電路分析實驗指導(dǎo)書2023年

10電路分析試驗指導(dǎo)書2023試驗一電工測量儀表的使用……………2試驗二電路元件伏安特性的測量 …………………3試驗三基爾霍夫定律的驗證 ………5試驗四直流電路中電位、電壓的關(guān)系爭論 ………7試驗五疊加定理的驗證 ……………8試驗六戴維南定的驗證 ……………9試驗七受控源特性測試 ……………11試驗八RC一階電路的動態(tài)過程爭論試驗 ………12試驗九R、L、C元件性能的爭論……15試驗十用三表法測量正弦溝通電路等效參數(shù)……16試驗十一正弦穩(wěn)態(tài)溝通電路相量的爭論………………… 17試驗一 電工測量儀表的使用一、試驗?zāi)康?、學(xué)習(xí)常用機電式電工儀表的工作原理及分類二、試驗儀器設(shè)備1、本試驗臺電源箱2、直流電壓表(XD-B-06)一只；(XD-B-07)一只；溝通電壓表〔XD-B-08〕一只；溝通電流表〔XD-B-05〕一只；(XD-B-31)一只；功率表、萬用表。3、三相負(fù)載單元板(XD-B-23)一塊。(XD-B-22)一塊。三、試驗內(nèi)容及步驟1、萬用表的使用用萬用表測量幾組電阻值，填入表1-11-1電阻電阻標(biāo)稱值誤差選用三相燈泡負(fù)載，電流測量插口單元板和試驗臺上的調(diào)壓數(shù)，用萬用表測量燈泡兩端電壓，1-2。1-2表

第一組3盞 第一組2盞其次組1盞 其次組2盞UAB

U I P UBC

U I PBC2、溝通電壓表、溝通電流表的使用1-2.31-1ABBC兩端的功率，將結(jié)果記入表1-2.四、試驗留意事項值為準(zhǔn)。防止電源兩端碰線短路。假設(shè)用指針式電流表進展測量時，要識別電流插頭所接電流表的“＋、－”極性，如果不換接極性，則電表指針可能反偏而損壞設(shè)備〔電流為負(fù)值時，此時4五、總結(jié)報告1、寫明試驗?zāi)康摹⒉襟E和測量數(shù)據(jù)。2、分析誤差緣由。試驗二 電路元件伏安特性的測量一、試驗?zāi)康膶W(xué)會識別常用電路元件的方法把握線性電阻，非線性電阻元件伏安特性的逐點測試法二、試驗儀器設(shè)備1、本試驗臺電源箱2、萬用表二、試驗內(nèi)容及步驟測定線性電阻器的伏安特性圖2-2 圖 2-32-2U0V開頭緩慢地增加，一直至10V登記相應(yīng)的電壓表和電流表的讀數(shù)，R 為EEL-06〔EEL-18組件〕L的十進制可變電阻箱。UU〔V〕0246810I〔mA〕測定非線性白熾燈炮的伏安特性將圖2-2中的R 換成一只6.3V的燈泡，按下表測量。LUU〔V〕02466.5I〔mA〕測定半導(dǎo)體二極管的伏安特性2-3R200〔十進制可變電阻箱，測二極管2-3VD30V。U〔U〔V〕00.20.40.450.50.550.600.650.700.75反向特性試驗數(shù)據(jù)UU〔V〕0-5-10-15-20-25-30I〔mA〕四、試驗報告及要求1、寫明試驗?zāi)康?、步驟和測量數(shù)據(jù)。2、分析誤差緣由。3、繪畫出實際電壓源與實際電流源的伏安特性曲線。試驗三 基爾霍夫定律的驗證一、試驗?zāi)康?、通過試驗驗證基爾霍夫電流定律和電壓定律，穩(wěn)固所學(xué)理論學(xué)問。2、加深對參考方向概念的理解。二、試驗設(shè)備1、雙路直流穩(wěn)壓電源、直流毫安表(XD-B-02)一塊、直流電壓表(XD-B-06)一塊4、直流電路單元板(XD-B-28)一塊、指針式萬用表〔500三、試驗內(nèi)容及步驟1、驗證基爾霍夫電流定律(KCL)。本試驗在直流電路單元板上進展，按圖3-1接好線路，圖中Xl、X2、X3、X4、X5、X6B測量某支路電流時，將電流表的兩支表筆接在該支路接口上，并將另二個接3-13-1電流電流計算值測量值誤差I(lǐng)1(mA)I2(mA)I3(mA)∑I=2、驗證基爾霍夫回路電壓定律〔KVL。2-1UBE)UEF和UFA;BCDEB回路中各支路電壓UBC、UCD、UDE、UEB，將測量結(jié)果填入3-2正與負(fù)。3-2UUABUBEUEFUFA∑UUBCUCDUDEUEB∑U計算值量值誤 差四、試驗報告及要求1、利用測量的數(shù)據(jù)驗證基爾霍夫兩個定律2、比較測量值與計算值，分析誤差緣由。可能消滅毫安表指針反偏，應(yīng)如何處理，在記錄數(shù)據(jù)時應(yīng)留意什么？試驗四 直流電路中電位、電壓的關(guān)系爭論一、試驗?zāi)康耐ㄟ^試驗加深學(xué)生對電位、電壓及其相互關(guān)系的理解。電壓與參考點選擇無關(guān)性質(zhì)的生疏。二、試驗設(shè)備1、雙路直流穩(wěn)壓電源2、萬用表 3、直流電路單元板(XD-B-28)一塊1 1 U之前，應(yīng)將直流穩(wěn)壓電源的輸出“細(xì)調(diào)”旋鈕調(diào)至最小位置。然后翻開電源開關(guān)，調(diào)整電壓輸出，使其值分1和12別為U U〔參考數(shù)值U1和12

