電路與電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)

目錄

前言...........................................................................1

一、基本電工儀表的使用及測(cè)量誤差的計(jì)算........................................6

二、常用船舶電工儀表的使用...................................................10

三、基爾霍夫定律的驗(yàn)證........................................................15

四、疊加原理的驗(yàn)證...........................................................17

五、戴維寧定理和諾頓定理的驗(yàn)證一有源二端網(wǎng)絡(luò)等效參數(shù)的測(cè)定.................19

六、正弦穩(wěn)態(tài)交流電路相量的研究一日光燈電路功率因數(shù)提高實(shí)驗(yàn).................23

七、RLC串聯(lián)揩振電路的研究..................................................27

八、三相交流電路實(shí)驗(yàn).........................................................30

九、常用電子儀器的使用.......................................................34

十、二極管、三極管極性與性能的判斷............................................39

十一、晶體管共射極單管放大器.................................................42

十二、負(fù)反饋放大器...........................................................50

十三、射極輸出器..............................................................54

十四、集成運(yùn)算放大器的基本應(yīng)用一模擬運(yùn)算電路..............................58

十五、RC正弦波振蕩器.......................................................63

十六、直流穩(wěn)壓電源..........................................................67

十七、晶閘管可控整流電路....................................................74

十八、組合邏輯電路的設(shè)計(jì)與測(cè)試示.............................................78

十九、觸發(fā)器及其應(yīng)用.........................................................61

附錄I示波器原理及使用.....................................................88

附錄H電阻器的標(biāo)稱(chēng)值及精度色環(huán)標(biāo)志法......................................96

前言

一、電路與電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)的地位與作用

電路與電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)，是培養(yǎng)從事與電路、電子技術(shù)相關(guān)工作的工程技術(shù)人員實(shí)驗(yàn)基

本技能的重要環(huán)節(jié)。學(xué)生通過(guò)這些基本實(shí)驗(yàn)技能的培養(yǎng)和訓(xùn)練，達(dá)到鞏固、擴(kuò)散、深化理

論知識(shí)、增長(zhǎng)綜合能力的目的。以上正是工程技術(shù)人員進(jìn)行實(shí)驗(yàn)所需的基本素質(zhì)。

二、電路與電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)的目的要求

1、加深學(xué)生對(duì)課程內(nèi)容的理解，驗(yàn)證理論和鞏固所學(xué)的課堂知識(shí)。

2、培養(yǎng)學(xué)生掌握一定的實(shí)踐技能，樹(shù)立尊重實(shí)踐和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)作風(fēng)。

3、能正確使用常用的電工儀表、電子儀器等設(shè)備。

4、能獨(dú)立操作和獨(dú)立完成簡(jiǎn)單的電路電子實(shí)驗(yàn)，提高分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。

5、能準(zhǔn)確的讀取實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，測(cè)繪波形曲線，分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，能初步分析和排除實(shí)驗(yàn)

故障。

6、能編寫(xiě)合乎規(guī)格的實(shí)驗(yàn)報(bào)告。

7、具有安全用電知識(shí)。

三、電路與電子實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)基本原則

為了使學(xué)生在接受實(shí)驗(yàn)任務(wù)后順利的著手進(jìn)行工作，我們提供如下一些基本原則和方

法，供學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中參考。

1.了解實(shí)驗(yàn)對(duì)象、明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c要求

（1）實(shí)驗(yàn)對(duì)象它可以是某一電路、某一系統(tǒng)，也可以是裝置、儀器等。這里主要

要了解他們的總體結(jié)構(gòu)，具體組成，工作條件及其性能、參數(shù)。因?yàn)檫@些直接影響實(shí)驗(yàn)方

案的制定。

（2）實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c要求做任何一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)都有目的與要求。隨著目的與要求不同，實(shí)

驗(yàn)任務(wù)和完成任務(wù)的方法以及要采取的技術(shù)措施也不相同。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，除實(shí)驗(yàn)本身目

的與要求外，還有通過(guò)具體實(shí)驗(yàn)的實(shí)踐，培養(yǎng)學(xué)生的基本技能和綜合能力

2、實(shí)驗(yàn)方案

在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)前，應(yīng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)對(duì)象，實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c要求，提出一個(gè)或幾個(gè)周密和實(shí)施方案

（計(jì)劃）。方案的內(nèi)容應(yīng)包括：理論根據(jù)、實(shí)驗(yàn)電路，測(cè)試方法、測(cè)試設(shè)備，具體實(shí)驗(yàn)步

驟，實(shí)驗(yàn)表格和可能出現(xiàn)的問(wèn)題的估計(jì)及采取那種技術(shù)措施等內(nèi)容。衡量一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案的

最后優(yōu)劣，一般用科學(xué)性、先進(jìn)性、經(jīng)濟(jì)效益三個(gè)指標(biāo)。

3、預(yù)習(xí)

教學(xué)實(shí)驗(yàn)受到時(shí)間和條件限制。在規(guī)定時(shí)間內(nèi)，能否完成實(shí)驗(yàn)任務(wù)，達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c

要求，關(guān)鍵在預(yù)習(xí)。雖然要做的實(shí)驗(yàn)有現(xiàn)成的指導(dǎo)教材，要求學(xué)生自己設(shè)計(jì)的內(nèi)容不多，

但決不能因此照搬教材走過(guò)場(chǎng)，學(xué)生要通過(guò)自己閱讀、觀察（元件、儀器設(shè)備）、思考后，

去編寫(xiě)預(yù)習(xí)報(bào)告（也是正式報(bào)告的一部分），做到對(duì)每個(gè)實(shí)驗(yàn)心中有數(shù)。只有心中有數(shù)，

才能做到有條不紊，主動(dòng)地去觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)并分析問(wèn)題（或增加選做內(nèi)容），取得

最佳實(shí)驗(yàn)效果。心中無(wú)數(shù)，必然手忙腳亂，完不成實(shí)驗(yàn)任務(wù)，達(dá)不到實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c要求，甚

至發(fā)生事故。

預(yù)習(xí)的重點(diǎn)應(yīng)是：

(1)明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、任?wù)與要求，估計(jì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

(2)閱讀有關(guān)教材和資料，弄懂實(shí)驗(yàn)原理、方法；設(shè)計(jì)或熟悉實(shí)驗(yàn)電路及其組成；

擬定實(shí)驗(yàn)步驟；對(duì)提出的思考討論題和注意事項(xiàng)要形成深刻印象，以便在實(shí)驗(yàn)操作中觀察、

解決和注意。

(3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、任?wù)與要求，在實(shí)際觀察的基礎(chǔ)上，提出元件、儀器設(shè)備清單。

對(duì)未使用過(guò)的儀器設(shè)備，要借閱使用說(shuō)明書(shū)或操作規(guī)程卡片，掌握使用要領(lǐng)。

(4)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表格。一個(gè)好的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表格，相當(dāng)于實(shí)驗(yàn)操作提要，在設(shè)計(jì)數(shù)

據(jù)表格時(shí)，必然促使設(shè)計(jì)者對(duì)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、任?wù)與要求、具體測(cè)試項(xiàng)目，數(shù)據(jù)采集量多少以

及操作步驟等作深入的思考，在使用表格時(shí)；還會(huì)提示操作不丟項(xiàng)、不漏測(cè)。

(5)對(duì)一般基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容以電路圖為主，附以簡(jiǎn)要的文字說(shuō)明。這樣便于接

成實(shí)驗(yàn)電路，實(shí)驗(yàn)效果較好。文字說(shuō)明應(yīng)該簡(jiǎn)潔明了，其作用是幫助實(shí)驗(yàn)者正確布線、使

用集成元件，提醒實(shí)驗(yàn)者注意容易被忽視的問(wèn)題，有的還應(yīng)附有集成元件功能表。

5、實(shí)驗(yàn)電路的連接

(1)實(shí)驗(yàn)電路的連接應(yīng)本著以下三個(gè)原則進(jìn)行：即實(shí)驗(yàn)對(duì)象、儀器儀表之間的

位置、距離、跨越接線長(zhǎng)短對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果影響最小(合理布局)；便與操作、調(diào)整和讀取數(shù)

