電路分析基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn) 課件 呂偉鋒 第4章 正弦穩(wěn)態(tài)交流電路

正弦交流電路元件阻抗觀測(cè)及參數(shù)測(cè)量課程：電路分析基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)（電路與電子線路實(shí)驗(yàn)1）掌握測(cè)量R、L、C元件阻抗頻率特性的方法；掌握測(cè)試電壓、電流間相位差的方法，加深元件相位關(guān)系的理解；學(xué)會(huì)二表法測(cè)量交流電路等效參數(shù)的方法；基本掌握交流儀器儀表的使用方法。一.實(shí)驗(yàn)?zāi)康恼医涣麟娐吩杩褂^測(cè)及參數(shù)測(cè)量二.實(shí)驗(yàn)儀器正弦交流電路元件阻抗觀測(cè)及參數(shù)測(cè)量三.實(shí)驗(yàn)原理在正弦穩(wěn)態(tài)交流電路中，當(dāng)元件兩端的電壓與流過的電流采用關(guān)聯(lián)參考方向時(shí)，理想電阻器、電容器、電感器的阻抗特性分別如下：(1)電阻：(2)電容：(3)電感：正弦交流電路元件阻抗觀測(cè)及參數(shù)測(cè)量三.實(shí)驗(yàn)原理對(duì)

R、L、C元件阻抗頻率特性的測(cè)量可采用二表法，測(cè)量電路如圖4.1.1所示。圖4.1.1

元件阻抗頻率特性測(cè)試電路正弦交流電路元件阻抗觀測(cè)及參數(shù)測(cè)量在正弦穩(wěn)態(tài)交流電路中，任何一個(gè)線性時(shí)不變無源單口網(wǎng)絡(luò)都可以用一個(gè)阻抗Z或?qū)Ъ{

Y來等效。若用阻抗

Z=R+jX等效，則該單口網(wǎng)絡(luò)可以看成是電阻

R和電抗

X的串聯(lián)。1.

R、L、C元件阻抗幅頻特性的測(cè)量（基本要求）四.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟表4.1.1元件阻抗幅頻特性參數(shù)測(cè)量正弦交流電路元件阻抗觀測(cè)及參數(shù)測(cè)量頻率f/kHz125101520R/kΩVr/V

VR/V

IR（=Vr/r）/mA

R

（=VR/IR）/kΩ

XL/kΩVr/V

VL/V

IL（=Vr/r）/mA

XL（=VL/IL）/kΩ

XC/kΩVr/V

VC/V

IC（=Vr/r）/mA

XC

（=VC/IC）/kΩ

2.

R、L、C元件阻抗相頻特性的測(cè)量（基本要求）表4.1.2元件阻抗角參數(shù)測(cè)量四.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟3.單口網(wǎng)絡(luò)等效參數(shù)測(cè)量（研究性實(shí)驗(yàn)）任取圖4.1.1中兩種不同性質(zhì)的元件并聯(lián)，再與取樣電阻

r串聯(lián)構(gòu)成線性無源單口網(wǎng)絡(luò)，選取合適的信號(hào)幅值和頻率，用上述方法測(cè)量該網(wǎng)絡(luò)的等效阻抗，并通過測(cè)量該網(wǎng)絡(luò)的阻抗角，判斷網(wǎng)絡(luò)的阻抗性質(zhì)。自行設(shè)計(jì)測(cè)量表格，記錄上述測(cè)量結(jié)果。正弦交流電路元件阻抗觀測(cè)及參數(shù)測(cè)量五.實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)測(cè)量電壓時(shí)，如果使用的是交流毫伏表，則必須先調(diào)零并注意選擇合適的量程。在整個(gè)測(cè)量過程中，應(yīng)始終保持函數(shù)信號(hào)發(fā)生器輸出信號(hào)的幅值不變測(cè)量阻抗角φ時(shí)，應(yīng)使示波器兩通道V/DIV、T/DIV的微調(diào)旋鈕處于校準(zhǔn)位。正弦交流電路元件阻抗觀測(cè)及參數(shù)測(cè)量六.實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)思考題1.測(cè)量