＝10伏，U

＝10伏。221、2將開關(guān)S1、S合向電源一側(cè)，將U U接到電路上。221、2以電路中的D點為參考點，分別測量電路中的A、B、C、D、E、F各點

、U

、U

、U

以及U 。將AB BC

CD

ED FE AF AD3－2中，并依據(jù)測量的電位數(shù)值，計算上述3－2中。留意：假設(shè)電壓表指針正向偏轉(zhuǎn)則電位為正值；假設(shè)電電位為負(fù)。測量電路電壓時，電壓表的“負(fù)”表筆應(yīng)接在電壓符號角標(biāo)的后一個AB字母所表示的點上。例如：測量電壓U 應(yīng)將“負(fù)”表筆接在B點“正”AB正、負(fù)表筆位置，讀數(shù)為負(fù)值。表4－1 單位：伏電位電位參考點DEUAUBUCUDUEUFF表4－2 單位：伏參考點測量〔計算UABUBCUCDUBEUEDUFEUAFUADE點為電位參考點，按步驟3，測量各點電位，并依據(jù)測量電位4－14－2中。3，再次測量各電位，并計算各電壓4－14－2中。在計算不同兩點的電壓時，要用其相對同一參考點測量的兩個電位值相減得ABAA到。例如：計算以D為參考點的電壓U 時，要用以D為參考點測量的電位UABAA減減ABBBU得到；計算以EUU得到。減減ABBB

時，要用以E為參考點測量的電位U四、試驗報告及要求試驗?zāi)康摹⒃砑霸囼炿娐?。擇對電位和電壓的影響。一、試驗?zāi)康?

試驗五 線性電路疊加性的爭論二、試驗儀器：1、雙路直流穩(wěn)壓電源2、萬用表 直流電路單元板(XD-B-28)一塊二、試驗內(nèi)容及步驟：三、試驗步驟：4-1接好線，U1=10V，U2=16V。111S1U一側(cè)，S2U11

單獨作用時各支路的1、、212 電流I I I，結(jié)果記錄在表5-11、、212 2U2

I、、2 I I5-1、2 3、將兩個電源都作用在電路，測量它們共同作用時各支路的電流I1、I2、I3，5-15-1II〔mA〕1I〔mA〕2I〔mA〕3測量計算誤差測量計算誤差測量計算誤差U單獨作用1U單獨作用2代數(shù)和U，U作用12四、試驗報告要求析。23R所消耗的功率為多少?能否直接用疊加原理計算？試用具體數(shù)值說明之。一、試驗?zāi)康?