據(jù)；連接簡(jiǎn)單、方便，用線少而短，連接頭不過(guò)于集中，整齊美觀。

(2)連接順序應(yīng)視電路復(fù)雜程度和接線人技術(shù)熟練程度自定。對(duì)初學(xué)者來(lái)說(shuō)，

按照電路圖一一對(duì)應(yīng)為好。較復(fù)雜的電路，應(yīng)先串后并，同時(shí)考慮元件、儀器儀表的同名

端、極性和公共參考點(diǎn)等與電路圖設(shè)定的方位一致。最后連接電源端。

A、確認(rèn)元器件型號(hào)及管腳排列、正確使用。

B、最好使用不同顏色的導(dǎo)線，以示區(qū)別。

C、按信號(hào)流向順序依次布線，以免漏接

D、布線時(shí)應(yīng)避免導(dǎo)線互相重疊；不要覆蓋插孔：不要跨越元器件上空交錯(cuò)成網(wǎng)；應(yīng)

貼近板元器件周?chē)呔€，長(zhǎng)短適宜；所有連接必須清晰整齊。接線時(shí)，避免在同一端子上

連接三根以上的連線(應(yīng)分散接)，減少因牽動(dòng)(碰)一線而引起端子松動(dòng)、接觸不良或

導(dǎo)線脫落。

(3)檢查對(duì)連接好的電路，作細(xì)致地檢查是保證實(shí)驗(yàn)順利進(jìn)行、防止事故發(fā)生的

重要措施。學(xué)生對(duì)電路的檢查，既是對(duì)電路連接間接地再次實(shí)踐，又是建立電路原理圖與

實(shí)物安裝圖之間內(nèi)在聯(lián)系的訓(xùn)練機(jī)會(huì)。檢查的方法，一般是從電路的某一點(diǎn)開(kāi)始全電路至

某一點(diǎn)止，進(jìn)行圖、物對(duì)照、以圖校物。

檢查的最后一道程序是“認(rèn)可”?！罢J(rèn)可”就是發(fā)放通過(guò)操作令，并對(duì)由此而產(chǎn)生的后

果負(fù)有責(zé)任。因此，前幾次實(shí)驗(yàn)或?qū)τ谀承?qiáng)電實(shí)驗(yàn)除學(xué)生檢查外，還應(yīng)由指導(dǎo)教師復(fù)查,

經(jīng)復(fù)查認(rèn)可后，方可通電操作。

6、實(shí)驗(yàn)操作與讀取數(shù)據(jù)

(1)預(yù)操作預(yù)操作(也稱(chēng)試做)是指這樣一種操作，即：接通電源、輸入量由零

開(kāi)始，在實(shí)驗(yàn)要求范圍內(nèi)，快速、連續(xù)調(diào)節(jié)各參量，觀察實(shí)驗(yàn)全過(guò)程，然后將輸入量回零。

預(yù)操作的目的有四個(gè)，有是進(jìn)一步考驗(yàn)電路連接的正確性和發(fā)現(xiàn)故障；二是檢驗(yàn)選用

的元件、儀器儀表規(guī)格、量程是否合適：三是觀察現(xiàn)給定的參量、參數(shù)能否達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

與要求；四是確定實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)合理取值范圍。

(2)操作與讀取數(shù)據(jù)操作是為了獲得實(shí)驗(yàn)所需數(shù)據(jù)(包括現(xiàn)象、圖形等)，而獲

得的數(shù)據(jù)是否合理、準(zhǔn)確可靠，與操作和讀數(shù)關(guān)系很大。在一個(gè)實(shí)驗(yàn)中應(yīng)該讀取哪些數(shù)據(jù)、

取值在什么范圍為合理，主要在預(yù)習(xí)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表格和預(yù)操作中并考慮并解決。

(3)數(shù)據(jù)(包括現(xiàn)象、波形)的判斷實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的判斷，是指在較短時(shí)間內(nèi)，斷定

實(shí)驗(yàn)是否可以結(jié)束的細(xì)致工作。其目的在于，得出所讀取的數(shù)據(jù)基本合理、可靠的結(jié)論；

發(fā)現(xiàn)錯(cuò)測(cè)、錯(cuò)讀、錯(cuò)記和漏測(cè)的數(shù)據(jù)，以便在實(shí)驗(yàn)電路未拆除之前，予以補(bǔ)測(cè)和訂正。數(shù)

據(jù)判斷的依據(jù)，是應(yīng)達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c要求，并符合基本原理、基本規(guī)律或給出的參考標(biāo)準(zhǔn)

的數(shù)據(jù)，應(yīng)根據(jù)基本原理、規(guī)律判斷。

關(guān)于實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中異常值的處理問(wèn)題：所謂異常值、是指不符合實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡囊?，或誤

差超過(guò)+5強(qiáng)以上的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。根據(jù)選定測(cè)量線路、方法或儀器的精度、一般情況下、實(shí)驗(yàn)

誤差均在+5%范圍內(nèi)。異常值多半是測(cè)量、讀數(shù)、記錄方面的錯(cuò)誤引起，這些錯(cuò)誤可以通

過(guò)檢驗(yàn)、重點(diǎn)測(cè)試得到訂正。有時(shí)，異常值在多次重復(fù)測(cè)試中不變，則應(yīng)找出其原因，不

要輕易改動(dòng)，舍棄。

7、拆除實(shí)驗(yàn)線路、整理實(shí)驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)

(1)拆除實(shí)驗(yàn)線路，意味著實(shí)驗(yàn)操作結(jié)束，但必須在判斷實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)合格后進(jìn)行?拆

除線路時(shí)，應(yīng)先將各輸入量回零，然后切斷電源(包括儀器、儀表的電源)，稍停后，確

認(rèn)電路不帶電時(shí)，從電源端先拆。當(dāng)被拆除線路中含有高壓(指60V以上)、大容量電容

器時(shí)，應(yīng)進(jìn)行人工放電，以免觸電。

(2)整理實(shí)驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)

8、實(shí)驗(yàn)故障的分析和處理

實(shí)驗(yàn)出現(xiàn)各種故障是難免的，有時(shí)希望出現(xiàn)故障(人為設(shè)置)。學(xué)生通過(guò)對(duì)電路簡(jiǎn)單

故障的分析、具體診斷和排除，逐步提高分析和解決問(wèn)題的能力，在實(shí)驗(yàn)電路中，常見(jiàn)的

故障多屬開(kāi)路、短路或介于兩者之間三種類(lèi)型。不論何類(lèi)故障，如不及早發(fā)現(xiàn)并排除，都

會(huì)影響實(shí)驗(yàn)進(jìn)行或造成損失。

在諸多故障中，最常見(jiàn)的主要有設(shè)計(jì)不合理，元器件功能不正常，儀器故障和接線錯(cuò)

誤等，尤其以接線錯(cuò)誤引起的故障為最多，在實(shí)驗(yàn)中占70%以上，必須引起實(shí)驗(yàn)者的高度

重視和認(rèn)真對(duì)待，注意布線的合理性和科學(xué)性。

(1)及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障從預(yù)操作起至拆除線路止，學(xué)生必須集中精力，頭腦清醒，充

