓)響應(yīng),等于電路中每個獨立源單獨作用下在該支路產(chǎn)生的電流(或電壓)響應(yīng)的代數(shù)和。2.線性電路的齊次性是指當激勵信號(某獨立源的值)增加或減小K倍時,電路的響應(yīng)(即在電路中各電阻元件上所產(chǎn)生的電流和電壓值)也將增加或減小K倍。四、實驗步驟圖5-1ABCDER1R3圖5-1ABCDER1R3R4R2K1KU2U1510Ω12V510Ω510Ω510Ω330Ω6V1N4007R51.將兩路穩(wěn)壓源的輸出分別調(diào)節(jié)為12V和6V,接入和處。2.令電源單獨作用(將開關(guān)K1投向側(cè),開關(guān)K2投向短路側(cè))。用直流數(shù)字電壓表和毫安表(接電流插頭)測量各支路電流及各電阻元件兩端的電壓,數(shù)據(jù)記入表1。表13.令電源單獨作用(將開關(guān)K1投向短路側(cè),開關(guān)K2投向側(cè)),重復實驗步驟2的測量和記錄,數(shù)據(jù)記入表1。4.令和共同作用(開關(guān)K1和K2分別投向和側(cè)),重復上述的測量和記錄,數(shù)據(jù)記入表1。5.將的數(shù)值調(diào)至+12V,重復上述第3項的測量并記錄,數(shù)據(jù)記入表1。6.將R5(330Ω)換成二極管1N4007(即將開關(guān)K3投向二極管IN4007側(cè)),重復1~5的測量過程,數(shù)據(jù)記入表2。7.任意按下某個故障設(shè)置按鍵,重復實驗內(nèi)容4的測量和記錄,再根據(jù)測量結(jié)果判斷出故障的性質(zhì)。表2五預習思考題1.在疊加原理實驗中,要令、分別單獨作用,應(yīng)如何操作?可否直接將不作用的電源(或)短接置零?2.實驗電路中,若有一個電阻器改為二極管,試問疊加原理的疊加性與齊次性還成立嗎?為什么?六、思考題1.根據(jù)實驗數(shù)據(jù)表格,進行分析、比較,歸納、總結(jié)實驗結(jié)論,即驗證線性電路的疊加性與齊次性。2.各電阻器所消耗的功率能否用疊加原理計算得出?試用上述實驗數(shù)據(jù),進行計算并作結(jié)論。3.通過實驗步驟6及分析表格2的數(shù)據(jù),你能得出什么樣的結(jié)論?七、實驗注意事項1.用電流插頭測量各支路電流時,或者用電壓表測量電壓降時,應(yīng)注意儀表的極性,正確判斷測得值的+、-號后,記入數(shù)據(jù)表格。2.注意儀表量程的及時更換。
實驗六電壓源與電流源的等效變換一、實驗目的1.了解理想電源與實際電源的概念。2.掌握電源外特性的測試方法。3.能自行設(shè)計電源等效電路,并通過測試外特性驗證等效變換的正確性。二、實驗設(shè)備序號名稱型號與規(guī)格數(shù)量備注1可調(diào)直流穩(wěn)壓電源0~30V12可調(diào)直流恒流源0~500mA13直流數(shù)字電壓表0~200V14直流數(shù)字毫安表0~200mA15電阻器120Ω,200Ω300Ω,1KΩHE-116可調(diào)電阻箱0~99999.9Ω1HE-11三、實驗內(nèi)容(一)理想的電壓源與理想的電流源1.一個直流穩(wěn)壓電源在一定的電流范圍內(nèi),具有很小的內(nèi)阻。故在實用中,常將它視為一個理想的電壓源,即其輸出電壓不隨負載電流而變。其外特性曲線,即其伏安特性是一條平行于軸的直線。2.一個實用中的恒流源在一定的電壓范圍內(nèi),可視為一個理想的電流源——向外電路提供一個恒定的電流,即其輸出電流不隨負載兩端的電壓(亦即負載的電阻值)而變。(二)實際的電壓源(實際的電流源)一個實際的電壓源(或電流源),其端電壓(或輸出電流)不可能不隨負載而變,因它具有一定的內(nèi)阻值。故在實驗中,用一個小阻值的電阻(或大電阻)與穩(wěn)壓源(或恒流源)相串聯(lián)(或并聯(lián))來摸擬一個實際的電壓源(或電流源)。(三)電源等效變換的正確性一個實際的電源,就其外部特性而言,既可以看成是一個電壓源,又可以看成是一個電流源。若視為電壓源,則可用一個理想的電壓源與一個電阻Ro相串聯(lián)的組合來表示;若視為電流源,則可用一個理想電流源與一電導G0相并聯(lián)的組合來表示。如果這兩種電源能向同樣大小的負載供出同樣大小的電流和端電壓,則稱這兩個電源是等效的,即具有相同的外特性。一個電壓源與一個電流源等效變換如圖6-1所示,其條件為:電壓源變換為電流源:,G0圖6-1電流源變換為電壓源:,。G0圖6-1四、實驗步驟1.測定理想直流穩(wěn)壓電源與實際電壓源的外特性圖6-2圖6-2圖6-3按圖6-2接線。為+12V直流穩(wěn)壓電源(將R0短接)。調(diào)節(jié)R2,令其阻值由大至小變化,記錄兩表的讀數(shù)在表1中。表16-2(V)6-2(mA)6-3(V)6-3(mA)(2)按圖6-3接線,虛線框可模擬為一個實際的電壓源。調(diào)節(jié)R2,使電流表的讀數(shù)同步驟1相同的情況下,記錄電壓表的讀數(shù)在表1中。2.測定理想電流源和實際電流源的外特性按圖6-4接線,為直流恒流源,調(diào)節(jié)其輸出為10mA,令Ro分別為∞和1KΩ,調(diào)節(jié)電位器RL(從0至1KΩ),測出這兩種情況下的電壓表和電流表的讀數(shù)。記錄實驗數(shù)據(jù)在表2中。表2Ro=∞(V)Ro=∞(mA)Ro=1KΩ(V)Ro=1KΩ(mA)3.測定電源等效變換的條件仿照圖6-1利用電源等效變化條件自行設(shè)計回路測試時電壓源與實際電流源之間的外特性,驗證等效變換條件的正確性(數(shù)據(jù)表格自行設(shè)計)?;蚧颉迗D6-4五、預習思考題1.通常直流穩(wěn)壓電源的輸出端不允許短路,直流恒流源的輸出端不允許開路,為什么?2.電壓源與電流源的外特性為什么呈下降變化趨勢,穩(wěn)壓源和恒流源的輸出在任何負載下是否保持恒值?六、思考題1.根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪出電源的四條外特性曲線,并總結(jié)、歸納各類電源的特性。2.從實驗結(jié)果,驗證電源等效變換的條件。3.心得體會及其他。七、實驗注意事項1.電壓源絕不允許短路,電流源絕不允許開路。2.在測電壓源外特性時,不要忘記測空載時的電壓值,測電流源外特性時,不要忘記測短路時的電流值,注意恒流源負載電壓不要超過20伏,負載不要開路。3.換接線路時,必須關(guān)閉電源開關(guān)。4.直流儀表的接入應(yīng)注意極性與量程。
