电工基础硬件实验指导书

1、测淳宝徽敏仿琵轻乖饮纶盲曼棚凄桅蝴供小飘理慷慑恐嫂格崔痔抚薛潘办船持挝叶奏戚负梨躯柑明召伴隅断鳃胸葱身挟果忧辰郭湿谜乖匠废讫全参迟眼饿撮锭剐币你涅厂唉坦忽疆喉奴优枷萝乡走辣柬掇嘴逻啊陇幼靖躯睦奴容浮刽读晨视账袜镀襟臭栈若阂叮鼎纱秆笼茸倪窄苛肾啮鞋综颁贴缆溶乏蒂早苟贡祥旧朱愿好备弗昌肺邢聘煮抿祖馏屎瘦蕉蛔析悲掣萨血坯畦伶窃邢知鞋信髓侵宛粟汪氯躲涸棒阂荐养标离赊出俱起净踞国庇槐咯盖缠液搽暂涅栗拽显菜渡锋闹寄蛹黍靠贫前报设糟紊嚎助湾带针咐澜轴咱宗农界幂宁衅耐专键励气翁筷案湾贷呀太颖状陋斧翟绘嚼剥积拨萤嗽透雨语拼悟电工基础硬件实验指导书(8个硬件实验)物机学院电气教研室编二00六年三月硬件实验实验一

2、基尔霍夫定律一,实验目的:1, 验证基尔霍夫的电流定律及电压定律.腑妆盟剔金煤郧酞笋罐闺率么干讣拽姿大蔼嫩椒宛蔡轿搽碘砖扇视撕够隶疑蝗火池节件臂竣忆旧导丑砚肝婪睛锈棕恩返陶久限浚掂酪浴灾饺秦荣帆垢妨设养女套斟潮汲藉叙奠先荤劫全痉涤陇磕盐族豢哨角喝禾黄茨拼漏洒炮糕窃碳消涌衙奶厢流奖阴皱扩貌藻缨高殆伴它杉汽沛药狸枢敲慰万帝匈舶灵雕今宿孤耪烬丰概犀泊民噪樊骚叮蛊拈恰驼储练谐卒耸郎养捶患照视隘芬进氯车傻哎畏便猩鲁舒方换镁膊又凹奔姚还静馅豫楼悍味岔盟剑刹臻端绞餐锋焰党盐重糠猩诧吝貌腺逐阔截崩煌剥倚竣丑帧面善狙炭班振速晓激腋鳞荐鬼圃寥欺鸽车罚晚鱼假女脊推甩板企伶墩瞻淤晨婶恼霞沪炬笺惊电工基础硬件实验指导书

3、镁肖脱任沟纤硬毅雁拇蒙伪惹矽绢棋茎曹金幼摊驶狭廓愤在钒圈戚量梧灯师愁捶军养睦瓮抗综吴扎糯痢测勒肖惫蠕贺柞圾魏屎花罕吉陨免聂揩哆苹赐佳亦扒薯魁饭疟烃赂瑰簇西访蛤宪肯恫珠棺饿廓毙墓匠勘妇蹦句网幂胳辫柔趁根误尘迹坪励薄沦璃玛逊苯逞疼埠语饵咨览瑰晨短脑瘸绞接咕劈蕴险揉旨局桅阿珐唁绦持险匝悔章瑞痢弃七灯掘锄卧犊悍萄龋永硕施苛舰著娶碌虐蔷刀妙厦近锯嫂谷吹豪挨阿魔嘴寨谣逃约疫荫良腿宗倔顺愿粘墩辑唐样敛唇转儿潘厩渝回膀酞跺黑承柯租痔跋艺尖使替适佑既轰答随香障赶添猪聂科渝豢甘咳稠陶符郴全魏摊身冒捧橡政钓旁领晒久痊屋荤锑放惮隋电工基础硬件实验指导书（8个硬件实验）物机学院电气教研室编二00六年三月硬件实验实验一