分運(yùn)用感覺(jué)器官，通過(guò)儀器儀表顯示狀況、氣味、聲響、溫度等異常反應(yīng)及早發(fā)現(xiàn)故障。

一旦發(fā)現(xiàn)故障或異?，F(xiàn)象，應(yīng)立即切斷電源，保持現(xiàn)場(chǎng)，等待處理。禁止原因不明，亂采

取處理措施。

(2)故障原因分析常見(jiàn)故障大致有以下原因：

(A)實(shí)驗(yàn)線路連接有錯(cuò)誤或?qū)嶒?yàn)者對(duì)實(shí)驗(yàn)供電系統(tǒng)設(shè)施不熟悉。

(B)元器件、儀器儀表、實(shí)驗(yàn)裝置等使用條件不符合或初始狀態(tài)值給定不當(dāng)。

(C)電源、實(shí)驗(yàn)電路、測(cè)試儀器儀表之間公共參考連接錯(cuò)誤或參考點(diǎn)位置選擇不當(dāng)。

(D)布局不合理，電路內(nèi)部產(chǎn)生干擾。

(E)周?chē)袕?qiáng)電設(shè)備，產(chǎn)生電磁干擾。

(F)接觸不良或連接導(dǎo)線損壞

(3)故障檢測(cè)故障檢測(cè)方法很多，一般是根據(jù)故障類(lèi)型，確定部位縮小范圍，

再在小范圍內(nèi)逐點(diǎn)檢查，最后找出故障點(diǎn)并予以排除。

（A）檢查方法簡(jiǎn)單實(shí)用的檢測(cè)方法是用萬(wàn)用表（電壓檔或電阻檔）在通電或斷

電狀態(tài)下去檢查電路故障。

通電檢測(cè)法是用萬(wàn)用表電壓檔（或電壓表）在接通電源情況下進(jìn)行故障檢測(cè)。根據(jù)實(shí)

驗(yàn)原理，電路中某兩點(diǎn)應(yīng)該有電壓，萬(wàn)用表測(cè)不出電壓；或某兩點(diǎn)不應(yīng)該有電壓，而萬(wàn)用

表測(cè)出了電壓，那么故障必在此兩點(diǎn)間。

斷電檢測(cè)法是萬(wàn)用表電阻檔（或歐姆表）在斷電電源情況下進(jìn)行故障檢測(cè)。根據(jù)實(shí)驗(yàn)

原理，電路中某兩點(diǎn)應(yīng)該導(dǎo)通（或電阻極小），萬(wàn)用表測(cè)出開(kāi)路（或電阻很大），或某兩點(diǎn)

應(yīng)該開(kāi)路（或電阻很大），但測(cè)得的結(jié)果為短路（或電阻很小）則故障在此兩點(diǎn)間。

有時(shí)電路中多種或多個(gè)故障，并且相互掩蓋或影響，但只要耐心細(xì)致的分析查找，是

能夠檢測(cè)出來(lái)的。

在選擇檢測(cè)方法時(shí)，要針對(duì)故障類(lèi)型和電路結(jié)構(gòu)情況選用。如短路故障或電路工作電

壓較高（200V以上），不宜用通電法檢測(cè)，被檢測(cè)電路中含有微安表、集成電路等元件時(shí),

不宜用斷點(diǎn)法（電阻檔）檢測(cè)。因?yàn)檫@兩種情況存在時(shí)，有損壞儀表、元件和觸電的可能。

（B）檢測(cè)順序一般情況下。按故障部位直接檢測(cè)，當(dāng)故障原因和部位不易確定時(shí),

按下列順序進(jìn)行：①檢查電路連接有無(wú)錯(cuò)誤。②檢查電源供電系統(tǒng)，從電源進(jìn)線、熔斷器、

刀開(kāi)關(guān)至電路輸入端子，由后向前檢查各部分有無(wú)電壓，是否符合標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)電子技術(shù)實(shí)驗(yàn),

檢查輸入信號(hào)是否加入，輸出是否有反應(yīng)，是否符合設(shè)計(jì)要求。③主、副電路中元件、儀

器儀表、開(kāi)關(guān)及連接導(dǎo)線是否完好和接觸良好。④檢測(cè)儀器部分，供電電源、輸入、輸出

調(diào)節(jié)，顯示及探頭、接地點(diǎn)等。

總之，故障檢查的關(guān)鍵是迅速準(zhǔn)確的找出故障點(diǎn)。因此在進(jìn)行故障檢查分析時(shí)，一定

要耐心，細(xì)致，善于思考，通過(guò)實(shí)踐不斷總結(jié)和積累成功的經(jīng)驗(yàn)。

9.數(shù)據(jù)處理與曲線繪制

數(shù)據(jù)處理與曲線繪制是實(shí)驗(yàn)結(jié)束后進(jìn)行的重要工件。這項(xiàng)工作進(jìn)行得是否順利，與實(shí)

驗(yàn)的預(yù)習(xí)、實(shí)驗(yàn)中的操作、結(jié)束時(shí)數(shù)據(jù)和判斷關(guān)系極大.在此提出數(shù)據(jù)處理與曲線繪制是

把已獲得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作為原始依據(jù)，進(jìn)行妥善處理和表示，從面得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。

（1）數(shù)據(jù)處理是將實(shí)驗(yàn)中獲得的數(shù)據(jù)通過(guò)運(yùn)算和分析后進(jìn)行處理得出結(jié)論，而

不是根據(jù)需要的結(jié)論去處理數(shù)據(jù)。由于數(shù)據(jù)采集的方法、方式不同，運(yùn)算方法和實(shí)驗(yàn)者的

經(jīng)驗(yàn)不同，數(shù)據(jù)處理和結(jié)果差別較大。因此，要針對(duì)不同情況并通過(guò)回憶操作現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行處

理。

（2）實(shí)驗(yàn)曲線的繪制實(shí)驗(yàn)曲線是以圖形的形式。更直觀地表達(dá)實(shí)驗(yàn)結(jié)果和規(guī)律的語(yǔ)

言。它既是實(shí)驗(yàn)的珍貴結(jié)果，也是實(shí)驗(yàn)者科學(xué)、藝術(shù)素質(zhì)的反映。

四、實(shí)驗(yàn)守則

1.實(shí)驗(yàn)前必須仔細(xì)閱讀實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，完成實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備工作的全部要求，寫(xiě)好預(yù)習(xí)報(bào)告，

經(jīng)指導(dǎo)教師審定合格后，方可做實(shí)驗(yàn).

2.使用儀器和測(cè)量數(shù)據(jù)要認(rèn)真仔細(xì)，不得將穩(wěn)壓電源輸出端短路，不得用萬(wàn)用表電阻

檔、電流檔測(cè)電壓.注意人身和設(shè)備安全.

3.實(shí)驗(yàn)時(shí)，必須在不接通電源的情況下接線.實(shí)驗(yàn)過(guò)程中如需要更換元器件和變動(dòng)連

線時(shí).必須切斷電源.

4.實(shí)驗(yàn)時(shí)要嚴(yán)肅認(rèn)真，仔細(xì)觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，認(rèn)真做好記錄.實(shí)驗(yàn)完成后，測(cè)量結(jié)果需

經(jīng)指導(dǎo)教師審查簽字后再拆除線路。拆線前，必須先切斷電源。最后將全部?jī)x器設(shè)備和器

材復(fù)歸原位，清理好導(dǎo)線和實(shí)驗(yàn)桌后，方可離開(kāi)實(shí)驗(yàn)室。

5.發(fā)生事故時(shí)，應(yīng)立即斷開(kāi)電源，保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)。待找出并排除故障后，方可繼續(xù)進(jìn)行實(shí)

驗(yàn)。

6.本次實(shí)驗(yàn)不用的元器件、儀器設(shè)備，未經(jīng)教師允許不得動(dòng)用。

7.愛(ài)護(hù)公共財(cái)產(chǎn)，使用儀器設(shè)備要嚴(yán)格遵守操作規(guī)程。損壞儀器設(shè)備，必須及時(shí)報(bào)告,

認(rèn)真檢查原因，從中吸取教訓(xùn)，并按規(guī)定的賠償辦法處理。

8.實(shí)驗(yàn)中不遵守實(shí)驗(yàn)室有關(guān)規(guī)定，表現(xiàn)不好又不聽(tīng)勸告者，停止其實(shí)驗(yàn)。