實驗七戴維南定理和諾頓定理設(shè)計—有源二端網(wǎng)絡(luò)等效參數(shù)的測定一、實驗目的1.驗證戴維南定理和諾頓定理的正確性,加深對該定理的理解2.掌握測量有源二端網(wǎng)絡(luò)等效參數(shù)的一般方法。二、實驗設(shè)備序號名稱型號與規(guī)格數(shù)量備注1可調(diào)直流穩(wěn)壓電源0~30V12可調(diào)直流恒流源0~500mA13直流數(shù)字電壓表0~200V14直流數(shù)字毫安表0~200mA15可調(diào)電阻箱0~99999.9Ω1HE-196電位器1K/2W1HE-117戴維南定理實驗電路板1HE-12三、實驗內(nèi)容1.任何一個線性含源網(wǎng)絡(luò),如果僅研究其中一條支路的電壓和電流,則可將電路的其余部分看作是一個有源二端網(wǎng)絡(luò)(或稱為含源一端口網(wǎng)絡(luò))。戴維南定理指出:任何一個線性有源單口網(wǎng)絡(luò),總可以用一個電壓源與一個電阻的串聯(lián)來等效代替,此電壓源的電壓等于這個有源二端網(wǎng)絡(luò)的開路電壓,其等效內(nèi)阻R0等于該網(wǎng)絡(luò)中所有獨立源均置零(理想電壓源視為短接,理想電流源視為開路)時的等效電阻。諾頓定理指出:任何一個線性有源單口網(wǎng)絡(luò),總可以用一個電流源與一個電阻的并聯(lián)組合來等效代替,此電流源的電流等于這個有源二端網(wǎng)絡(luò)的短路電流,其等效內(nèi)阻R0定義同戴維南定理。()和R0或者()和R0稱為有源二端網(wǎng)絡(luò)的等效參數(shù)。2.有源二端網(wǎng)絡(luò)等效參數(shù)的測量方法(1)開路電壓、短路電流法測R0在有源二端網(wǎng)絡(luò)輸出端開路時,用電壓表直接測其輸出端的開路電壓,然后再將其輸出端短路,用電流表測其短路電流Isc,則等效內(nèi)阻為如果二端網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)阻很小,若將其輸出端口短路則易損壞其內(nèi)部元件,因此不宜用此法。(2)伏安法測R0用電壓表、電流表測出有源二端網(wǎng)絡(luò)的外特性曲線,如圖7-1所示。圖7-1圖7-1根據(jù)外特性曲線求出斜率tgφ,則內(nèi)阻也可以先測量開路電壓,則內(nèi)阻為(3)半電壓法測R0如圖7-2所示,當負載電壓為被測網(wǎng)絡(luò)開路電壓的一半時,負載電阻(由電阻箱的讀數(shù)確定)即為被測有源二端網(wǎng)絡(luò)的等效內(nèi)阻值。圖7-2圖7-2(4)零示法測在測量具有高內(nèi)阻有源二端網(wǎng)絡(luò)的開路電壓時,用電壓表直接測量會造成較大的誤差。為了消除電壓表內(nèi)阻的影響,往往采用零示測量法,零示法測量原理是用一低內(nèi)阻的穩(wěn)壓電源與被測有源二端網(wǎng)絡(luò)進行比較,當穩(wěn)壓電源的輸出電壓與有源二端網(wǎng)絡(luò)的開路電壓相等時,電壓表的讀數(shù)將為“0”。然后將電路斷開,測量此時穩(wěn)壓電源的輸出電壓,即為被測有源二端網(wǎng)絡(luò)的開路電壓。四、實驗步驟被測有源二端網(wǎng)絡(luò)如圖7-3(a)。1.用開路電壓、短路電流法測定戴維南等效電路的和R0和諾頓等效電路的、R0。按圖7-3(a)接入穩(wěn)壓電源=12V和恒流源=10mA,不接入RL。測出和,并計算出R0。(測時,不接入mA表。),記錄數(shù)據(jù)在表1中。(a)(a)圖7-3(b)表1(v)(mA)(Ω)2.負載實驗:按圖7-3(a)接入RL。改變RL阻值,測量有源二端網(wǎng)絡(luò)的外特性曲線。記錄數(shù)據(jù)在表2中。3.驗證戴維南定理:利用戴維南定理,將圖7-3(a)等效為圖7-3(b)所示,仿照步驟“2”4.設(shè)計并驗證諾頓定理:利用諾頓定理,將圖7-3(a)等效為諾頓定理線路圖,仿照步驟“2”表2(v)(mA)圖6-3(a)圖6-4(b)5.有源二端網(wǎng)絡(luò)等效電阻(又稱入端電阻)的直接測量法。見圖7-3(a)。將被測有源網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的所有獨立源置零(去掉電流源IS和電壓源US,并在原電壓源所接的兩點用一根短路導線相連),然后用伏安法測定負載RL開路時A、B兩點間的電阻,此即為被測網(wǎng)絡(luò)的等效內(nèi)阻R0(或稱網(wǎng)絡(luò)的入端電阻Ri)。五、預習思考題1.在求戴維南或諾頓等效電路時,作短路試驗,測的條件是什么?在本實驗中可否直接作負載短路實驗?請在實驗前對線路7-3(a)預先作好計算,以便調(diào)整實驗線路及測量時可準確地選取電表的量程。2.說明測有源二端網(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。六、思考題1.根據(jù)步驟2、3、4,在同一坐標系中分別繪出電源的外特性曲線,驗證戴維南定理和諾頓定理的正確性,并分析產(chǎn)生誤差的原因。2.根據(jù)實驗所得數(shù)據(jù),驗證不同方法下測得的等效電阻的正確性。七、實驗注意事項1.測量時應(yīng)注意電流表量程的更換。2.步驟“5”3.改接線路時,要關(guān)掉電源。4.線路經(jīng)指導老師檢查后才可通電,實驗完數(shù)據(jù)經(jīng)指導老師核實后才可拆線。