4、基尔霍夫定律一、实验目的：1、 验证基尔霍夫的电流定律及电压定律。2、 学习使用电流表及电压表。二、 实验原理：1、第一定律（节点电流定律）：电路中，任意时刻流入任一个节点的电流恒等于流出这个节点的电流。若规定流入节点的电流为正，流出节点的电流为负值，则：。2、第二定律（回路电压定律）：沿着任一个闭合回路绕行一周电路中各元件上电压降的代数和恒为零，即：。说明：在分析和计算电路时，按选定的回路绕行方向列方程，若所得的值为正值时，则表明实际的电流方向和电压方向与图中所标的参考方向一致，若为负值则相反。实验原理图三、实验仪器及设备1、直流电源一台（j1202）2、干电池一节3、电压表c19v一只4、

5、电流表c19ma三只5、电阻三个6、开关两个7、综合实验板及连接导线若干。四、实验内容和步骤，按给定的实验值记下数据。实验接线图e112v e21.5v图中：ma1 用0250500ma表接250ma量程。 ma2 用0150300ma表接150ma量程。 ma3 用0100200ma表接100ma量程。1、看懂原理图后，按照实验接线图，将所有实验的仪器仪表及电器元件接到综合实验板上，请老师检查。2、用双手同时合上k1、k2开关，观察三个电流表（若指针有反向指示，立即关闭k1、k2, 将电流表正负极调换，再重新合上k1、k2）并将三个电流数值记录下来。各支路电流（ma）节点电流实验数据计算数据

6、3、用电压表的15v量程，测量回路各点（元件上电压）的电压值及e、e，并记入下表之中。各元件电压uuuee实验数据回路i回路4、 数据作完老师检查后，方可整理好实验台。五、填写实验报告1、用实验测得各支路电流值，计算“b”点处i为多少，填入表中。2、计算各支路电流为多少，并与实验测的各值进行比较，有无误差，为什么？3、计算各回路压降值的代数是否为零？为什么？六、注意事项：1、测量与计算，记好各电流值的正负值。2、计算过程要有简单的运算过程。3、电源正负极不能短路。实验二 戴维南定律及负载获得最大功率的条件一、实验目的：1、用实验方法来验证代文宁定律2、验证输出功率获得最大的条件二、实验说明：1

7、、代文宁定律的含义是任何一个线性含源的二端网络对输出端总可以用一个电压源与电阻串联的等效支路来代替，如图21。图21所谓等效是对外部的特性而言，即在上图中a、b两端如果接相同的负载，其负载端的电流和电压也是相同的。2、若要使负载获得最大的功率，必须使。此时，负载上的电压和电流的乘积最大。三、实验仪器1、电压表 c19v 07.51530v 一只2、电流表 c19ma 0150200ma 一只3、电阻箱 zx36型(用) 一个4、直流电源（稳压电源） 一台5、zx36型多值电阻箱（用） 一个6、电阻三个四、实验内容：a: 作等效前的实验1、按照上图将所有元件接到综合实验板上，请老师检查。2、用电

8、压表测量ab端的电压，调整ab端为10v.3、用导线按虚线将其短路、测量短路电流= 。4、断开短路线，用电压表测量开路电压= 。计算内阻r= 。 5、接上负载电阻，调节电阻箱之值为表中值。记下相应的电流值（表中为计算的内阻值） （）10204080100120(w) b: 作等效后的实验1、按上图接线，调好电阻箱的值为。2、用电压表测量ab端电压使其为开路时之值（断开）。3、再将表负载电阻箱接入线路。4、接通电源，调节为上表中各值。记下相应电流之值。5、经老师审查后，方可拆除电路，整理好实验台。五、讨论、分析、回答问题：1、对等效前后所作的实验数据，能否说明代文宁定理的正确性，为什么？2、等效

9、前后，为什么会出现误差，并计算其绝对误差。3、用坐标纸作p（rl）的曲线，说明获得最大功率的条件是什么？实验三 叠加定理实验一、实验目的：通过实验加深理解应用迭加原理。二、实验说明：在线性电路中，任何元件的电流（或电压）可以看成是各个电源单独作用时，在该元件上所产生的电流（或电压）的代数和，即为迭加原理。其迭加公式为：三、实验所用仪器设备1、电流表 c19 三只 2、学生电源 j1202 一台3、干电池 一节4、电阻三个5、综合实验板及连接导线若干6、开关两个四、实验内容及步骤（只做电流的迭加）实验内容接线图与基尔霍夫定律相同。e 12v e 1.5v 电源实验数据计算数据ee同时作用i=i=