五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告的要求與內(nèi)容

實(shí)驗(yàn)報(bào)告是學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)全過(guò)程的總結(jié)。它既是完成實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)的憑證，也是今后

編寫(xiě)其他工程（實(shí)驗(yàn)）報(bào)告的參考資料。因此，要求文字簡(jiǎn)潔、工整、曲線圖表清晰，實(shí)

驗(yàn)結(jié)論要有科學(xué)根據(jù)和分析。每個(gè)學(xué)生都應(yīng)按時(shí)獨(dú)立完成這項(xiàng)工作。

實(shí)驗(yàn)報(bào)告應(yīng)包括以下內(nèi)容：

1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

2.實(shí)驗(yàn)原理與說(shuō)明

3.實(shí)驗(yàn)任務(wù)列出具體任務(wù)與要求，畫(huà)出實(shí)驗(yàn)電路圖、擬定主要步驟和數(shù)據(jù)記錄表

格。

4.實(shí)驗(yàn)儀器與設(shè)備清單記錄實(shí)驗(yàn)中使用的儀器與設(shè)備的名稱(chēng)、型號(hào)、規(guī)格和數(shù)量。

5.根據(jù)實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求把測(cè)量的原始數(shù)據(jù)和觀察的波形與現(xiàn)象進(jìn)行加工整理，制成表

格，繪成曲線或波形。

6.對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)生故障，則應(yīng)在實(shí)驗(yàn)報(bào)告中寫(xiě)明故障現(xiàn)象，分析故障原因，說(shuō)明排除

故障的方法。

7.回答提出的思考與討論題

實(shí)驗(yàn)報(bào)告中的第一至第四項(xiàng)，應(yīng)在預(yù)習(xí)時(shí)完成，實(shí)驗(yàn)中補(bǔ)充完善；第五至第七應(yīng)在實(shí)

驗(yàn)中基本形成，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后整理完善。

實(shí)驗(yàn)一基本電工儀表的使用及測(cè)量誤差的計(jì)算

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

1.熟悉實(shí)驗(yàn)臺(tái)上各類(lèi)電源及各類(lèi)測(cè)量?jī)x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(cè)量方法。

3.熟悉電工儀表測(cè)量誤差的計(jì)算方法。

二、原理說(shuō)明

1.為了準(zhǔn)確地測(cè)量電路中實(shí)際的電壓和電流，必須保證儀表接入電路后不會(huì)改變被測(cè)

電路的工作狀態(tài)。這就要求電壓表的內(nèi)阻為無(wú)窮大；電流表的內(nèi)阻為零。而實(shí)際使用的指

針式電工儀表都不能滿(mǎn)足上述要求。因此，當(dāng)測(cè)量?jī)x表一旦接入電路，就會(huì)改變電路原有

的工作狀態(tài)，這就導(dǎo)致儀表的讀數(shù)值與電路原有的實(shí)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(cè)出儀表的內(nèi)阻，即可計(jì)算出由其產(chǎn)生的測(cè)量誤差。以

下介紹幾種測(cè)量指針式儀表內(nèi)阻的方法。R.

2.用“分流法”測(cè)量電流表的內(nèi)阻-公+1

如圖1-1所示。A為被測(cè)內(nèi)阻(RA)的直流電流W

表。測(cè)量時(shí)先斷開(kāi)開(kāi)關(guān)s,調(diào)節(jié)電流源的輸出電流IIRB[

使A表指針滿(mǎn)偏轉(zhuǎn)。然后合上開(kāi)關(guān)S,并保持I值不卜士匕1~

變，調(diào)節(jié)電阻箱RB的阻值，使電流表的指針指在1/2——

滿(mǎn)偏轉(zhuǎn)位置，此時(shí)有R.=±

IA=Is=1/2?--CD---1

RA=RB〃RI可調(diào)電流源

Ri為固定電阻器之值，RB可由電阻箱的刻度盤(pán)上讀得。圖1-1

3.用分壓法測(cè)量電壓表的內(nèi)阻。

如圖1-2所示。V為被測(cè)內(nèi)阻(Rv)的電壓表。

測(cè)量時(shí)先將開(kāi)關(guān)S閉合，調(diào)節(jié)直流穩(wěn)壓電源的Rv__________A__________

輸出電壓，使電壓表V的指針為滿(mǎn)偏轉(zhuǎn)。然后,一,

斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S,調(diào)節(jié)RB使電壓表V的指示值減半。

此時(shí)有：RV=RB+RI

電壓表的靈敏度為：S=Rv/U(Q/V)。式

中U為電壓表滿(mǎn)偏時(shí)的電壓值。6

4.儀表內(nèi)阻引起的測(cè)量誤差(通常稱(chēng)之為方可調(diào)穩(wěn)壓源

法誤差，而儀表本身結(jié)構(gòu)引起的誤差稱(chēng)為儀表基圖1-2

本誤差)的計(jì)算。

(1)以圖1-3所示電路為例，K上的電壓為

Ri1

URI=---------U,若R|=R2,則URI=—Uo

R1+R22

現(xiàn)用一內(nèi)阻為Rv的電壓表來(lái)測(cè)量URI值，當(dāng)

RvRi

Rv與Ri并聯(lián)后，RAB=----------，以此來(lái)替代

Rv+Ri

RVRI

Rv+Ri

上式中的Ri，則得UR=-------------------U

RvRi

-----------FR2

RV+RI

RvRi

RV+RIRi

絕對(duì)誤差為△U=URI-URI=U(------------------------------)

RvRiR1+R2

---------+R2

Rv+Ri

-R?R2U

化簡(jiǎn)后得--------------------

Rv(R；+2R?R2+R；)+R?Rz(Ri+R2)

U

若RI=R2=RV>則得△U=-----

6

U'RI-URI-U/6

相對(duì)誤差au%=---------------X100%=——X100%=-33.3%

URIU/2

由此可見(jiàn)，當(dāng)電壓表的內(nèi)阻與被則電路的電阻相近時(shí)，測(cè)量的誤差是非常大的。

(2)伏安法測(cè)量電阻的原理為：測(cè)出流過(guò)被測(cè)電阻Rx的電流IR及其兩端的電壓降

UR,則其阻值RX=UR/IR。實(shí)際測(cè)量時(shí)，有兩種測(cè)量線路，即：相對(duì)于電源而言，①電流表

A(內(nèi)阻為RA)接在電壓表V(內(nèi)阻為Rv)的內(nèi)側(cè)；②A接在V的外測(cè)。兩種線路見(jiàn)圖

1-4(a)、(b)?

由線路(a)可知，只有當(dāng)RxVVRv時(shí)，Rv的分流作用才可忽略不計(jì)，A的讀數(shù)接

近于實(shí)際流過(guò)Rx的電流值。圖(a)的接法稱(chēng)為電流表的內(nèi)接法。

由線路(b)可知，只有當(dāng)RX>>RA時(shí)，RA的分壓作用才可忽略不計(jì)一，V的讀數(shù)接近于

Rx兩端的電壓值。圖(b)的接法稱(chēng)為電流表的外接法。

實(shí)際應(yīng)用時(shí)，應(yīng)根據(jù)不同情況選用合適的測(cè)量線路，才能獲得較準(zhǔn)確的測(cè)量結(jié)果。以

下舉一實(shí)例.