實驗八最大功率傳輸條件測定一實驗目的掌握負載獲得最大傳輸功率的條件。了解電源輸出功率與效率的關(guān)系。二實驗設(shè)備序號名稱型號與規(guī)格數(shù)量備注1直流可調(diào)穩(wěn)壓電源0~30V二路2直流數(shù)字電壓表0~200V13電位、電壓測定實驗電路板1HE-12三實驗內(nèi)容電源與負載功率的關(guān)系:圖8-1可視為由一個電源向負載輸送電能的模型,R0可視為電源內(nèi)阻和傳輸線路電阻的總和,RL為可變負載電阻。負載RL上消耗的功率P可由下式表示:2RL=[U/(R0+RL)]2RL,當RL=0或RL=∞時,電源輸送給負載的功率為零.而3以不同的RL值代入上式可求的不同的P值,其中必有一個RL值,使負載能從電源處獲得最大的功率.圖8-1圖8-22、負載獲得最大功率的條件:根據(jù)數(shù)學求最大值的方法,令負載功率表達式中的RL為自變量,P為應(yīng)變量,并使dP/dRL=0,即可求的最大功率的傳輸條件:dP/dRL=0,即dP/dRL=[(R0+RL)2-2RL(R0+RL)]U2/(R0+RL)4令(R0+RL)2-2RL(R0+RL)=0,解得:RL=R0當滿足RL=R0時,負載從電源處獲得最大功率為:PMAX=[U/(R0+RL)]2RL,=(U/2RL)2RL=U2/4RL,這時,稱此電路處于“匹配”工作狀態(tài)。匹配電路的特點及應(yīng)用在電路處于“匹配”工作狀態(tài)時,電源本身要消耗一半的功率。此時電源效率只有50%。顯然,這對電力系統(tǒng)的能量傳輸過程是絕對不允許的。發(fā)電機的內(nèi)阻是很小的,電路傳輸?shù)淖钪饕笜耸且咝仕碗?,最好?00%負、餓功率均傳給負載。為此負載電阻應(yīng)遠大于電源的內(nèi)阻,即不允許運行在匹配狀態(tài)。而在電力技術(shù)領(lǐng)域卻完全不同。一般的信號源本身功率較小,且都有較大的內(nèi)阻。而負載電阻(如揚聲器等)往往是較小的定值,且希望能從電源獲得最大的功率輸出,而電源的效率往往不予考慮。通常設(shè)法改變負載電阻或者在信號源與負載之間加阻抗變送器,使電路處于匹配狀態(tài),以使負載能獲得最大的輸出功率。四實驗步驟利用相關(guān)器件及屏上的電流插座,參照8-2接線。圖中的電源US接直流穩(wěn)壓電源,負載RL取自元件箱HE-19的電阻箱。開啟穩(wěn)壓電源開關(guān),調(diào)節(jié)其輸出電壓為10V,之后關(guān)閉電源,通過導線將其輸出端接至試驗線路US兩端。設(shè)置R0=100Ω,開啟穩(wěn)壓電源,用直流電壓表按下表中的內(nèi)容進行測量,即令RL在0~1K范圍變化時,分別測出U0、UL及I的值,并填入表8-1中。表中U0、P0(=ULI)分別為穩(wěn)壓電源的輸出電壓和功率,UL、PL(=ULI)分別為RL二端的電壓和功率,I為電路的電流。表8-1(單位:R-Ω,U-V,I-mA,P-W)US=10VR01=100ΩRL1K∞U0ULIP0PLUS=15VR02=300ΩRL1K∞U0ULIP0PL4、改變內(nèi)阻值為R0=300Ω,其輸出電壓US=15V,重復上述測量。五思考題1、電力系統(tǒng)進行電能傳輸時為什么不能工作在匹配狀態(tài)?2、在實際應(yīng)用中,電源的內(nèi)阻是負隨負載變化?3、電源電壓的變化對最大功率傳輸?shù)臈l件有無影響?六注意事項1、實驗前要了解智能電壓電流表的使用方法與操作方法。2、在最大功率附近可多測幾點。實驗九RC一階電路和二階電路響應(yīng)測試一實驗目的1.測定RC一階電路的零輸入響應(yīng)、零狀態(tài)響應(yīng)及完全響應(yīng)。2.設(shè)計用示波器觀察并了解二階電路過渡過程的基本規(guī)律。3.學習電路時間常數(shù)的測量方法以及電路參數(shù)對過渡過程的影響。4.掌握有關(guān)微分電路和積分電路的概念。5.學會對函數(shù)發(fā)生器的使用和用示波器觀測波形。二實驗設(shè)備序號名稱型號與規(guī)格數(shù)量備注1函數(shù)信號發(fā)生器12雙蹤示波器13動態(tài)電路實驗板1HE-14三實驗內(nèi)容含有電感、電容儲能元件的電路,其響應(yīng)可由微分方程求解,若響應(yīng)電路中含有一個儲能元件所列的是一階微分方程,稱為一階電路。若響應(yīng)電路中含有兩個獨立的儲能元件,建立的是二階微分方程,稱為二階電路。動態(tài)網(wǎng)絡(luò)的過渡過程是十分短暫的單次變化過程。要用普通示波器觀察過渡過程和測量有關(guān)的參數(shù),就必須使這種單次變化的過程重復出現(xiàn)。為此,我們利用信號發(fā)生器輸出的方波來模擬階躍激勵信號,即利用方波輸出的上升沿作為零狀態(tài)響應(yīng)的正階躍激勵信號;利用方波的下降沿作為零輸入響應(yīng)的負階躍激勵信號。只要選擇方波的重復周期遠大于電路的時間常數(shù)τ,那么電路在這樣的方波序列脈沖信號的激勵下,它的響應(yīng)就和直流電接通與斷開的過渡過程是基本相同的。1.圖9-1(b)所示的RC一階電路的零輸入響應(yīng)和零狀態(tài)響應(yīng)分別按指數(shù)規(guī)律衰減和增長,其變化的快慢決定于電路的時間常數(shù)τ。2.時間常數(shù)τ的測定方法:用示波器測量零輸入響應(yīng)的波形如圖9-1(a)所示。根據(jù)一階微分方程的求解得知uc=Ume-t/RC=Ume-t/τ。當t=τ時,Uc(τ)=0.368Um。此時所對應(yīng)的時間就等于τ。亦可用零狀態(tài)響應(yīng)波形增加到0.632Um所對應(yīng)的時間測得,如圖9-1(c)所示。