試驗六 戴維南定理的驗證二、試驗儀器：1、雙路直流穩(wěn)壓電源2、萬用表 3、直流電路單元板(XD-B-28)一塊4、電阻箱2臺、任一支路的電流或電壓都是每一個獨立源單獨作用時在該支路產(chǎn)生的電流或電壓的代數(shù)和。、任何一個有源二端線性網(wǎng)絡(luò)，都可以用一個電壓源或電流源來代替。如上圖所示。四、試驗內(nèi)容及步驟：14-2RL6-16-1RL=0為短路電流。6-1RR(Ω)LI(mA)U(V)05001K1.5K2K2.5K開路〔2〕計算R0=UOC/ISC4-2的含源端口網(wǎng)絡(luò)，轉(zhuǎn)變RL6-26-2中。6-2RR(Ω)LI(mA)U(V)05001K1.5K2K2.5K開路五、試驗報告及要求1、利用測量的數(shù)據(jù)驗證戴維南定理。2、比較測量值與計算值，分析誤差緣由。3、答復(fù)思考題：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。試驗七 含受控源電路的分析一、試驗?zāi)康募由顚κ芸卦吹睦斫?；生疏由運算放大器組成受控源電路的分析方法，了解運算放大器的應(yīng)用；二、試驗儀器1、雙路直流穩(wěn)壓電源2、萬用表〔XD-B-29〕三、試驗原理依據(jù)放大器的“虛短”和“虛斷”的特性，可計算出輸出電壓與輸入電壓的關(guān)系u2

u

，u2稱為轉(zhuǎn)移電壓比〔即電壓放大倍數(shù)。輸出電流與輸入電u111流的關(guān)系i2

i

i2稱為轉(zhuǎn)移電流比〔即電流放大倍數(shù)。輸出電壓與輸i11入電流的關(guān)系及輸出電流與輸入電壓的關(guān)系等。1四、試驗內(nèi)容及步驟XD-B-29R〔Ω〕的值，使輸入電壓分別為以下值，分別讀出電壓表和毫安表的數(shù)值，填17-1：7-1uu〔V〕01imA)1理論值i(mA)1測量值u(V)2理論值u(V)2測量值i(mA)2理論值i(mA)2123456五、試驗報告及要求1、計算出輸出電壓的理論值，與表中各測量值相比較，分析誤差。2、由表中數(shù)據(jù)總結(jié)輸入電壓和電流對輸出電壓和電流的掌握作用。試驗八 RC一階電路的動態(tài)過程爭論試驗一．試驗?zāi)康腞C學(xué)習(xí)一階電路時間常數(shù)的測量方法，了解電路參數(shù)對時間常數(shù)的影響；把握微分電路和積分電路的根本概念。二．試驗設(shè)備雙蹤示波器信號源〔方波輸出〕元件試驗板〔XD-B-〕三．原理說明RCｕC＝0，處于零狀態(tài)，當(dāng)開關(guān)S2’的位置時，電源通過RCｕC(t)稱為零狀態(tài)-t響應(yīng)：ucUSUSe 變化曲線如圖7－2所示當(dāng)ｕC上升到0.632US所需RC7－1S2’的位置電路穩(wěn)定后，再合向‘1’的位置時，電容CRｕC(t)稱為零輸入響應(yīng)，u c

t=e- 0.368U=S

7－3uC0.368US

所需要的時間稱RC7－1T，T只要滿足2 ，便可在示波器的熒光屏上形成穩(wěn)定的響應(yīng)波形。uC，便可觀看到穩(wěn)定的指數(shù)曲線，如圖7－5所示，在熒光屏上測得電容電壓最大值UCma(cm)取b0.632a(cm)，與指數(shù)曲線交點對應(yīng)時間txtt〔掃描時間cm微分電路和積分電路