在圖1-4中，設(shè)：U=20V,RA=100Q,Rv=20K冬。假定Rx的實(shí)際值為10KQ。

如果采用線路(a)測(cè)量,經(jīng)計(jì)算，A、V的讀數(shù)分別為2.96mA和19.73V,故

Rx=19.73+2.96=6.667(KQ),相對(duì)誤差為:(6.667-10)4-10X100=-33.3(%)

如果采用線路(b)測(cè)量，經(jīng)計(jì)算，A、V的讀數(shù)分別為1.98mA和20V,故

Rx=20+1.98=10.1(KQ),相對(duì)誤差為：—+10X100=1(%)

三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備

序號(hào)名稱(chēng)型號(hào)與規(guī)格數(shù)量備注

1可調(diào)直流穩(wěn)壓電源0?30V二路DG04

2可調(diào)恒流源0500mA1DG04

3指針式萬(wàn)用表MF-47或其他1自備

4可調(diào)電阻箱0?9999.9。1DG09

5電阻器按需選擇DG09

四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

1.根據(jù)“分流法”原理測(cè)定指針式萬(wàn)用表(MF-47型或其他型號(hào))直流電流0.5mA

和5mA檔量限的內(nèi)阻。線路如圖1-1所示。RB可選代DG09目口的電阻箱(下同)。

S斷開(kāi)時(shí)的表S閉合時(shí)的表RBRi計(jì)算內(nèi)阻RA

被測(cè)電流表量限

讀數(shù)(mA)讀數(shù)(mA)(Q)(Q)(Q)

0.5mA

5mA

2.根據(jù)“分壓法”原理按圖1-2接線，測(cè)定指針式萬(wàn)用表直流電壓2.5V和10V檔量

限的內(nèi)阻。

被測(cè)電壓表S閉合時(shí)表讀S斷開(kāi)時(shí)表讀RBRi計(jì)算內(nèi)阻RvS

量限數(shù)(V)數(shù)(V)(KQ)(KQ)(KQ)(Q/v)

2.5V

10V

3.用指針式萬(wàn)用表直流電壓10V檔量程測(cè)量圖1-3電路中R上的電壓U5R1之值，并

計(jì)算測(cè)量的絕對(duì)誤差與相對(duì)誤差。

Riov計(jì)算值URI實(shí)測(cè)值U，R|絕對(duì)誤差相對(duì)誤差

uR2Ri

(KQ)(V)(V)△u(AU/U)X100%

12V10KQ50KQ

五、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)

1.在開(kāi)啟DG04掛箱的電源開(kāi)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(shí)

針旋到底)，并將恒流源的輸出粗調(diào)旋鈕撥到2mA檔，輸出細(xì)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(dāng)恒流源輸出端接有負(fù)載時(shí)，如果需要將其粗調(diào)旋鈕由低檔位向高檔位切換時(shí)，必

須先將其細(xì)調(diào)旋鈕調(diào)至最小。否則輸出電流會(huì)突增，可能會(huì)損壞外接器件。

3.電壓表應(yīng)與被測(cè)電路并接，電流表應(yīng)與被測(cè)電路串接，并且都要注意正、負(fù)極性

與量程的合理選擇。

4.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1、2中，Ri的取值應(yīng)與RB相近。

5.本實(shí)驗(yàn)僅測(cè)試指針式儀表的內(nèi)阻。由于所選指針表的型號(hào)不同，本實(shí)驗(yàn)中所列的電

流、電壓量程及選用的RB、RI等均會(huì)不同。實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)按選定的表型自行確定。

六、思考題

1.根據(jù)實(shí)驗(yàn)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(jì)算得出5mA

檔和10V檔的內(nèi)阻？

2.用量程為10A的電流表測(cè)實(shí)際值為8A的電流時(shí)，實(shí)際讀數(shù)為8.1A,求測(cè)量的絕

對(duì)誤差和相對(duì)誤差。

七、實(shí)驗(yàn)報(bào)告

1.列表記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并計(jì)算各被測(cè)儀表的內(nèi)阻值。

2.分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，總結(jié)應(yīng)用場(chǎng)合。

3.對(duì)思考題的計(jì)算。

4.其他（包括實(shí)驗(yàn)的心得、體會(huì)及意見(jiàn)等）。

實(shí)驗(yàn)二常用船舶電工儀表的使用

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

1.正確使用萬(wàn)用表檢測(cè)電氣設(shè)備運(yùn)行參數(shù)和元器件的性能，以幫助查找、判斷電氣故

障。

2.正確使用鉗形電流表檢測(cè)電氣設(shè)備運(yùn)行參數(shù)，以幫助查找，判斷電氣故障。

3.正確使用兆歐表來(lái)檢測(cè)電氣設(shè)備的絕緣值，為對(duì)電氣設(shè)備的監(jiān)測(cè)、維修、保養(yǎng)提供

依據(jù)。

二、原理說(shuō)明

1.萬(wàn)用表的原理

萬(wàn)用表是一種多用途的電表，可以用來(lái)側(cè)量直流電壓，直流電流、交流電壓、電阻等。

它的特點(diǎn)是量程多、用途廣，為電工及電子技術(shù)常用的檢測(cè)儀器之一。分為指針式萬(wàn)用表

和數(shù)字式萬(wàn)用表。

一般的指針式萬(wàn)用表由表頭、測(cè)量線路和轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)主部分組成。萬(wàn)用表的表頭采用高

靈敏的磁電系測(cè)量機(jī)構(gòu)，其滿(mǎn)偏轉(zhuǎn)電流一股為幾微安到幾十微安。一般萬(wàn)用表直流電壓檔

內(nèi)阻可達(dá)20?100KC/V。交流電壓檔內(nèi)阻稍低些，構(gòu)成的萬(wàn)用表準(zhǔn)確）M一般可達(dá)2.5級(jí)

以上。測(cè)量線路的各個(gè)不同部分通過(guò)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)與表頭連接組成了多量程直流電流表、多量

程直流電壓表、多量程整流系交流咆壓表和多量程歐姆表。轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)作為選擇不同測(cè)量種

類(lèi)和不同量程的切換開(kāi)關(guān)。

萬(wàn)用表的工作原理簡(jiǎn)介如下。

1）直流電流的測(cè)量

直接利用一個(gè)高靈敏度的磁電式電流表串入待測(cè)量電路中就可以測(cè)量直流電流。為了

擴(kuò)大電流表的量程，把表頭與幾個(gè)分流電阻并聯(lián)，組成分流器，如圖所示?測(cè)量時(shí)先將面

板上的轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)旋至所需的量程，然后用測(cè)試筆（表棒）將萬(wàn)用表串接于被測(cè)電路中。

測(cè)■亶流電流的原理對(duì)■直流電壓的原理

2）直流電壓的測(cè)量

將表頭與幾個(gè)不同阻值的電阻串聯(lián)就可似測(cè)量直流電壓，改變串聯(lián)電阻的阻值，即可

得到不同的量程，如圖所示。

測(cè)量直流電壓時(shí)除注意量程范圍應(yīng)符合測(cè)量要求外。還必須用惻試筆（表棒）將萬(wàn)用

表并接于被測(cè)電壓的兩端。

3）交流電壓的測(cè)量

使被測(cè)交流電壓經(jīng)整流器（用半導(dǎo)體二極管

或氧化整流器）做全波或半半波整流以后，轉(zhuǎn)化

為直流電壓測(cè)量。右圖是交流電壓檔簡(jiǎn)化原埋

圖，它采用了兩只硅二極管（ZCP11）構(gòu)成半波

整流電路；并在測(cè)量線路中保留了表頭回路的分

流電阻。

測(cè)量交流電壓的標(biāo)尺按正弦波有效值來(lái)刻

度。而電表的偏轉(zhuǎn)角a是與整流電流的平均值成測(cè)?交流電壓的原理

正比，所以萬(wàn)用表只能用來(lái)測(cè)量正弦電壓。所測(cè)

交流電的頻率應(yīng)該在45Hz~1000Hz的范圍內(nèi)。

4）電阻的測(cè)量

測(cè)量原理基于歐姆定律。利用被測(cè)電阻接人電流回路前后

電路電流的改變，來(lái)衡量被測(cè)電阻陽(yáng)的大小，從而達(dá)到測(cè)量電

阻的目的。

在右圖所示的原理圖中，Rx為被測(cè)申阻.R為電路的串聯(lián)

電阻（兼作零歐姆調(diào)整電阻），E為電路的電源E由萬(wàn)用表內(nèi)的

于電池組成。

利■電租的原理

表內(nèi)電池的使用時(shí)間一長(zhǎng)，電動(dòng)勢(shì)E會(huì)逐漸下降，造成電

流減小而產(chǎn)生誤差。其明顯的特征是當(dāng)Rx=0時(shí)，指針不能偏轉(zhuǎn)