ττττ圖9-1(a)零輸入響應(yīng)(c)零狀態(tài)響應(yīng)(b)RC一階電路3.微分電路和積分電路是RC一階電路中較典型的電路,它對電路元件參數(shù)和輸入信號的周期有著特定的要求。一個簡單的RC串聯(lián)電路,在方波序列脈沖的重復激勵下,當滿足τ=RC<<時(T為方波脈沖的重復周期),且由R兩端的電壓作為響應(yīng)輸出,則該電路就是一個微分電路。因為此時電路的輸出信號電壓與輸入信號電壓的微分成正比。如圖9-2(a)所示。利用微分電路可以將方波轉(zhuǎn)變成尖脈沖。若將圖9-2(a)中的R與C位置調(diào)換一下,如圖9-2(b)所示,由C兩端的電壓作為響應(yīng)輸出,且當電路的參數(shù)滿足τ=RC>>,則該RC電路稱為積分電路。因為此時電路的輸出信號電壓與輸入信號電壓的積分成正比。利用積分電路可以將方波轉(zhuǎn)變成三角波。從輸入輸出波形來看,上述兩個電路均起著波形變換的作用,請在實驗過程仔細觀察與記錄。圖9-2圖9-2(a)微分電路(b)積分電路RC>>RC<<4.RLC串聯(lián)電路如下圖9-3所示,無論是零輸入響應(yīng),還是零狀態(tài)響應(yīng),電路過渡過程的性質(zhì)完全由特征方程LCp+RCp+1=0的特征根p==–來決定。式中(稱衰減系數(shù)),(稱固有振蕩角頻率),(稱自由振蕩角頻率)若電容C和電感L為定值,改變電阻R,電路將出現(xiàn)欠阻尼、臨界阻尼、過阻尼三種動態(tài)過程。(1)若果R<2,則p1、p2為一對共軛復根,電路過渡過程為欠阻尼的振蕩過程。(2)若果R=2,則p1、p2為兩個相等的負實根,電路過渡過程的性質(zhì)為臨界阻尼的振蕩過程。(3)若果R〉2,則p1、p2為兩個不相等的負實根,電路過渡過程為阻尼的振蕩過程。圖9-3四實驗步驟實驗線路板的器件組件提供需要的各元器件,請認清R、C元件的布局及其標稱值,各開關(guān)的通斷位置等。(一)、觀察R,C串聯(lián)一階電路的過度過程uc(t),uR(t)。實驗電路如圖9-4所示,先將開關(guān)K接到2,此時接通穩(wěn)壓電源,使其輸出20V電壓,然后將電阻箱值調(diào)為最大,電容箱調(diào)到20uF,并將開關(guān)K由2轉(zhuǎn)到1,此時可以在示波器上觀察到uc(t),uR(t)的波形,將觀察到的波形記錄下來,根據(jù)電阻箱的數(shù)值和電容箱的數(shù)值,圖9-4將R和C調(diào)到一個較小的數(shù)值(如R=2000,C=4.8uF);重復前一步驟,記錄波形。(二)、觀察研究一階電路對方波激勵的響應(yīng)1.令R=10KΩ,C=6800pF組成如圖9-1(b)所示的RC充放電電路。ui為脈沖信號發(fā)生器輸出的Um=3V、f=1KHz的方波電壓信號,并通過兩根同軸電纜線,將激勵源ui和響應(yīng)uC的信號分別連至示波器的兩個輸入口YA和YB。用示波器觀察激勵與響應(yīng)的變化規(guī)律,計算出時間常數(shù)τ,并描繪波形。2.令R=10KΩ,C=0.1μF,重復步驟(1),注意觀察對響應(yīng)的影響。3.令C=0.01μF,R=100Ω,組成如圖9-2(a)所示的微分電路。設(shè)計不同的參數(shù)用示波器觀察激勵與響應(yīng)的變化規(guī)律,并觀察參數(shù)變化對響應(yīng)的影響。4.按圖9-3所示電路接線。設(shè)計相關(guān)R、C、L在取得不同值得情況下,使得此時電路處于過阻尼狀態(tài)、欠阻尼狀態(tài)和臨界狀態(tài),并用示波器觀察并記錄u(t)、i(t)的波形。并計算在欠阻尼狀態(tài)下自由振蕩頻率f和衰減系數(shù)。五預習思考題1.什么樣的電信號可作為RC一階電路零輸入響應(yīng)、零狀態(tài)響應(yīng)和完全響應(yīng)的激勵源?2.已知RC一階電路R=10KΩ,C=0.1μF,試計算時間常數(shù)τ,并根據(jù)τ值的物理意義,擬定測量τ的方案。3.何謂積分電路和微分電路,它們必須具備什么條件?它們在方波序列脈沖的激勵下,其輸出信號波形的變化規(guī)律如何?這兩種電路有何功用?4.二階回路在何時發(fā)生過阻尼狀態(tài)、欠阻尼狀態(tài)和臨界狀態(tài)?5.預習要求:熟讀儀器使用說明,回答上述問題,準備方格紙。六思考題1.根據(jù)實驗觀測結(jié)果,在方格紙上繪出RC一階電路充放電時uC的變化曲線,由曲線測得τ值,并與參數(shù)值的計算結(jié)果作比較,分析誤差原因。2.計算二階回路的臨界狀態(tài)電阻R、振蕩頻率f、衰減系數(shù)。3.根據(jù)實驗觀測結(jié)果,歸納、總結(jié)積分電路和微分電路的形成條件,闡明波形變換的特征。七實驗注意事項1.調(diào)節(jié)電子儀器各旋鈕時,動作不要過快、過猛。實驗前,需熟讀雙蹤示波器的使用說明書。觀察雙蹤時,要特別注意相應(yīng)開關(guān)、旋鈕的操作與調(diào)節(jié)。2.信號源的接地端與示波器的接地端要連在一起(稱共地),以防外界干擾而影響測量的準確性。3.示波器的輝度不應(yīng)過亮,尤其是光點長期停留在熒光屏上不動時,應(yīng)將輝度調(diào)暗,以延長示波管的使用壽命。