R、L、C元件的阻抗角時(shí)，為何要串聯(lián)一個(gè)取樣電阻？是否有阻值大小要求？2.對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟中的各項(xiàng)內(nèi)容進(jìn)行預(yù)習(xí)和仿真。正弦交流電路元件阻抗觀測(cè)及參數(shù)測(cè)量七.實(shí)驗(yàn)總結(jié)題整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并據(jù)此總結(jié)

R、L、C元件的阻抗特性。分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)并與理想元件的阻抗特性進(jìn)行比較，說明實(shí)際器件的等效模型及其阻抗特性與測(cè)試信號(hào)頻率的關(guān)系。分析電感元件阻抗角測(cè)試參數(shù)的變化情況，與理論值進(jìn)行比較，說明該現(xiàn)象產(chǎn)生的原因。正弦交流電路元件阻抗觀測(cè)及參數(shù)測(cè)量正弦穩(wěn)態(tài)電路相量及功率因數(shù)提高課程：電路分析基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)（電路與電子線路實(shí)驗(yàn)1）掌握用三表法測(cè)量正弦交流電路器件參數(shù)的方法。理解熒光燈電路的工作原理，學(xué)會(huì)熒光燈線路的連線。理解相量在交流電路中的應(yīng)用。理解和掌握提高感性負(fù)載功率因數(shù)的意義及方法。一.實(shí)驗(yàn)?zāi)康恼曳€(wěn)態(tài)電路相量及功率因數(shù)提高二.實(shí)驗(yàn)儀器正弦穩(wěn)態(tài)電路相量及功率因數(shù)提高三.實(shí)驗(yàn)原理測(cè)試電路如圖4.2.1所示，用三表法測(cè)量電路等效參數(shù)。圖4.2.1三表法測(cè)量交流器件參數(shù)電路圖4.2.1中功率表用于測(cè)量電路中的有功功率，*U和*I分別代表功率表電壓線圈和電流線圈的公共端。通過測(cè)量阻抗在交流電路中的電壓值、電流值和功率值，根據(jù)其各自的等效電路間接求得各元件的參數(shù)值。正弦穩(wěn)態(tài)電路相量及功率因數(shù)提高圖4.2.2R、L、C串聯(lián)電路三.實(shí)驗(yàn)原理正弦穩(wěn)態(tài)交流電路中，節(jié)點(diǎn)電流間和回路電壓間滿足相量形式的基爾霍夫定律。如圖4.2.2，在R、L、C串聯(lián)電路中，回路電壓應(yīng)滿足：圖4.2.3R、L、C串聯(lián)電路相量圖正弦穩(wěn)態(tài)電路相量及功率因數(shù)提高三.實(shí)驗(yàn)原理在

G、C、L并聯(lián)電路中，各支路電流滿足：正弦穩(wěn)態(tài)電路相量及功率因數(shù)提高圖4.2.4G、C、L并聯(lián)電路圖4.2.5G、C、L并聯(lián)電路相量圖三.實(shí)驗(yàn)原理熒光燈電路組成如圖4.2.6所示。鎮(zhèn)流器工作時(shí)其等效內(nèi)阻會(huì)產(chǎn)生兩部分的損耗：銅耗PCu和鐵芯損耗PFe，即PL=I2r=PCu+PFe。圖4.2.6熒光燈電路熒光燈總消耗功率：P=PR+PL=S·cosφZ(yǔ)電源提供的視在功率為：S=VI鎮(zhèn)流器無功功率為：Q=S·sinφZ(yǔ)熒光燈電路功率因數(shù)：λ=P/S=

cosφZ(yǔ)正弦穩(wěn)態(tài)電路相量及功率因數(shù)提高三.實(shí)驗(yàn)原理為了提高熒光燈電路（感性負(fù)載）的功率因素，可在負(fù)載兩端并聯(lián)電容，如圖4.2.7所示。圖4.2.7熒光燈電路并聯(lián)電容正弦穩(wěn)態(tài)電路相量及功率因數(shù)提高1.