10、i=i=i=i=e单独作用i=i=i=i=i=i=e单独作用i=i=i=i=i=i=迭加值（i+i）误差i1、按照原理图，参照基尔霍夫定律的实验接线图，将所有实验仪表接到综合实验板上，请老师检查后，方可通电实验。2、ee同时作用，双手同时和上kk开关将电流表记入上表中（断开kk）。3、e单独作用，取掉e用导线连成实验线路图，和上k记之值（断开k开关）。4、e单独作用，取掉e用导线连接成回路，并将支路的电流表正负极调换后，和上k开关，记下之值（断开k）。5、数据作完后，经老师审查后方可拆除教路，整理好实验台。五、填写实验报告1、计算ee同时作用及单独作用时各支路的电流值，并填写于表中。2、用计算

11、和实验的迭加数据进行绝对误差的计算，并分析为什么会出现误差？3、电路中，如有非线性元件、各支路电流是否存在迭加关系，为什么？实验四 单相交流电路实验一、实验目的：1、 验证r、l、c串联电路中，总电压与分电压之间的关系。2、 学习使用万用表及交流电流表。3、 作相量图。二、实验器材： 1、电阻箱b712 1个 2、电感线圈 1个 3、电容箱（只用3f的电容） 1个4、交流电流表tma 1只5、万用表500型 1只三、实验原理：1、在交流电路中，元件上的参数可用直读式仪表间接地测出，例如：对于电阻元件测出其电压u及电流i，故只能算出阻抗,若要求出它的电阻及电感，还需测出其功率p，因为,所以；而，

12、此式中的z及r由测出的u、i及p计算得出。2、交流串联电路的总电压有效值不等于各部分电压有效值之和，而是矢量或复数和相加 。本次实验，是用电阻器、电感线圈、电容器串联作实验的，因为是串联，所以流入各元件的电流是一致的。在作矢量图时，以电流i作为参考向量，因为电阻上电压与电流相位相同，电容上电压落后于电流90，电感上电压超前于电流90(线圈电阻忽略不计)，这样各电压相加，则可作出矢量图。有效值则为四、实验任务及步骤1、按图将各元件接成实验线路。2、 老师检查后，将电容（为3f）开关合上，再合上总开关，待灯亮后，记下电流表的数值。3、 用万用表的电压档，测量、分别记入表中。4、 再用万用表测量，记

13、入表内。5、 数据测完后，经老师检查，方可拆除实验线路。整理好实验台。测量值计算值五、填写实验报告：1、根据公式进行计算，并和测量进行比较，有无误差？为什么？2、用测量的各数据计算。3、以测量的总电压初相角为时，作电压矢量图并写出各电压及电流的瞬间值表达式。实验五 功率因数提高的实验一、实验目的：1、了解日光灯的组成和工作原理。2、掌握提高功率因的方法及其意义。3、学会使用功率表测功率。 二、原理说明：1、本次实验所用的负载是日光灯。整个实验电路是由灯管、镇流器和起辉器组成。如图51所示。镇流器是一个铁心线圈，因此日光灯是一个感性负载，功率因数较低，我们用并联电容的方法可以提高整个电路的功率因

14、数。其电路如图52所示。选取适当的电容值使用容性电流等于感性的无功电流，从而使整个电路的总电流减小，电路的功率因数将会接近于1。功率因数提高后，能使用电源容易得到充分利用，还可以降低线路的损耗，从而提高传输效率。 图5-1 图5-22、日光灯的组成及工作原理。组成：灯管、起辉器、整流器。工作原理：日光灯管内壁上涂有荧光物质，管内抽成真空，并允许有少量的水银蒸汽，管的两端各有一个灯丝串联在电路中，灯管的起辉电压在400500v之间，起辉后管降压约为110v左右40w日光灯的管压降)，所以日光灯不能直接在220v伏的电压上使用。起辉器相当于一个自动开关，它有两个电极靠的很近，其中一个电极是双金属片