實驗十R、L、C元件阻抗特性的測定一實驗目的1.驗證電阻、感抗、容抗與頻率的關(guān)系,測定R~f、XL~f及Xc~f特性曲線。2.加深理解R、L、C元件端電壓與電流間的相位關(guān)系。二實驗設(shè)備序號名稱型號與規(guī)格數(shù)量備注1低頻信號發(fā)生器12交流毫伏表0~600V13雙蹤示波器1自備4頻率計15實驗線路元件R=1KΩ,C=1μFL約1H1HE-166電阻30Ω1HE-19三實驗內(nèi)容1.在正弦交變信號作用下,R、L、C電路元件在電路中的抗流作用與信號的頻率有關(guān),它們的阻抗頻率特性R~f,XL~f,Xc~f曲線如圖10-1所示。2.元件阻抗頻率特性的測量電路如圖10-2所示。圖中的r是提供測量回路電流用的標準小電阻,由于r的阻值遠小于被測元件的阻抗值,因此可以認為AB之間的電壓就是被測元件R、L或C兩端的電壓,流過被測元件的電流則可由r兩端的電壓除以r所得。若用雙蹤示波器同時觀察r與被測元件兩端的電壓,亦就展現(xiàn)出被測元件兩端的電壓和流過該元件電流的波形,從而可在熒光屏上測出電壓與電流的幅值及它們之間的相位差。圖10-1圖10-1圖10-23.將元件R、L、C串聯(lián)或并聯(lián)相接,亦可用同樣的方法測得Z串與Z并的阻抗頻率特性Z~f,根據(jù)電壓、電流的相位差可判斷Z串或Z并是感性還是容性負載。4.元件的阻抗角(即相位差φ)隨輸入信號的頻率變化而改變,將各個不同頻率下的相位差畫在以頻率f為橫坐標、阻抗角φ為縱座標的座標紙上,并用光滑的曲線連接這些點,即得到阻抗角的頻率特性曲線。用雙蹤示波器測量阻抗角的方法如圖10-3所示。從熒光屏上數(shù)得一個周期占n格,相位差占m格,則實際的相位差φ(阻抗角)為φ=m×(度) φφ圖10-3四實驗步驟1.測量R、L、C元件的阻抗頻率特性通過電纜線將低頻信號發(fā)生器輸出的正弦信號接至如圖14-2的電路,作為激勵源u,并用交流毫伏表測量,使激勵電壓的有效值為U=3V,并保持不變。使信號源的輸出頻率從200Hz逐漸增至5KHz(用頻率計測量),并使開關(guān)S分別接通R、L、C三個元件,用交流毫伏表測量Ur,并計算各頻率點時的IR、IL和IC(即Ur/r)以及R=U/IR、XL=U/IU及XC=U/IC之值。注意:在接通C測試時,信號源的頻率應(yīng)控制在200~2500Hz之間。2.用雙蹤示波器觀察在不同頻率下各元件阻抗角的變化情況,按圖10-3記錄n和m,算出φ。3.測量R、L、C元件串聯(lián)的阻抗角頻率特性。五思考題1.根據(jù)實驗數(shù)據(jù),在方格紙上繪制R、L、C三個元件的阻抗頻率特性曲線,從中可得出什么結(jié)論?2.根據(jù)實驗數(shù)據(jù),在方格紙上繪制R、L、C三個元件串聯(lián)的阻抗角頻率特性曲線,并六預習思考題測量R、L、C各個元件的阻抗角時,為什么要與它們串聯(lián)一個小電阻?可否用一個小電感或大電容代替?為什么?七實驗注意事項1.交流毫伏表屬于高阻抗電表,測量前必須先調(diào)零。2.測φ時,示波器的"V/div"和"t/div"的微調(diào)旋鈕應(yīng)旋置“校準位置”。實驗十一三表法測定交流電路等效參數(shù)一實驗目的1.學會用交流電壓表、交流電流表和功率表測量交流電路等效參數(shù)的方法。2.學會功率表的接法和使用。3.學會對單相交流調(diào)壓器的正確使用。二實驗設(shè)備序號名稱型號與規(guī)格數(shù)量備注1交流電壓表0~500V12交流電流表0~5A13功率表14自耦調(diào)壓器15鎮(zhèn)流器(電感線圈)與40W日光燈配用1HE-166電容器1μF,4.7μF/500VHE-207白熾燈25W(或15W)/220V3HE-17三、實驗內(nèi)容1.正弦交流信號激勵下的元件值或阻抗值,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、流過該元件的電流和它所消耗的功率,然后通過計算得到所求的各值,這種方法稱為三表法,是用以測量50Hz交流電路參數(shù)的基本方法。計算的基本公式為:阻抗的模,電路的功率因數(shù)cosφ=等效電阻R==│Z│cosφ,等效電抗X=│Z│sinφ由,得X=Xc=,得2.阻抗性質(zhì)的判別方法:可用在被測元件兩端并聯(lián)電容或?qū)⒈粶y元件與電容串聯(lián)的方法來判別。其原理如下:(1)在被測元件兩端并聯(lián)一只適當容量的試驗電容,若串接在電路中電流表的讀數(shù)增大,則被測阻抗為容性,電流減小則為感性。圖11-1(a)中,Z為待測定的元件,C'為試驗電容器。(b)圖是(a)的等效電路,圖中G、B為圖11-1并聯(lián)電容測量法圖11-1并聯(lián)電容測量法①設(shè)B+B'=B",若B'增大,B"也增大,則電路中電流I將單調(diào)地上升,故可判斷B為容性元件。②設(shè)B+B'=B",若B'增大,而B"先減小而后再增大,電流I也是先減小后上升,如圖11-2所示,則可判斷B為感性元件。圖11-2圖11-2由以上分析可見,當B為容性元件時,對并聯(lián)電容C'值無特殊要求;而當B為感性元件時,B'<│2B│才有判定為感性的意義。B'>│2B│時,電流單調(diào)上升,與B為容性時相同,并不能說明電路是感性的。因此B'<│2B│是判斷電路性質(zhì)的可靠條件,由此得判定條件為<。(2)與被測元件串聯(lián)一個適當容量的試驗電容,若被測阻抗的端電壓下降,則判為容性,端電壓上升則為感性,判定條件為<│2X│式中X為被測阻抗的電抗值,C'為串聯(lián)試驗電容值,此關(guān)系式可自行證明。判斷待測元件的性質(zhì),除上述借助于試驗電容C'測定法外,還可以利用該元件的電流與電壓之間的相位關(guān)系來判斷。若超前于,為容性;滯后于,則為感性。3.本實驗所用的功率表為智能交流功率表,其電壓接線端應(yīng)與負載并聯(lián),電流接線端應(yīng)與負載串聯(lián)。而且通過調(diào)整功率表的“功能”鍵可以實現(xiàn)對“功率因數(shù)”以及“容、感性”的直接指示判斷。四、實驗步驟測試線路如圖11-3所示。圖11-3圖11-31、按圖11-3接線,并經(jīng)指導教師檢查后,方可接通市電電源。2、分別測量25W白熾燈(R)、40W日圖16-3光燈鎮(zhèn)流器(L)和4.7μF電容器(C)的等效參數(shù),以及L、C串聯(lián)與并聯(lián)后的等效參數(shù),將數(shù)據(jù)記錄在表1中。圖16-3表1被測阻抗測量值計算值電路等效參數(shù)U(V)I(A)P(W)cosφZ(Ω)R(Ω)L(mH)C(μF)25W白熾燈R√√電感線圈L√電容器C√√L與C串聯(lián)√√L與C并聯(lián)√√3、驗證用并聯(lián)1μF試驗電容法判別負載性質(zhì)的正確性。