到滿(mǎn)刻度的位置，即零歐姆的刻度位置）。為此萬(wàn)用表都裝有調(diào)零電位器R。在Rx=0（將

兩測(cè)試筆短接）時(shí)，只要調(diào)整R的阻值：流過(guò)表頭的電流仍能達(dá)到滿(mǎn)偏轉(zhuǎn)的電流使指針偏

轉(zhuǎn)到滿(mǎn)刻度即零歐姆），從而保證了正常測(cè)量。當(dāng)兩根測(cè)試筆（表棒）分開(kāi)，未與被測(cè)電

阻Rx相接，則兩筆間的電阻值為8。這時(shí)通過(guò)表頭的電流為零，指針不動(dòng)，表盤(pán)上歐姆刻

度為“8、

萬(wàn)用表上歐姆標(biāo)尺是不均勻的。為了能共用一標(biāo)尺通常都以標(biāo)準(zhǔn)檔尺XI為基礎(chǔ)。按

10的倍數(shù)來(lái)擴(kuò)大電阻的量程，如RX1,RX10,RX100,RX1K,RX10K等。例如轉(zhuǎn)換

開(kāi)關(guān)旋在RX1K處，測(cè)試筆外接一被測(cè)電阻Rx。這時(shí)指針若指著刻度盤(pán)上的35C。則Rx=35

XlK=35KQo

測(cè)量電阻時(shí)，將轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)旋到適當(dāng)?shù)臍W姆檔量程，再將兩根測(cè)試筆短接，轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)零電

位器，使指針指在零歐姆的位置、然后用測(cè)試筆去測(cè)量待測(cè)的電阻。每換過(guò)一次歐姆檔量

程都要重新調(diào)零。

2.鉗形電流表的原理

通常在測(cè)量電流時(shí)，需將被測(cè)電路切斷，才能將電流表或電流互感器的初級(jí)線圈串接

到被測(cè)電路中。而鉗形電流表是在不需斷開(kāi)電路的情況下。進(jìn)行電流測(cè)量的一種儀表。

鉗形電流表具有使用方便，不用拆線、切斷電源及重新接線的特點(diǎn)。但它的精度不高,

只能用于對(duì)設(shè)備或電路運(yùn)行情況進(jìn)行粗略了解，而不能用于需要精確測(cè)量的場(chǎng)合。

鉗形電流表是由電流互感器和電流表組成的，如圖所示。

感器的鐵芯有一活動(dòng)部分同手柄相連。當(dāng)握緊

手柄時(shí).電流互感器的鐵芯便張開(kāi)，將被測(cè)電

流的導(dǎo)線卡入鉗口中，成為電流互感器的初級(jí)

線圈。放開(kāi)手柄，則鐵芯的鉗口閉合。這時(shí)鉗

口中通過(guò)導(dǎo)線的電流，便在次級(jí)線圈中產(chǎn)生感

應(yīng)電流，其大小取決于導(dǎo)線的工作電流和圈數(shù)

比。電流表接在次級(jí)線圈的兩端，它所指示的

申流取決于次級(jí)線圈中的電流，該電流的大小

與導(dǎo)線中工作電流咸正比。因此，將折算好的

刻度作為電流表的刻度。當(dāng)導(dǎo)線中有工作電流

流過(guò)時(shí)，與次級(jí)線圈相接的電流表指針便按比例偏轉(zhuǎn)，

指示出所測(cè)的電流值。鉗形電流表中的電流互感器和普

通的電流互感器不同，它沒(méi)有初級(jí)繞組，它的初級(jí)繞組就是

鉗口中被測(cè)電流所通過(guò)的導(dǎo)線。

3.兆歐表的原理

兆歐表是用來(lái)測(cè)量絕緣電阻的儀表。絕緣材料的絕緣性

能會(huì)因受潮、發(fā)熱、老化等原因而下降.當(dāng)其達(dá)不到規(guī)定的

要求時(shí)，設(shè)備就不能正常使用。兆歐表主要由一臺(tái)小容量、

輸出高電壓的手搖發(fā)電機(jī)和一只磁電系比率表及測(cè)量線路

組成，所以兆歐表也常被稱(chēng)為搖表。

由圖可見(jiàn)兆歐表上有3個(gè)接線柱，分別是“線路端（L）”、

便攜式兆歐表

“接地端（E）”和“屏蔽端（G）?測(cè)量時(shí)一般只使用兆歐表的

“線路端（L）”和“接地端（E）”兩個(gè)接線端接被測(cè)對(duì)象。但在測(cè)量特高電阻或被測(cè)物表

面有較嚴(yán)重漏電時(shí)需使用“屏蔽端（G）”，以消除漏電引起的誤差。

三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備

序號(hào)名稱(chēng)型號(hào)與規(guī)格數(shù)量備注

1三相交流電源220VDG01

2直流穩(wěn)壓電源0~30V1DG04

3指針式萬(wàn)用表MF-500或其他1

4鉗形電流表1

5兆歐表1

6三相鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)DJ241

7可調(diào)電阻箱。?9999.9。1DG09

8電阻器按需選擇DG09

四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

1.用萬(wàn)用表分別測(cè)量交流電壓、直流電壓、直流電流、電阻。

2用鉗形電流表測(cè)量線路電流

3.正確使用兆歐表測(cè)量電機(jī)的絕緣值。

（1）在斷電狀態(tài)下，打開(kāi)接線盒，將三相繞組分離，但原接線方式及各繞組的首、

尾端要作好記錄，以便測(cè)量重新復(fù)原。

（2）測(cè)量各相對(duì)地絕緣

①將L線分別接A相，B相，C相繞組

②將E線接電機(jī)外殼

③搖動(dòng)兆歐表手柄，轉(zhuǎn)速為120轉(zhuǎn)/分鐘

④待指針指示穩(wěn)定后，讀取數(shù)值記入下表

電機(jī)型號(hào)絕緣值

A相B相C相

（3）測(cè)量相與相間絕緣值

①將L線接一相繞組，E線接另一相繞組

②搖動(dòng)兆歐表手柄，轉(zhuǎn)速為120轉(zhuǎn)/分鐘

③待指針指示穩(wěn)定后，讀取數(shù)值

④依次連接測(cè)量，數(shù)據(jù)填入下表

電機(jī)型號(hào)絕緣值

A-B相B-C相C-A相

（4）分析、二刖斷

通常電氣設(shè)備及電路設(shè)施對(duì)地絕緣值均應(yīng)大于1MQ,否則要采取措施提高絕緣。

五、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)

1.萬(wàn)用表的使用及注意事項(xiàng)

1）在使用前將表筆插頭與插孔插準(zhǔn)，不能插錯(cuò)；將轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)設(shè)置在正確的位置上，

不能放錯(cuò)。

2）在測(cè)量電流、電壓時(shí)，如果對(duì)所測(cè)值大小不清楚，應(yīng)將量程置于最高檔上，以防

止表針打壞。然后斷電，轉(zhuǎn)換到合適的量程上測(cè)量，以減少測(cè)量誤差，一般表針指表盤(pán)中

間區(qū)域精度較高。

3）測(cè)量直流電時(shí)，要注意被測(cè)量的極性，儀表的正負(fù)端應(yīng)與被測(cè)電路的正負(fù)極對(duì)應(yīng),

測(cè)量電壓時(shí)，儀表并聯(lián)于電路，測(cè)量電流，儀表串聯(lián)于電路。

4）測(cè)量2500V交流或直流高壓時(shí)必須注意安全，防止觸電，電路中有固定大電容器

件時(shí)，應(yīng)事先放電。

5）測(cè)量交流電，須考慮測(cè)值的波形，萬(wàn)用表只適合測(cè)正弦量。

6）測(cè)量電阻時(shí)，被測(cè)電阻至少有一端與電路完全斷開(kāi)，并要切斷電源再進(jìn)行測(cè)量；

測(cè)量低值電阻時(shí)，要注意表筆的接觸電阻；測(cè)量高電阻（大于10KQ）時(shí)，應(yīng)注意不要形

成并聯(lián)支路（如不要將二手同時(shí)分別觸角表筆導(dǎo)體或觸及電阻二端引線）

7）測(cè)量電阻時(shí)，每次選好量程檔后，都需校零，將表筆短路，調(diào)節(jié)校零旋鈕，使表

針指零，若指不到零，則應(yīng)換電池或檢查線路，排除故障較后再進(jìn)行測(cè)量.