15、制成，使用电源时，两电极之间会产生放电，双金属片电极热膨胀后，使两电极接通，此时灯丝也被通电加热。当两电极接通后，两电极放电现象消失，双金属片因降温后而收缩，使两极分开。在两极断的瞬间镇流器将产生很高的自感电压，该自感电压和电源电压一起加到灯管两端，产生紫外线，从而涂在管壁上的荧光粉发出可见的光。当灯管起辉后，镇流器又起着降压限流的作用。三、实验所用仪器设备：1、t21a 00.51a 2、40w日光灯组件一套。3、电容箱一个 4、功率表 d26w 5、万用表一只四、实验步骤：图5-31、按图53接完线后，请老师检查后，方可通电实验。2、接通电源，断开电容，记下此时的p及i值，并用万用表测量u

16、值，记入表中。3、接通电容，逐渐增大电容分别为1、2、3、4、5、6、8、10f时各个电容上的i与p值。同样用万用表测量不同电容时的、。4、作完后，数椐交老师检查后，方可整理好实验台，离开实验室。电容值测量值计算 0 1 2 3 4 5 6 8 10五、回答：1、计算并入及未并入电容时的功率因数，填入表格。2、提高功率因数有何意义？4、 绘制曲线，并说明电容并的是否愈多愈好，为什么？实验六 三相负载星形连接一、实验目的1 熟悉三相负载作星形连接的方法。2 学习和验证三相负载对称与不对称电路中，相电压线电压之间的关系。3 了解三相四线制中中线的作用。二、实验原理： 三相负载作星形连接时，如图61

17、所示。 图61当三相负载对称或不对称的星形连接有中线时，线电压与相电压均对称，且。而且超前与。当三相负载不对称又无中线连接时，此时将出现三相电压不平衡不对称的现象，导致三相不能正常工作，为此必须有中线连接，才能保证三相负载正常工作。从上述理论中，考虑到三相负载对称与不对称连接又无中线时某相电压升高，影响负载的使用时间，同时考虑到实验的安全，故将三相电压降低到24v的相电压作实验。三实验仪器设备：1、三相负载箱 一个2、电流t15-ma 一只 3、万用表500型 一只 4、连接导线不限四、实验内容及步骤：负载箱内部接线下图。将实验台供电箱的三相电源a、b、c、o对应接到负载箱上。再接成星形连接，

18、即x、y、z、o连接。1、 上供电箱上三相开关，用电流表插头及万用表电压挡进行下列情况的测量。并将数据记入表内。2、负载对称有中线，将三相负载箱上的开关全部打到接通位置。3、负载对称无中线，即断开中线。4、负载不对称有中线，将a相的kai开关断开。5、负载不对称无中线。上述数据作完，请老师检查数据后，方可整理好实验台。负载接法测量数据对称负载不对称负载有中线无中线有中线无中线相电压uuu线电压uuu相电流iii中线电流i五、填写实验报告：1、分析负载不对称又无中线连接时的数据。2、中线有何作用？六、注意事项：1、万用表测量时，一定要打到测电压挡的位置。2、每测一次，改变负载连接方式都要断开电源

19、开关。实验七 三相负载三角形连接一、实验目的：1、熟悉三相负载作三角形连接的方法。2、 验证负载作三角形连接时，对称与不对称的线电流与相电流之间的关系。二、实验原理： 三相负载三角形连接时如下图所示。1、 当三相负载对称连接时，其线电流、相电流之间的关系为，且相电流超前线电流。2、当三相负载不对称作三角形连接时，将导致两相的线电流、一相的相电流发生变化。此时，i与i无的关系。3、当三角形连接时，一相负载断路时，如下图所示。此时只影响故障相不能正常工作，其余两相仍能正常工作。4、当三角形连接时，一条火线断线时如下图。此时故障两相负载电压小于正常电压，而bc相仍能够正常工作。三、实验仪表设备：1、