實驗線路同圖11-3,但不必接功率表,按表2內(nèi)容進行測量和記錄。表2并聯(lián)元件并1μF電容并前電流(A)并后電流(A)R(三只15W白熾燈)C(4.7μF)L(1H)五、預習思考題1.在50Hz的交流電路中,測得一只鐵心線圈的P、I和U,如何算得阻值及電感量?2.如何用串聯(lián)電容的方法來判別阻抗的性質(zhì)?試用I隨X'C(串聯(lián)容抗)的變化關(guān)系作定性分析,證明串聯(lián)試驗時,C'滿足<│2X│。六、思考題1.根據(jù)實驗數(shù)據(jù),完成各項計算。2.根據(jù)表2數(shù)據(jù),說明并聯(lián)小電容后判斷負載容、感性的正確性。3.完成預習思考題1的任務(wù)。七、實驗注意事項1.本實驗直接用市電220V交流電源供電,實驗中要特別注意人身安全,不可用手直接觸摸通電線路的裸露部分,以免觸電,進實驗室應(yīng)穿絕緣鞋。2.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,使其輸出電壓從零開始逐漸升高。輸出電壓不能高于220v。每次改接實驗線路及實驗完畢,都必須先將其旋柄慢慢調(diào)回零位,再斷電源。必須嚴格遵守這一安全操作規(guī)程。3.實驗前應(yīng)詳細閱讀智能交流功率表的使用說明書,熟悉其使用方法。4.線路經(jīng)指導老師檢查后方可通電。
實驗十二功率因數(shù)測試及其改善一、實驗目的1.研究正弦穩(wěn)態(tài)交流電路中電壓、電流相量之間的關(guān)系。2.掌握日光燈線路的接線及工作原理。3.理解改善電路功率因數(shù)的意義并掌握其方法。二、實驗設(shè)備序號名稱型號與規(guī)格數(shù)量備注1交流電壓表0~450V12交流電流表0~5A13功率表14自耦調(diào)壓器15鎮(zhèn)流器、啟輝器與30W燈管配用各1HE-166日光燈燈管30W1屏內(nèi)7電容器1μF,2.2μF,4.7μF/500V各1HE-168白熾燈及燈座220V,25W1~3HE-179電流插座3屏上三、實驗內(nèi)容1.在單相正弦交流電路中,用交流電流表測得各支路的電流值,用交流電壓表測得回路各元件兩端的電壓值,它們之間的關(guān)系滿足相量形式的基爾霍夫定律,即和。2.圖12-1所示的RC串聯(lián)電路,在正弦穩(wěn)態(tài)信號U的激勵下,UR與UC保持有90o的相位差,即當R阻值改變時,UR的相量軌跡是一個半園。?U、UC與UR三者形成一個直角形的電壓三角形,如圖12-2所示。R值改變時,可改變φ角的大小,從而達到移相的目的。?圖12-1圖12-1圖12-23.日光燈線路如圖12-3所示,圖中A是日光燈管,L是鎮(zhèn)流器,S是啟輝器,C是補償電容器,用以改善電路的功率因數(shù)(cosφ值)。有關(guān)日光燈的工作原理請自行翻閱有關(guān)資料。圖12-3圖12-3圖17-3四、實驗步驟圖17-31.按圖12-1接線。R為220V、25W的白熾燈泡,電容器為4.7μF/450V。經(jīng)指導教師檢查后,接通實驗臺電源,將自耦調(diào)壓器輸出(即U)調(diào)至220V。記錄U、UR、UC值于表1,驗證電壓三角形關(guān)系。表1測量值計算值U(V)UR(V)UC(V)U’(與UR,UC組成Rt△)(U’=)△U=U’-U(V)△U/U(%)2.日光燈線路接線與測量。圖12-4圖12-4按圖12-4接線。經(jīng)指導教師檢查后接通實驗臺電源,調(diào)節(jié)自耦調(diào)壓器的輸出,使其輸出電壓緩慢增大,直到日光燈剛啟輝點亮為止(170v左右),記下三表的指示值于表2。然后將電壓調(diào)至220V,測量功率P,電流I,電壓U,UL,UA等值,驗證電壓、電流相量關(guān)系。表2測量數(shù)值計算值P(W)CosφI(A)U(V)UL(V)UA(V)r(Ω)Cosφ啟輝值正常工作值3.并聯(lián)電路──電路功率因數(shù)的改善。按圖12-5組成實驗線路。經(jīng)指導老師檢查后,接通實驗臺電源,將自耦調(diào)壓器的輸出調(diào)至220V,記錄功率表、電壓表讀數(shù)。通過一只電流表和電流插座分別測得三條支路的電流,改變電容值,進行三次重復測量。iic圖12-5數(shù)據(jù)記入表3中。電容值測量數(shù)值計算值(μF)P(W)COSφU(V)I(A)IL(A)IC(A)I’(A)Cosφ012.24.79.4表3五、預習思考題1.參閱課外資料,了解日光燈的啟輝原理。2.在日常生活中,當日光燈上缺少了啟輝器時,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(HE-16)實驗掛箱上有短接按鈕,可用它代替啟輝器做一下試驗。)或用一只啟輝器去點亮多只同類型的日光燈,這是為什么?3.為了改善電路的功率因數(shù),常在感性負載上并聯(lián)電容器,此時增加了一條電流支路,試問電路的總電流是增大還是減小,此時感性元件上的電流和功率是否改變?4.提高線路功率因數(shù)為什么只采用并聯(lián)電容器法,而不用串聯(lián)法?所并的電容器是否越大越好?六、思考題1.完成數(shù)據(jù)表格中的計算,進行必要的誤差分析。2.討論改善電路功率因數(shù)的意義和方法。3.裝接日光燈線路的心得體會及其他。七、實驗注意事項1.本實驗用交流市電220V,務(wù)必注意用電和人身安全。2.功率表要正確接入電路。3.鎮(zhèn)流器不能短路,否則將導致燈管損壞。4.線路接線正確,日光燈不能啟輝時,應(yīng)檢查啟輝器及其接觸是否良好。5.線路自己復查后經(jīng)指導老師核查后才可通電,實驗數(shù)據(jù)經(jīng)檢查后才可拆線。實驗十三RLC串聯(lián)諧振電路的研究一、實驗目的1.