三表法測(cè)量元件電路參數(shù)（基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)）按圖4.4.1接線，依次將鐵芯線圈（電感）、電容器（3uF、5uF、7uF）接入正弦交流電路中，經(jīng)指導(dǎo)教師檢查后，方可合上電源開關(guān)，測(cè)量P值、V值和I值并記入表4.2.1中。表4.2.1三表法測(cè)量交流器件參數(shù)四.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟正弦穩(wěn)態(tài)電路相量及功率因數(shù)提高2.

熒光燈電路功率因數(shù)測(cè)量（基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)）表4.2.2熒光燈電路測(cè)試參數(shù)四.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟正弦穩(wěn)態(tài)電路相量及功率因數(shù)提高按圖4.2.6接線，經(jīng)教師檢查后，方可合上電源開關(guān)A，測(cè)量此時(shí)的P、I、V、VR、VL等數(shù)據(jù)，記入表4.2.2中。注意測(cè)量完畢后，必須將電路斷電。3.

熒光燈電路功率因素提高（設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)）表4.2.3并聯(lián)電容電路測(cè)試參數(shù)四.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟正弦穩(wěn)態(tài)電路相量及功率因數(shù)提高設(shè)計(jì)具體的實(shí)驗(yàn)電路以提高熒光燈電路的功率因數(shù)（提高到0.9左右），要求進(jìn)行必要的電路設(shè)計(jì)及計(jì)算，給出合理的實(shí)驗(yàn)測(cè)試方案，正確選擇儀器、擬定實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表格，測(cè)量此時(shí)的P、V、VR、VL、IC、IL等數(shù)據(jù)，并改變電容大小，重新測(cè)量記入表4.2.3中。五.實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)本實(shí)驗(yàn)采用市網(wǎng)交流220V、50Hz電源，實(shí)驗(yàn)中要特別注意人身安全。每次接線完畢，應(yīng)檢查確認(rèn)無誤后方可接通電源，必須嚴(yán)格遵守先接線，后通電；先斷電，后拆線的實(shí)驗(yàn)操作原則。為了防止燒壞功率表，每次測(cè)試完畢后或發(fā)現(xiàn)有誤時(shí)，都應(yīng)先將電源斷開。交流電流表的內(nèi)阻很小，千萬(wàn)不可將電流表錯(cuò)當(dāng)成電壓表使用或并在負(fù)載兩端，以免損壞。正弦穩(wěn)態(tài)電路相量及功率因數(shù)提高六.實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)思考題在交流電路中，基爾霍夫兩大定律的含義是什么？在形式上與直流電路有何差異？如果在50Hz的交流電路中，測(cè)得一只鐵芯線圈的P、I和V，如何算得它的等效內(nèi)阻值及其電感量？若該器件為電容器件，其漏電阻及電容量又如何求得？了解提高熒光燈電路功率因數(shù)的方法，理解RLC并聯(lián)電路的諧振特性，找出電路功率因數(shù)改善前后cosφ值與電路參數(shù)間的關(guān)系。正弦穩(wěn)態(tài)電路相量及功率因數(shù)提高七.實(shí)驗(yàn)總結(jié)題整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表格，并進(jìn)行相應(yīng)計(jì)算。根據(jù)計(jì)算結(jié)果，總結(jié)三表法測(cè)量電路器件參數(shù)的原理及方法。與器件的標(biāo)稱值進(jìn)行比較，進(jìn)行必要的測(cè)量校正及誤差分析。根據(jù)實(shí)驗(yàn)測(cè)試數(shù)據(jù)，畫出熒光燈電路的的KVL相量圖，驗(yàn)證KVL相量形式的正確性。根據(jù)測(cè)得的數(shù)據(jù)和觀察到的現(xiàn)象，圍繞實(shí)驗(yàn)要求給出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。討論感性電路提高功率因數(shù)的意義和方法。正弦穩(wěn)態(tài)電路相量及功率因數(shù)提高三相交流電路的研究課程：電路分析基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)（電路與電子線路實(shí)驗(yàn)1）掌握三相負(fù)載作星型聯(lián)接、三角型聯(lián)接的方法；理解負(fù)載作星型和三角型連接時(shí)線電壓、相電壓、線電流、相電流概念及其關(guān)系；理解三相四線制中中線的作用。一.實(shí)驗(yàn)?zāi)康娜嘟涣麟娐返难芯慷?實(shí)驗(yàn)儀器三相交流電路的研究三.實(shí)驗(yàn)原理對(duì)稱三相交流電是由振幅相同、頻率相同，相位間彼此相差120o的三個(gè)獨(dú)立正弦電壓源構(gòu)成，有星型(Y形)連接和三角型(△型)連接兩種形式。三相交流電路的研究Y型連接對(duì)稱三相電源△型連接對(duì)稱三相電源三.實(shí)驗(yàn)原理三相電路中，作為用電設(shè)備的三相負(fù)載也有Y型連接和△型連接兩種方式，而每種聯(lián)接方式又有對(duì)稱負(fù)載和不對(duì)稱負(fù)載兩種情況。三相交流電路的研究1.對(duì)稱三相負(fù)載作Y型連結(jié)如圖4.3.1所示，中點(diǎn)電壓VNN′=0V，中電流IN=0，因此可以不接中線。有中線的三線制稱為三相四線制，無中線時(shí)即為三相三線制。圖4.3.1對(duì)稱三相負(fù)載Y-Y連接三.實(shí)驗(yàn)原理三相交流電路的研究2.對(duì)稱三相負(fù)載作△型連結(jié)三相負(fù)載依次首尾相連接成環(huán)型，三個(gè)連接點(diǎn)分別與電源的三個(gè)相線相連，如圖4.3.2所示。圖4.3.2