x(cm)

tcm。uＳR、電容C遠(yuǎn)遠(yuǎn)小T〔輸出〕uRduu RC SusR

dt ，該電路稱為微分電路。當(dāng)滿足電路時間常數(shù)TC〔輸出〕uCuＳ呈積分關(guān)系，1uCRC

udtS

，該電路稱為積分電路。微分電路和積分電路的輸出、輸入關(guān)系如圖7－6(a)、(b)所示。四．試驗內(nèi)容試驗電路如圖7－7所示。1、RCτR、C)對暫態(tài)過程的影響：令R＝10kΩ，C=0.01μF，觀看并描繪鼓勵信號UsUc〔注明幅度及周期。增大C(0.1μF)，定性地觀看對響應(yīng)的影響。并描繪Uc〔注明幅度及周期〕2．微分電路和積分電路積分電路：選擇電路分析試驗箱上的R、C元件，令R=100kΩ，C＝0.01μF，用示波器觀看并記錄鼓勵uS與響應(yīng)uC的變化規(guī)律。R、CR=100Ω，C＝0.01μF，uSuR五．試驗報告要求階電路充、放電時ＵC2．依據(jù)試驗觀測結(jié)果，繪出積分電路、微分電路輸出信號與輸入信號對應(yīng)的〔注明幅度及周期〕RCR、C輸出信號波形的變化規(guī)律如何？這兩種電路有何功能？試驗九R、L、C元件性能的爭論一、試驗?zāi)康?RLC2、爭論電路參數(shù)對諧振特性的影響。二．試驗設(shè)備信號發(fā)生器XD-B-27單元板3、毫伏表三、試驗內(nèi)容及步驟9-1r為電感線圈的電阻。122、調(diào)整正弦波信號源輸出，使U=3V，調(diào)整信號源、頻率輸出，觀看U輸1222

2和C諧振頻率，畫出此時電壓波形。將此頻率和測量的U U的值填入表6-1的中2和C45個測量點，將測量的頻6-13V。9-1頻率〔頻率〔KH〕ZU〔V〕2U〔V〕CU〔V〕L36-11300Ω6-2中。 表9-2頻率〔頻率〔KH〕ZU〔V〕2U〔V〕CU〔V〕L四、試驗報告依據(jù)測得的數(shù)據(jù)繪制RLC串聯(lián)電路的諧振曲線。試驗十用三表法測量正弦溝通電路等效參數(shù)一．試驗?zāi)康?．理解改善電路功率因數(shù)的意義并把握其方法。二．試驗設(shè)備溝通電壓、電流、功率表450V/4.3μF電容器，電流插頭，220V日光燈三．原理說明10—1A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。四．試驗內(nèi)容1、日光燈線路接線與測量按圖10—1組成線路，經(jīng)指導(dǎo)教師檢查后接上單相220Ｖ電壓，測量功率P，電流I，電壓U,UL,UA10-1，驗證電壓、電流相量關(guān)系。cos=P/UIr()=R+RL AR=(UL

/I)cos ,R=U/IL A A測量數(shù)值計算P(W)測量數(shù)值計算P(W)I(A)U(V)U(V)LU(V)Acos值r()正常工作值并聯(lián)電容值c1并聯(lián)電容值c2并聯(lián)電容值c32．并聯(lián)電路——電路功率因數(shù)的改善8—4220210-1。轉(zhuǎn)變電容值，進展三次重復(fù)測量。五．試驗報告１．完成數(shù)據(jù)表格中的計算，進展必要的誤差分析。定律。３．爭論改善電路功率因數(shù)的意義和方法。試驗十一正弦穩(wěn)態(tài)溝通電路相量的爭論一．試驗?zāi)康模常盐杖展鉄艟€二．試驗設(shè)備溝通電壓、電