學習用實驗方法繪制R、L、C串聯(lián)電路的幅頻特性曲線。2.加深理解電路發(fā)生諧振的條件、特點。3.掌握電路品質(zhì)因數(shù)Q對諧振曲線的影響。二、實驗設(shè)備序號名稱型號與規(guī)格數(shù)量備注1函數(shù)信號發(fā)生器12交流毫伏表0~600V13雙蹤示波器1自備4頻率計15諧振電路實驗電路板R=200Ω,1KΩC=0.01μF,0.1μF,L=約30mHHE-15三、實驗內(nèi)容1.在圖13-1所示的R、L、C串聯(lián)電路中,當正弦交流信號源的頻率f改變時,電路中的感抗、容抗隨之而變,電路中的電流也隨f而變。取電阻R上的電壓uo作為響應(yīng),當輸入電壓ui的幅值維持不變時,在不同頻率的信號激勵下,測出UO之值,然后以f為橫坐標,以UO/Ui為縱坐標(因Ui不變,故也可直接以UO為縱坐標),繪出光滑的曲線,此即為幅頻特性曲線,亦稱諧振曲線,如圖13-2所示。圖13-1圖13-1圖13-22.在f=f0=處,即幅頻特性曲線尖峰所在的頻率點稱為諧振頻率。此時XL=Xc,電路呈純阻性,電路阻抗的模為最小。在輸入電壓Ui為定值時,電路中的電流達到最大值,且與輸入電壓ui同相位。從理論上講,此時Ui=UR=UO,UL=Uc=QUi,式中的Q稱為電路的品質(zhì)因數(shù)。3.電路品質(zhì)因數(shù)Q值的兩種測量方法一是根據(jù)公式Q=測定,UC與UL分別為諧振時電容器C和電感線圈L上的電壓;另一方法是通過測量諧振曲線的通頻帶寬度△f=f2-f1,再根據(jù)Q=求出Q值。式中f0為諧振頻率,f2和f1是失諧時,亦即輸出電壓的幅度下降到最大值的(=0.707)倍時的上、下頻率點。Q值越大,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,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),而與信號源無關(guān)。四、實驗步驟1.利用HE-15實驗箱上的“R、L、C串聯(lián)諧振電路”,按圖13-3組成監(jiān)視、測量電路。先選。用交流毫伏表測電壓,用示波器監(jiān)視信號源輸出。令信號源輸出電壓,并保持不變。圖13-3圖13-3函數(shù)信號發(fā)生器交流毫伏表示波器2.找出電路的諧振頻率f0,其方法是,將毫伏表接在R(200Ω)兩端,令信號源的頻率由小逐漸變大(注意要維持信號源的輸出幅度不變),當Uo的讀數(shù)為最大時,讀得頻率計上的頻率值即為電路的諧振頻率f0,并測量UC與UL之值(注意及時更換毫伏表的量限)。3.在諧振點兩側(cè),按頻率遞增或遞減500Hz或1KHz,依次各取3個測量點,逐點測出UO,UL,UC之值,記入數(shù)據(jù)表格。f(KHz)f0-1500f0-1000f0-500f0f0+500f0+1000f0+1500UO(V)UL(V)UC(V)Ui=3V,C=0.01μF,R=200Ω,fo=,f2-f1=,Q=4.選,,重復步驟2,3的測量過程f(KHz)UO(V)UL(V)UC(V)Ui=3V,C=0.01μF,R=1KΩ,fo=,f2-f1=,Q=5.選、及,重復2、3。(自制表格)。五、預習思考題1.根據(jù)實驗線路板給出的元件參數(shù)值,估算電路的諧振頻率。2.改變電路的哪些參數(shù)可以使電路發(fā)生諧振,電路中R的數(shù)值是否影響諧振頻率值?3.如何判別電路是否發(fā)生諧振?測試諧振點的方案有哪些?4.電路發(fā)生串聯(lián)諧振時,為什么輸入電壓不能太大,如果信號源給出3V的電壓,電路諧振時,用交流毫伏表測UL和UC,應(yīng)該選擇用多大的量限?5.要提高R、L、C串聯(lián)電路的品質(zhì)因數(shù),電路參數(shù)應(yīng)如何改變?6.本實驗在諧振時,對應(yīng)的UL與UC是否相等?如有差異,原因何在?六、思考題1.根據(jù)測量數(shù)據(jù),繪出不同Q值時三條幅頻特性曲線,即:UO=f(f),UL=f(f),UC=f(f)2.計算出通頻帶與Q值,說明不同R值時對電路通頻帶與品質(zhì)因數(shù)的影響。3.對兩種不同的測Q值的方法進行比較,分析誤差原因。4.諧振時,比較輸出電壓UO與輸入電壓Ui是否相等?試分析原因。5.通過本次實驗,總結(jié)、歸納串聯(lián)諧振電路的特性。七、實驗注意事項1.測試頻率點的選擇應(yīng)在靠近諧振頻率附近多取幾點。在變換頻率測試前,應(yīng)調(diào)整信號輸出幅度(用示波器監(jiān)視輸出幅度),使其維持在3V。2.測量Uc和UL數(shù)值前,應(yīng)將毫伏表的量限改大,而且在測量UL與UC時毫伏表的“+”端應(yīng)接C與L的公共點,其接地端應(yīng)分別觸及L和C的近地端N2和N1。3.實驗中,信號源的外殼應(yīng)與毫伏表的外殼絕緣(不共地)。如能用浮地式交流毫伏表測量,則效果更佳。
實驗十四二端口網(wǎng)絡(luò)測試一、實驗目的1.加深理解二端口網(wǎng)絡(luò)的基本理論。2.掌握直流二端口網(wǎng)絡(luò)傳輸參數(shù)的測量技術(shù)。二、實驗設(shè)備序號名稱型號與規(guī)格數(shù)量備注1可調(diào)直流穩(wěn)壓電源0~30V12數(shù)字直流電壓表0~300V13數(shù)字直流毫安表0~500mA14二端口網(wǎng)絡(luò)實驗電路板1HE-12三、實驗內(nèi)容對于任何一個線性網(wǎng)絡(luò),我們所關(guān)心的往往只是輸入端口和輸出端口的電壓和電流之間的相互關(guān)系,并通過實驗測定方法求取一個極其簡單的等值二端口電路來替代原網(wǎng)絡(luò),此即為“黑盒理論”的基本內(nèi)容。1.一個二端口網(wǎng)絡(luò)兩端口的電壓和電流四個變量之間的關(guān)系,可以用多種形式的參數(shù)方程來表示。