對(duì)稱三相負(fù)載Y-△連接三.實(shí)驗(yàn)原理三相交流電路的研究不對(duì)稱負(fù)載作Y型連接，必須采用三相四線制接法。不對(duì)稱三相負(fù)載作△型連接時(shí)，不對(duì)稱三相負(fù)載相電壓仍然對(duì)稱，對(duì)電器設(shè)備沒有影響。本實(shí)驗(yàn)是以220V、40W的白熾燈作為負(fù)載。在進(jìn)行Y型連結(jié)三相負(fù)載不對(duì)稱又無中線的實(shí)驗(yàn)和△型連結(jié)實(shí)驗(yàn)中，為了不使相電壓超過燈泡的額定值而燒毀負(fù)載，實(shí)驗(yàn)中每相負(fù)載均采用兩盞燈串聯(lián)。本實(shí)驗(yàn)中提供了4組白熾燈負(fù)載，在進(jìn)行負(fù)載不平衡實(shí)驗(yàn)時(shí)，可通過改變?nèi)嘭?fù)載中的任一相負(fù)載大小來實(shí)現(xiàn)。三.實(shí)驗(yàn)原理三相交流電路的研究三相四線制電路(一功率表法)對(duì)于三相四線制電路，不管負(fù)載是否平衡，均可用3只功率表分別測(cè)量三相負(fù)載各自消耗的有功功率；或用一只功率分別測(cè)量每相負(fù)載的有功功率相加。圖4.3.3三相四線制有功功率的測(cè)量電路三.實(shí)驗(yàn)原理三相交流電路的研究三相三線制電路(二功率表法)對(duì)于三相三線制電路，均可用兩只功率表接成如圖4.3.4所示電路進(jìn)行有功功率的測(cè)量。兩只功率表測(cè)得的功率相加，即可求得該電路的總有功功率值。圖4.3.4

三相三線制有功功率的測(cè)量電路1.負(fù)載連接成星型(基本要求)四.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟三相交流電路的研究按圖4.3.5接線，電路連接完畢后，經(jīng)檢查接線正確后方可接通電源總開關(guān)，按實(shí)驗(yàn)要求依次進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。注意觀察電路的工作情況有何變化，中線所起的作用。圖4.3.5