8）使用完畢后，應(yīng)將轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)置于“OFF”檔或交流電壓最大量程位置。

2.鉗形電流表的使用及注意事項(xiàng)

1）測(cè)量前應(yīng)將轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)，置最大量程檔，估測(cè)后再變換合適量程

2）不允許在測(cè)量電流時(shí)切換量程。

3）測(cè)量電流時(shí)，被測(cè)載流導(dǎo)線應(yīng)放在鉗口中央，以免產(chǎn)生誤差。

4）應(yīng)保證鉗口緊密結(jié)合。

5）測(cè)量較小的電流時(shí)，為了得到較精確的數(shù)值，在條件許可的情況下，可把導(dǎo)線繞

幾圈放進(jìn)鉗口測(cè)量，但實(shí)際測(cè)量值應(yīng)為讀數(shù)除以放進(jìn)鉗口內(nèi)的導(dǎo)線數(shù)。

6）測(cè)量完畢后，一定要將轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)置于最大量程檔，以免再次使用時(shí)，由于疏忽未

選擇量程而損壞儀表。

3.兆歐表的正確使用及其注意事項(xiàng)

1）測(cè)量電氣設(shè)備絕緣電阻時(shí)，應(yīng)根據(jù)設(shè)備額定電壓的大小選用不同等級(jí)的兆歐表。

額定電壓在500伏以上的設(shè)備，應(yīng)選用1000V~2500V的兆歐表，額定電壓在500V以下的

設(shè)備，一般選用500V或1000V的兆歐表，額定電壓為36V以下的電氣設(shè)備只能選用

100V-200V的兆歐表。

2）被測(cè)設(shè)備必須切斷源，并將設(shè)備放電，以保障儀表和人身安全并使測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確。

3）測(cè)量用連接導(dǎo)線，應(yīng)用單股線分開(kāi)連接，不能用雙股線和絞線，以免絞線絕緣不

良引起測(cè)量誤差。

4）測(cè)量前應(yīng)對(duì)兆歐表進(jìn)行一次開(kāi)路和短路試驗(yàn)，檢查儀表是否良好，連接線開(kāi)路，

搖動(dòng)兆歐表手柄，表針應(yīng)指在“8”，連接線短路，搖動(dòng)手柄，表針應(yīng)指在“0”，否則表

有故障。

5）對(duì)有可能感應(yīng)出高電壓的設(shè)備，應(yīng)采取必要的措施消除這種可能后，才能進(jìn)行測(cè)

量。被測(cè)設(shè)備表面要擦干凈，以免造成測(cè)量誤差。

6）測(cè)量時(shí)，保持兆歐表轉(zhuǎn)速度120轉(zhuǎn)/分鐘，要在表針指示穩(wěn)定后讀取數(shù)值。

7）在測(cè)量電纜的纜芯導(dǎo)體對(duì)外殼和絕緣電阻時(shí)，應(yīng)將L線接纜芯導(dǎo)體，E線接電纜

金屬護(hù)套，G線接電纜套芯之間的內(nèi)層絕緣物，G線主要用以消除因表面漏電而引起的測(cè)

量誤差。

六、實(shí)驗(yàn)報(bào)告

1.列表記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。

2.分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，總結(jié)應(yīng)用場(chǎng)合。

3.其他（包括實(shí)驗(yàn)的心得、體會(huì)及意見(jiàn)等）。

實(shí)驗(yàn)三基爾霍夫定律的驗(yàn)證

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

1.驗(yàn)證基爾霍夫定律的正確性，加深對(duì)基爾霍夫定律的理解。

2.學(xué)會(huì)用電流插頭、插座測(cè)量各支路電流。

二、原理說(shuō)明

基爾霍夫定律是電路的基本定律。測(cè)量某電路的各支路電流及每個(gè)元件兩端的電壓，

應(yīng)能分別滿(mǎn)足基爾霍夫電流定律（KCL）和電壓定律（KVL）。即對(duì)電路中的任一個(gè)節(jié)點(diǎn)

而言，應(yīng)有21=0；對(duì)任何一個(gè)閉合回路而言，應(yīng)有》U=0。

運(yùn)用上述定律時(shí)必須注意各支路或閉合回路中電流的正方向。

三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備

名稱(chēng)型號(hào)與規(guī)格數(shù)量備注

序號(hào)

1直流可調(diào)穩(wěn)壓電源0?30V二路DG04

2萬(wàn)用表1自備

3直流數(shù)字電壓表0?200V1D31

4基爾霍夫定律實(shí)驗(yàn)電路板1DG05

四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

利用DG05實(shí)驗(yàn)掛箱上的“基爾霍夫定律/疊加原理”線路，按圖3-1接線。

1.實(shí)驗(yàn)前先任意設(shè)定三條支路和三個(gè)閉合回路的電流正方向。圖3-1中的L、L、h

的方向已設(shè)定。三個(gè)閉合回路的電流正方向可設(shè)為ADEFA、BADCB和FBCEF。

2.分別將兩路直流穩(wěn)壓源接入電路，令Ui=6V,U2=12V?

3.熟悉電流插頭的結(jié)構(gòu)，將電流插頭的兩端接至數(shù)字毫安表的“+、一”兩端。

4.將電流插頭分別插入三條支路的三個(gè)電流插座中，讀出并記錄電流值。

5.用直流數(shù)字電壓表分別測(cè)量?jī)陕冯娫醇半娮柙系碾妷褐?，記錄之?/p>

被測(cè)量Ii(mA)IXmA)L(mA)U1(V)U2(V)UEV)UAB(V)UAD(V)UCD(V)UDE(V)

計(jì)算值

測(cè)量值

I伽廉IIIIIIIII一

五、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)

1.本實(shí)驗(yàn)線路板系多個(gè)實(shí)驗(yàn)通用，本次實(shí)驗(yàn)中需使用電流插頭。DG05上的冷應(yīng)撥

向330Q側(cè)，三個(gè)故障按鍵均不得按下。

2.所有需要測(cè)量的電壓值，均以電壓表測(cè)量的讀數(shù)為準(zhǔn)。Ui，5也需測(cè)量，不應(yīng)取

電源本身的顯示值。

3.防止穩(wěn)壓電源兩個(gè)輸出端碰線短路。

4.用指針式電壓表或電流表測(cè)量電壓或電流時(shí)，如果儀表指針?lè)雌?，則必須調(diào)換儀

表極性，重新測(cè)量。此時(shí)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(cè)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(fù)號(hào)應(yīng)根據(jù)設(shè)

定的電流參考方向來(lái)判斷。

六、預(yù)習(xí)思考題

1.根據(jù)圖3-1的電路參數(shù)，計(jì)算出待測(cè)的電流h、L、b和各電阻上的電壓值，記入表

中，以便實(shí)驗(yàn)測(cè)量時(shí)，可正確地選定毫安表和電壓表的量程。

2.實(shí)驗(yàn)中，若用指針式萬(wàn)用表直流毫安檔測(cè)各支路電流，在什么情況下可能出現(xiàn)指針

反偏，應(yīng)如何處理？在記錄數(shù)據(jù)時(shí)應(yīng)注意什么？若用直流數(shù)字毫安表進(jìn)行測(cè)量時(shí)，則會(huì)有

什么顯示呢？

七、實(shí)驗(yàn)報(bào)告

1.根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，選定節(jié)點(diǎn)A,驗(yàn)證KCL的正確性。

2.根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，選定實(shí)驗(yàn)電路中的任一個(gè)閉合回路，驗(yàn)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(fù)1、2兩項(xiàng)驗(yàn)證。

4.誤差原因分析。

5.心得體會(huì)及其他。

實(shí)驗(yàn)四疊加原理的驗(yàn)證

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

驗(yàn)證線性電路疊加原理的正確性，加深對(duì)線性電路的疊加性和齊次性的認(rèn)識(shí)和理解。

二、原理說(shuō)明

疊加原理指出：在有多個(gè)獨(dú)立電源共同作用下的線性電路中，通過(guò)每一個(gè)元件的電流

或其兩端的電壓，可以看成是由每一個(gè)獨(dú)立電源單獨(dú)作用時(shí)在該元件上所產(chǎn)生的電流或電

壓的代數(shù)和?