本實驗采用輸出口的電壓U2和電流I2作為自變量,以輸入口的電壓U1和電流I1作為應(yīng)變量,所得的方程稱為二端口網(wǎng)絡(luò)的傳輸方程,如圖14-1所示的無源線性二端口網(wǎng)絡(luò)(又稱為四端網(wǎng)絡(luò))的傳輸方程為:U1=AU2+BI2;I1=CU2+DI2。式中的A、B、C、D為二端口網(wǎng)絡(luò)的傳輸參數(shù),其值完全決定于網(wǎng)絡(luò)的拓撲結(jié)構(gòu)及各支路元件的參數(shù)值。這四個參數(shù)表征了該二端口網(wǎng)絡(luò)的基本特性,它們的含義是:(令,即輸出口開路時)圖14-1無源二端口網(wǎng)絡(luò)(令,即輸出口短路時)圖14-1無源二端口網(wǎng)絡(luò)(令,即輸出口開路時)(令,即輸出口短路時)由上可知,只要在網(wǎng)絡(luò)的輸入口加上電壓,在兩個端口同時測量其電壓和電流,即可求出A、B、C、D四個參數(shù),此即為雙端口同時測量法。2.若要測量一條遠距離輸電線構(gòu)成的二端口網(wǎng)絡(luò),采用同時測量法就很不方便。這時可采用分別測量法,即先在輸入口加電壓,而將輸出口開路和短路,在輸入口測量電壓和電流,由傳輸方程可得:(令I(lǐng)2=0,即輸出口開路時)(令U2=0,即輸出口短路時)然后在輸出口加電壓,而將輸入口開路和短路,測量輸出口的電壓和電流。此時可得(令I(lǐng)1=0,即輸入口開路時)(令U1=0,即輸入口短路時)R1O,R1S,R2O,R2S分別表示一個端口開路和短路時另一端口的等效輸入電阻,這四個參數(shù)中只有三個是獨立的(∵AD-BC=1)。至此,可求出四個傳輸參數(shù):A=,B=R2SA,C=A/R1O,D=R2OC3.二端口網(wǎng)絡(luò)級聯(lián)后的等效二端口網(wǎng)絡(luò)的傳輸參數(shù)亦可采用前述的方法之一求得。從理論推得兩個二端口網(wǎng)絡(luò)級聯(lián)后的傳輸參數(shù)與每一個參加級聯(lián)的二端口網(wǎng)絡(luò)的傳輸參數(shù)之間有如下的關(guān)系:A=A1A2+B1C2B=A1B2+B1C=C1A2+D1C2D=C1B2+D1四、實驗步驟二端口網(wǎng)絡(luò)實驗線路如圖14-2所示。將直流穩(wěn)壓電源的輸出電壓調(diào)到10V,作為二端口網(wǎng)絡(luò)的輸入。1.按同時測量法分別測定兩個二端口網(wǎng)絡(luò)的傳輸參數(shù)A1、B1、C1、D1和A2、B2、C2、D2,并列出它們的傳輸方程。圖14-2圖14-2二端口網(wǎng)絡(luò)Ⅰ二端口網(wǎng)絡(luò)Ⅱ二端網(wǎng)絡(luò)I輸出端開路I12=0測量值計算值U11O(V)U12O(V)I11O(mA)A1B1輸出端短路U12=0U11S(V)I11S(mA)I12S(mA)C1D1二端網(wǎng)絡(luò)II輸出端開路I22=0測量值計算值U21O(V)U22O(V)I21O(mA)A2B2輸出端短路U22=0U21S(V)I21S(mA)I22S(mA)C2D22.將兩個二端口網(wǎng)絡(luò)級聯(lián),即將網(wǎng)絡(luò)I的輸出接至網(wǎng)絡(luò)II的輸入。用兩端口分別測量法測量級聯(lián)后等效二端口網(wǎng)絡(luò)的傳輸參數(shù)A、B、C、D,并驗證等效二端口網(wǎng)絡(luò)傳輸參數(shù)與級聯(lián)的兩個二端口網(wǎng)絡(luò)傳輸參數(shù)之間的關(guān)系。輸出端開路I2=0輸出端短路U2=0計算傳輸參數(shù)U1O(V)I1O(mA)R1O(KΩ)U1S(V)IIS(mA)RIS(KΩ)輸入端開路I1=0輸入端短路U1=0A=B=C=D=U2O(V)I2O(mA)R2O(KΩ)U2S(V)I2S(mA)R2S(KΩ)五、預習思考題1.試述雙口網(wǎng)絡(luò)同時測量法與分別測量法的測量步驟,優(yōu)缺點及其適用情況。2.本實驗方法可否用于交流雙口網(wǎng)絡(luò)的測定?六、思考題1.完成對數(shù)據(jù)表格的測量和計算任務(wù)。2.列寫參數(shù)方程。3.驗證級聯(lián)后等效雙口網(wǎng)絡(luò)的傳輸參數(shù)與級聯(lián)的兩個雙口網(wǎng)絡(luò)傳輸參數(shù)之間的關(guān)系。4.總結(jié)、歸納雙口網(wǎng)絡(luò)的測試技術(shù)。七、實驗注意事項1.用電流插頭插座測量電流時,要注意判別電流表的極性及選取適合的量程(根據(jù)所給的電路參數(shù),估算電流表量程)。2.計算傳輸參數(shù)時,I、U均取其正值。
實驗十五三相交流電路測量一、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,2.驗證這兩種接法下線、相電壓及線、相電流的特點。3.充分理解三相四線供電系統(tǒng)中中線的作用。4.掌握用一瓦特表法、二瓦特表法測量三相電路有功功率與無功功率的方法。3.進一步熟悉掌握功率表的接線和使用方法。二、實驗設(shè)備序號名稱型號與規(guī)格數(shù)量備注1交流電壓表0~500V12交流電流表0~5A13單相功率表24三相自耦調(diào)壓器15三相燈組負載220V,25W白熾燈9HE-176電門插座3屏上三、實驗內(nèi)容三相負載可接成星形(又稱“Y”接)或三角形(又稱"△"接)。(一)、當三相對稱負載,作Y形聯(lián)接時,有中線的情況下:線電壓是相電壓的倍,線電流等于相電流,即UL=,IL=Ip在這種情況下,流過中線的電流I0=0,所以可以省去中線。(二)、當三相負載不對稱作Y形聯(lián)接時,必須采用三相四線制接法,即Yo接法。而且中線
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