負(fù)載連接成星型時(shí)的接線圖四.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟三相交流電路的研究按實(shí)驗(yàn)要求依次進(jìn)行下例實(shí)驗(yàn)，測(cè)量負(fù)載各線電壓、相電壓、線電流及中線電流、電源N與負(fù)載N′點(diǎn)間的中點(diǎn)電壓，并將數(shù)據(jù)記入表4.3.1中。表4.3.1三相負(fù)載星型連接測(cè)量參數(shù)2.負(fù)載連接成三角型(基本要求)四.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟三相交流電路的研究按圖4.3.6接線，經(jīng)檢查接線正確無誤后接通電源。圖4.3.6負(fù)載連接成三角型時(shí)的接線圖四.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟三相交流電路的研究根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求進(jìn)行測(cè)量，將數(shù)據(jù)記入表4.3.2中。(1)三相三線制接平衡負(fù)載(每相負(fù)載均為兩盞燈串聯(lián))。(2)三相三線制接不平衡負(fù)載(A、B、C三相負(fù)載的開燈盞數(shù)分別為2、2、4)。表4.3.2

三相負(fù)載三角型連接測(cè)量參數(shù)四.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟三相交流電路的研究根據(jù)表4.3.3中的測(cè)試要求，自行設(shè)計(jì)負(fù)載連接狀態(tài)，并進(jìn)行電路接線，完成對(duì)三相四線制及三相三線制有功功率的測(cè)量。3.負(fù)載有功功率的測(cè)量(提高要求)表4.3.3三相交流電路有功功率測(cè)量參數(shù)五.實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)

本實(shí)驗(yàn)采用三相動(dòng)力電，實(shí)驗(yàn)時(shí)要注意人身安全，不可觸及導(dǎo)電部件，防止意外發(fā)生。

每次接線完畢，應(yīng)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)操作原則。

當(dāng)有多條支路的電流需要測(cè)量時(shí)，可使用電流插孔。測(cè)量電流時(shí)，只需將電流表表棒插入電流插孔中，并將電流插孔中的短接橋拔掉，保證電流表串接在被測(cè)支路中即可。電流表的表棒插入或拔出電流插孔中時(shí)，應(yīng)注意兩表棒同時(shí)插入或同時(shí)拔出。三相交流電路的研究六.實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)思考題1.三相負(fù)載根據(jù)什么情況采用星型或三角型連結(jié)？2.復(fù)習(xí)三相交流電路有關(guān)內(nèi)容，分析不對(duì)稱負(fù)載在星型連結(jié)無中線情況下，當(dāng)某相負(fù)載開路和短路時(shí)會(huì)出現(xiàn)什么情況？如果有中性線，情況又如何？3.采用三相四線制時(shí)，為什么中線上不允許裝熔絲？三相交流電路的研究七.實(shí)驗(yàn)總結(jié)題用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)說明對(duì)稱負(fù)載星型連結(jié)時(shí)線電壓、相電壓之間的關(guān)系。用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)說明對(duì)稱負(fù)載三角型連結(jié)時(shí)線電流、相電流之間的關(guān)系。用實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象說明負(fù)載作星型連結(jié)時(shí)中線所起的作用。根據(jù)不對(duì)稱負(fù)載作三角型連結(jié)時(shí)的各相電流值，試作相量圖，求得線電流。三相交流電路的研究RC選頻網(wǎng)絡(luò)的研究課程：電路分析基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)（電路與電子線路實(shí)驗(yàn)1）

RC選頻網(wǎng)絡(luò)的研究

掌握電路網(wǎng)絡(luò)函數(shù)的基本概念；

學(xué)會(huì)測(cè)量給定網(wǎng)絡(luò)頻率特性的方法；

理解

RC

串并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)及雙

T

網(wǎng)絡(luò)的頻率特性。一.實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

RC選頻網(wǎng)絡(luò)的研究二.實(shí)驗(yàn)儀器

RC選頻網(wǎng)絡(luò)的研究三.實(shí)驗(yàn)原理RC

串并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)常被用于低頻振蕩電路中作為選頻環(huán)節(jié)。圖4.4.1RC