線性電路的齊次性是指當(dāng)激勵(lì)信號(hào)（某獨(dú)立電源的值）增加或減小K倍時(shí)，電路的響

應(yīng)（即在電路中各電阻元件上所建立的電流和電壓值）也將增加或減小K倍。

三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備

序號(hào)名稱(chēng)型號(hào)與規(guī)格數(shù)量備注

1直流穩(wěn)壓電源0~30V可調(diào)二路DG04

2萬(wàn)用表1自備

3直流數(shù)字電壓表0-200V1D31

4直流數(shù)字毫安表0~200mV1D31

5疊加原理實(shí)驗(yàn)電路板1DG05

四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

實(shí)驗(yàn)線路如圖4-1所示，用DG05掛箱的“基爾夫定律/疊加原理”線路。

1.將兩路穩(wěn)壓源的輸出分別調(diào)節(jié)為12V和6V,接入U(xiǎn)i和U2處。

2.令Ui電源單獨(dú)作用（將開(kāi)關(guān)Ki投向Ui側(cè)，開(kāi)關(guān)K?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(cè)量各支路電流及各電阻元件兩端的電壓，數(shù)據(jù)記入表4-1。

3.令U2電源單獨(dú)作用（將開(kāi)關(guān)Ki投向短路側(cè)，開(kāi)關(guān)K2投向U?側(cè)），重復(fù)實(shí)驗(yàn)步驟

2的測(cè)量和記錄，數(shù)據(jù)記入表4-1o

4.令U,和6共同作用（開(kāi)關(guān)K,和Kz分別投向U,和U2側(cè)），重復(fù)上述的測(cè)量和記

錄，數(shù)據(jù)記入表4-1。

表4-1

測(cè)量項(xiàng)目UlA

U2h12I3UABUoUADUDE

實(shí)驗(yàn)內(nèi)容(V)(V)(mA)(mA)(mA)(V)(V)(V)(V)(V)

Ui單獨(dú)作用

U2單獨(dú)作用

U、U2耐怫

25輛伽

5.將U2的數(shù)值調(diào)至+12V,重復(fù)上述第3項(xiàng)的測(cè)量并記錄，數(shù)據(jù)記入表4-1.

6.將Rs（330Q）換成二極管1N4007C即將開(kāi)關(guān)K3投向二極管IN4007側(cè)），重復(fù)1?

5的測(cè)量過(guò)程，數(shù)據(jù)記入表4-2。

7.任意按下某個(gè)故障設(shè)置按鍵，重復(fù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容4的測(cè)量和記錄，再根據(jù)測(cè)量結(jié)果判斷

出故障的性質(zhì)。

表4-2

測(cè)量項(xiàng)目

Uiu2II1213UABUcDUADUDEUfA

實(shí)驗(yàn)內(nèi)容(V)(V)(mA)(mA)(mA)(V)(V)(V)(V)(V)

U,單獨(dú)作用

U2單獨(dú)作用

Ul、U2?W御

25單獨(dú)怫

五、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)

I.用電流插頭測(cè)量各支路電流時(shí)，或者用電壓表測(cè)量電壓降時(shí)，應(yīng)注意儀表的極性，

正確判斷測(cè)得值的+、一號(hào)后，記入數(shù)據(jù)表格。

2.注意儀表量程的及時(shí)更換。

六、預(yù)習(xí)思考題

1.在疊加原理實(shí)驗(yàn)中，要令Ul、U2分別單獨(dú)作用，應(yīng)如何操作？可否直接將不作用

的電源（Ui或U2）短接置零？

2.實(shí)驗(yàn)電路中，若有一個(gè)電阻器改為二極管，試問(wèn)疊加原理的迭加性與齊次性還成立

嗎？為什么？

七、實(shí)驗(yàn)報(bào)告

1.根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表格，進(jìn)行分析、比較，歸納、總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)論，即驗(yàn)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(jì)算得出？試用上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，進(jìn)行計(jì)算并

作結(jié)論。

3.通過(guò)實(shí)驗(yàn)步驟6及分析表格4-2的數(shù)據(jù)，你能得出什么樣的結(jié)論？

4.心得體會(huì)及其他。

實(shí)驗(yàn)五戴維寧定理和諾頓定理的驗(yàn)證

有源二端網(wǎng)絡(luò)等效參數(shù)的測(cè)定

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

1.驗(yàn)證戴維寧定理和諾頓定理的正確性，加深對(duì)該定理的理解。

2.掌握測(cè)量有源二端網(wǎng)絡(luò)等效參數(shù)的一般方法。

二、原理說(shuō)明

1.任何一個(gè)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(gè)有源二端網(wǎng)絡(luò)(或稱(chēng)為含源一端口網(wǎng)絡(luò))。

戴維寧定理指出：任何一個(gè)線性有源網(wǎng)絡(luò)，總可以用一個(gè)電壓源與一個(gè)電阻的串聯(lián)來(lái)

等效代替，此電壓源的電動(dòng)勢(shì)Us等于這個(gè)有源二端網(wǎng)絡(luò)的開(kāi)路電壓Uoc,其等效內(nèi)阻

Ro等于該網(wǎng)絡(luò)中所有獨(dú)立源均置零(理想電壓源視為短接，理想電流源視為開(kāi)路)時(shí)的等

效電阻。

諾頓定理指出：任何一個(gè)線性有源網(wǎng)絡(luò)，總可以用一個(gè)電流源與一個(gè)電阻的并聯(lián)組合

來(lái)等效代替，此電流源的電流Is等于這個(gè)有源二端網(wǎng)絡(luò)的短路電流Isc，其等效內(nèi)阻Ro定

義同戴維寧定理。

Uoc(Us)和Ro或者Isc(Is)和Ro稱(chēng)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(cè)量方法

(I)開(kāi)路電壓、短路電流法測(cè)Ro

在有源二端網(wǎng)絡(luò)輸出端開(kāi)路時(shí)，用電壓表直接測(cè)

其輸出端的開(kāi)路電壓Uoc,然后再將其輸出端短路，

用電流表測(cè)其短路電流Isc,則等效內(nèi)阻為

Uoc

Ro=------

Isc

如果二端網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)阻很小，若將其輸出端口短路圖5-1

則易損壞其內(nèi)部元件，因此不宜用此法。

(2)伏安法測(cè)Ro被

用電壓表、電流表測(cè)出有源二端網(wǎng)測(cè)

絡(luò)的外特性曲線，如圖5-1所示。根據(jù)有

源

外特性曲線求出斜率tg。，則內(nèi)阻網(wǎng)

絡(luò)

△UUoc

Ro=tg4>=------=------。

△IIsc

也可以先測(cè)量開(kāi)路電壓Uoc,

再測(cè)量電流為額定值IN時(shí)的輸出

Uoc-UN

端電壓值UN，則內(nèi)阻為Ro=------------o

被

IN

測(cè)

穩(wěn)

半電壓法測(cè)

(3)Ro有