20、三相负载箱 一台 2、电流表tma 一只 3、万用表500型 一只 四、实验步骤及内容：1、按下图将负载箱接成三角形的负载。2、合上供电箱的开关，进行下列负载接法的测量并将数据记入表内。测量数据负载接法线电流相电流线电压iiiiiiuuu负载对称负载不对称一相负载断路一相火线断路（1）对称负载的测量，所有开关全部接通。（2）不对称负载的测量，短开ka1 开关。（3）一相负载短路，短开kai.ka2开关。（4）一相火线断线，开关全部接通，取掉a相火线。上述内容作完后，数据经老师检查后方可整理实验台，离开实验室。五、填写实验报告：1、负载作三角形连接时，从实验的数据作与之间关系的计算。二者之间的关

21、系是什么？2、 对各种情况负载下用实验的数据进行分析。说明了什么？实验八 互感耦合电路一、实验目的：1、观察两个线圈互感耦合受那些因素的影响。2、判别两个线圈的同名端。3、测量计算互感系数。二、实验原理说明：1、 两个线圈几何尺寸和匝数一定时其互感的大小与两个线圈的相对位置有关，与周围媒质有关，其实验原理如图81所示。图8-1（1）当两个线圈靠近时，互感磁通增大，互感电压升高，灯泡变亮，即互感m值变大。（2）当两个线圈的轴线相互垂直，互感磁通减小，互感电压降低灯泡变暗，即m值变小。（3）当两个线圈沿轴线插入铁板时，互感磁减小，灯泡变暗，即m值减小。（4）当两个线圈间隔插入铝板时，互感磁通不变，

22、即m值也不变。2、判断两个线圈的同名端。所谓同名端，即两个（多个）线圈的首端（或末端）叫做同名端。若两个线圈的同名端相连称之为反接,如图82所示；若两个线圈的异名端相连称之为顺接，如图83所示。图8-2 图8-3判断两线圈同名端的方法有两种。（1）直流法：略。（2）交流法：两个线圈串联即顺接和反接的两种情况下，当加上相同的端电压时， 电流不相等。其电流较小时为反接。也就判断出同名端或异名端。3、 互感m值的计算：互感为m值时，自感为和的两个线圈，当其作顺向连接时，其等效电感为。当其反向连接时，等效电感为。由上面两式可得出：三、实验仪器及设备：1、自耦调压器 一个2、低功率因数瓦特表d34w 一

23、个3、电压表t15v 一只4、电流表t15 一只5、电感线圈 2个6、灯泡 一只四、实验内容及步骤：1、观察互感现象：按图81接线。两个线圈靠紧，自耦调压器旋到零位。接通电源，再缓慢调压，调至电流为0.5a时，灯泡已亮。（1）分别改变两线圈的距离及夹角,从灯泡的亮度来观察m值的变化，并记下来。当两线圈稍微移开点距离时m 。当两线圈轴线夹角增大时m 。（2）两线圈紧靠，慢慢插入铁板隔开m 。（3）两线圈稍许移开，中间用铁板隔开m 。中间用铝板隔开m 。2、判断两线圈同名端。按图8-4接线。图8-4（1） l1的2端与l2的3端相接。通电调压至30v记下电流值 。（2）l1的2端与l2的4端相接。

24、通电调压至30v记下电流值 。此时判断出2和3相接，2和4相接为 即 和 为同名端。3、测定互感系数。（1）两线圈靠紧，相对位置不变，分别用正向和反向串联。（2）接通电源，调压器调到电流为500ma时，分别记下p、u、i的值于表中，数据检查后，再整理好实验台。接法测量值计算值iuprzxlm正接反接五、说明：1、每实验一次数据后，断开电源调压，不得超过电表规定的数值。2、调压时边观察电表边调压，不得超过电表规定的数值。六、填写实验报告及回答问题：1、从实验观察所知，两线圈间的互感大小与哪些因素有关，为什么？2、如何用直流法判断两线圈的同名端。简单设计出实验原理图。3、判断同名端有何作用？25上庶蚁示褐脖娩阉芹褒肛暮存袱铣料臆请蚁奥推宦蹬遮毖剑滚笑酌噎很魔嫡捡丹仟容弘化靛匈坠仪胡幸型婶畅佣棺波