串并聯(lián)電路該網(wǎng)絡(luò)的電壓傳輸函數(shù)為：該網(wǎng)絡(luò)的電壓傳輸函數(shù)為：

RC選頻網(wǎng)絡(luò)的研究三.實(shí)驗(yàn)原理對(duì)

RC

網(wǎng)絡(luò)傳輸電壓比函數(shù)頻率特性的測(cè)試方法可采用點(diǎn)測(cè)法。由此得到的

RC

串并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的幅頻特性曲線、相頻特性曲線。圖4.4.2RC

串并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)幅頻特性曲線圖4.4.3

RC

串并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)相頻特性曲線RC選頻網(wǎng)絡(luò)的研究三.實(shí)驗(yàn)原理雙

T

網(wǎng)絡(luò)與

RC

串并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)一樣，常常被用于低頻電路中作為濾波電路使用。圖4.4.4雙

T

網(wǎng)絡(luò)

RC選頻網(wǎng)絡(luò)的研究四.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟1.RC串并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)電壓傳輸函數(shù)頻率特性測(cè)試（基本要求）選取幅值為2V的正弦波作為輸入、電阻R=1kΩ和電容C=10nF，完成特性測(cè)試。表4.4.1RC

串并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)幅頻特性測(cè)試數(shù)據(jù)

RC選頻網(wǎng)絡(luò)的研究四.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟2.雙T網(wǎng)絡(luò)電壓傳輸函數(shù)頻率特性測(cè)試（研究性實(shí)驗(yàn)）（1）仿照RC串并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)電壓傳輸函數(shù)頻率特性的測(cè)試方法，自行設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)表格，完成雙T網(wǎng)絡(luò)電壓傳輸函數(shù)頻率特性的測(cè)試。（2）查閱相關(guān)資料，自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方法和數(shù)據(jù)記錄表格，研究雙T網(wǎng)絡(luò)在不同頻率正弦信號(hào)激勵(lì)下輸出阻抗的性質(zhì)（感性、阻性或容性）。

RC選頻網(wǎng)絡(luò)的研究五.實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)1.考慮函數(shù)信號(hào)發(fā)生器內(nèi)阻的影響，在每次調(diào)節(jié)其輸出頻率時(shí)，均應(yīng)同時(shí)監(jiān)測(cè)及調(diào)節(jié)其輸出幅度，使其輸出電壓保持不變。2.選擇測(cè)試頻率點(diǎn)時(shí)，根據(jù)特性曲線的變化趨勢(shì)合理選擇和增加（減少）測(cè)試點(diǎn)。

RC選頻網(wǎng)絡(luò)的研究六.實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)思考題1.推導(dǎo)雙

T

網(wǎng)絡(luò)的

Π

型等效電路和電壓傳輸函數(shù)幅頻、相頻的數(shù)學(xué)表達(dá)式。

RC選頻網(wǎng)絡(luò)的研究七.實(shí)驗(yàn)總結(jié)題1.根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，繪制

RC

串并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)及雙

T

網(wǎng)絡(luò)的幅頻特性曲線和相頻特性曲線，從圖中求得該網(wǎng)絡(luò)的通頻帶

BW，并與理論值進(jìn)行比較。2.根據(jù)幅頻特性曲線和相頻特性曲線，總結(jié)

RC

串并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)及雙

T

網(wǎng)絡(luò)的選頻和移相特性。3.從電路設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)測(cè)試結(jié)果等方面給出本次實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)結(jié)論等?；ジ须娐酚^測(cè)課程：電路分析基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)（電路與電子線路實(shí)驗(yàn)1）互感電路觀測(cè)學(xué)會(huì)觀測(cè)交流電路中的互感現(xiàn)象；學(xué)會(huì)互感線圈同名端、互感系數(shù)、耦合系數(shù)的測(cè)定。一.實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

互感電路觀測(cè)二.實(shí)驗(yàn)儀器

互感電路觀測(cè)三.實(shí)驗(yàn)原理耦合電感是耦合線圈的電路模型，它具有記憶功能。一般情況下，耦合線圈由多個(gè)線圈組成。理想耦合線圈即耦合電感應(yīng)該用三個(gè)參數(shù)L1、L2和

M

來表征（M

稱為互感系數(shù)）。圖4.5.1耦合線圈及其各電壓、電流和磁通的參考方向互感電路觀測(cè)三.實(shí)驗(yàn)原理為了表征耦合電感中線圈之間的關(guān)系，也為了簡(jiǎn)化線圈內(nèi)部結(jié)構(gòu)。可用“同名端”來直觀地表征其耦合關(guān)系。判斷同名端的方法可分為：直流法和交流法。圖4.5.2直流法判定同名端圖4.5.3交流法判定同名端

互感電路觀測(cè)三.實(shí)驗(yàn)原理耦合系數(shù)

K

是用來衡量?jī)蓚€(gè)線圈耦合的程度。其測(cè)量的方法可分為以下兩種。方法一：分別測(cè)量?jī)删€圈的自感系數(shù)

L

和互感系數(shù)

M，再由下式即可求得

K。

互感電路觀測(cè)三.實(shí)驗(yàn)原理方法二：在L1側(cè)施加低壓交流電V1，L2側(cè)開路，V2k為其開路電壓。同樣在L2

側(cè)施加低壓交流電V2，L1側(cè)開路，V1k為其開路電壓。則耦合系數(shù)K為：(a)K1的測(cè)量(b)K2的測(cè)量圖4.5.4耦合系數(shù)K的測(cè)量

互感電路觀測(cè)四.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟1.互感現(xiàn)象的觀察（基本要求）按圖4.5.2在九孔方板上連線，L1、L2分別采用1000、1500圈繞線電感。VS為5V交流電壓。關(guān)閉開關(guān)S，記錄此時(shí)交流電流表的數(shù)值，插入并調(diào)節(jié)硅鋼芯插入深度，觀察并記錄此時(shí)電流表的變化。圖4.5.2直流法判定同名端

互感電路觀測(cè)四.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟2.用直流法和交流法判斷互感線圈的同名端（基本要求）（1）直流法圖4.5.2直流法判定同名端按圖4.5.2在九孔方板上連線。調(diào)節(jié)電壓源的輸出電壓為2V。合上開關(guān)S的瞬間，觀察毫安表指針的偏轉(zhuǎn)情況，判斷變壓器的初、次線圈的同名端。

互感電路觀測(cè)四.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟2.用直流法和交流法判斷互感線圈的同名端（基本要求）（2）交流法按圖4.5.3接線，將初、次級(jí)的2、4端用短接線相連。在互感器初級(jí)加入2V交流電壓，用數(shù)字萬(wàn)用表交流電壓檔測(cè)量V1、V2、V3，并判定同名端。拆去2、4聯(lián)線，再將2、3相連，重復(fù)上述步驟，判定同名端。圖4.5.3交流法判定同名端

互感電路觀測(cè)四.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟3.互感系數(shù)M的測(cè)定(1)方法一按圖4.5.4連線，0～24V

可調(diào)交流電壓源提供

2V

交流電壓給線圈

L1。圖4.5.4耦合系數(shù)K的測(cè)量

互感電路觀測(cè)四.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟3.互感系數(shù)M的測(cè)定分別測(cè)量線圈L1、L2的電壓和電流

I1，記入表4.5.1中。并計(jì)算出耦合系數(shù)

K。表4.5.1互感系數(shù)M的測(cè)量數(shù)據(jù)1

互感電路觀測(cè)四.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟3.互感系數(shù)M的測(cè)定(2)方法二將已判定出同名端的互感線圈分別按圖4.5.5(a)、(b)進(jìn)行正、反向串接。VS

由0～24V可調(diào)交流電壓源提供

2V

交流電壓。圖4.5.5耦合電感串接電路(a)(b)

互感電路觀測(cè)四.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟3.互感系數(shù)M的測(cè)定測(cè)量?jī)删€圈正、反串時(shí)的總電壓

V和電流

I’、I”。計(jì)算出兩互感線圈正、反串時(shí)的等效電感Leq1、

Leq2

，從而求得

M。

表4.5.2互感系數(shù)M的測(cè)量數(shù)據(jù)2

互感電路觀測(cè)五.實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)1.在測(cè)試過程中為確保線圈安全，需用電流表檢測(cè)互感線圈上的電流，不得超過線圈的額定電流。2.在用交流法判定互感線圈同名端及測(cè)量互感系數(shù)

M

實(shí)驗(yàn)中，交流電壓源提供的

2V

交流電壓需先調(diào)整正確后再接入電路中。

互感電路觀測(cè)六.實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)思考題1.實(shí)驗(yàn)中若沒有合適量程的電流表，如何獲得各電流值？2.在用直流法判定同名端的實(shí)驗(yàn)中，若開關(guān)

S

是閉合的，在斷開的一瞬間如何根據(jù)儀表指針的偏轉(zhuǎn)判別同名端？3.變壓器中有無鐵芯，對(duì)互感系數(shù)

M

的值有何影響？

互感電路觀測(cè)七.實(shí)驗(yàn)總結(jié)題1.總結(jié)對(duì)互感線圈同名端、互感系數(shù)的實(shí)驗(yàn)測(cè)試方法。2.實(shí)驗(yàn)中

M12

是否等于

M21

？若相等說明什么？若不等又說明什么？3.當(dāng)兩線圈位置發(fā)生變化時(shí)，同名端是否會(huì)發(fā)生改變？RLC串聯(lián)諧振電路設(shè)計(jì)課程：電路分析基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)（電路與電子線路實(shí)驗(yàn)1）

RLC串聯(lián)諧振電路設(shè)計(jì)了解網(wǎng)絡(luò)頻率特性的測(cè)量方法，學(xué)會(huì)用實(shí)驗(yàn)的方法測(cè)試RLC

串聯(lián)諧振電路的幅頻特性曲線；觀測(cè)電路的頻率響應(yīng)特性，加深諧振條件和特性的認(rèn)識(shí)；加深對(duì)諧振電路特性參數(shù)的理解并掌握其測(cè)定方法。一.實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

RLC串聯(lián)諧振電路設(shè)計(jì)二.實(shí)驗(yàn)儀器

RLC串聯(lián)諧振電路設(shè)計(jì)三.實(shí)驗(yàn)原理RLC串聯(lián)諧振電路是一個(gè)雙口網(wǎng)絡(luò)，其輸出響應(yīng)和輸入激勵(lì)之比定義為傳遞函數(shù)

H（jω），具有“幅頻特性”、“相頻特性”。一般可用點(diǎn)測(cè)試和掃頻法兩種方法測(cè)量網(wǎng)絡(luò)的頻率特性。圖4.6.1RLC

串聯(lián)電路

RLC串聯(lián)諧振電路設(shè)計(jì)四.實(shí)驗(yàn)原理當(dāng)電路處于諧振時(shí)，電路有以下特點(diǎn)：電壓轉(zhuǎn)移函數(shù)

Hv＝1和Hv

=0.707時(shí)所對(duì)應(yīng)的兩個(gè)頻率分別被稱為上半功率點(diǎn)

fH

和下半功率點(diǎn)

fL，這兩頻率的差值定義為通頻帶

Bf；電路的阻抗最小，且為純電阻，即Z=R；在一定輸入電壓作用下，電路中的電流最大；電感和電容上的電壓相等。

RLC串聯(lián)諧振電路設(shè)計(jì)四.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟1.測(cè)量電路諧振頻率等特性參數(shù)（基本要求）如圖4.6.1連接線路，選擇合適的元件值，函數(shù)信號(hào)發(fā)生器的“正弦波功率輸出端”向外