实验1线性与非线性元件伏安特性的测定.ppt

实验1 线性与非线性元件 伏安特性的测定,1.实验原理: 线性电阻与半导体二极管的伏安特性,2.实验内容和步骤: 1.测定线性电阻的伏安特性.,2.测量半导体二极管的伏安特性 1).正向特性,2)反向特性:,3.测量小灯泡灯丝伏安特性,实验2 基尔霍夫定律的验证,1.实验原理: 基尔霍夫节点电流定律: I=0 基乐霍夫回路电压定律: U=0,2.实验步骤: 1)验证基尔霍夫电流定律(KCL) 2)验证基尔霍夫回路电压定律(KVL),实验3.戴维南定理和诺顿定理,1.实验原理 2.实验内容和步骤 3.接线图,1 实验原理,对任何一个线性含源一端口网络（如图3-1（a），根据戴维南定理，可以用图3-1（b）所示电路代替；根据诺顿定理，可以用图3-1（c）所示电路代替。其等效条件是：UOC是含源一端口网络C、D两端的开路电压；ISC是含源一端口网络C、D两端短路后的短路电流；电阻Ri是把含源一端口网络化成无源网络后的入端电阻。,（a）含源一端口网络 （b）用戴维南定理等效替代 （c）用诺顿定理等效替代 图3-1等效电源定理,2 实验内容和步骤,3.接线图,实验4.电压源与电流源的等效变换,1.实验原理 2.实验内容和步骤 3.接线图,1 实验原理,电流源是除电压源以外的另一种形式的电源，它可以给外电路提供电流。电流源可分为理想电流源和实际电流源（实际电流源通常简称电流源），理想电流源可以向外电路提供一个恒值电流，不论外电路电阻的大小如何。理想电流源具有两个基本性质：第一，它的电流是恒值的，而与其端电压的大小无关；第二，理想电流源的端电压并不能由它本身决定，而是由与之相联接的外电路确定的。理想电流源的伏安特性曲线如图4-1所示。,图4-1 理想电流源及其伏安特性,2 实验内容和步骤,3.接线图,实验5 一阶电路实验,研究内容 实验电路 正阶跃响应 负阶跃响应 电路参数对阶跃响应的影响 如何测量一阶电路的时间常数,输入正阶跃信号 输出波形？ 输入负阶跃信号 输出波形？,以第一个一阶电路为例，解充电过程的微分方程，得到,解放电过程的微分方程,观测方法：用函数信号发生器输入连续的方波（包括正负阶跃），通过示波器观测波形，测量时间常数 实验内容：四个电路，每个电路两组参数，在坐标纸上绘制8张输出波形图；用示波器测量第一个电路第一组参数的时间常数（从充电曲线和放电曲线中任选一条曲线测量）,实验6 二阶电路过渡过程实验,实验电路 由电阻、电容和电感串联组成的电路 该电路可以用二阶微分方程描述，改变电路参数，电路响应会出现过阻尼、临界阻尼和欠阻尼三种情况 实验内容 观测并绘制过阻尼、临界阻尼和欠阻尼三种情况下的6条曲线：电容两端电压随时间变化的曲线、电流随时间变化的曲线，按讲义上的要求计算参数,测量电容两端电压随时间变化的曲线 （P.22图6-4取消，电路中的电阻用电阻箱）,用示波器只能测电压，不能测电流。 用示波器测量电流曲线的方法：从电阻上测电压，再换算成电流。,实验7.研究LC元件在直流电路和交流电路中的特性,1.实验原理 2.实验内容和步骤 3.接线图,1 实验原理,图4-1 理想电流源及其伏安特性,线性电感元件上的电压、电流关系为 线性电容元件上的电压和电流关系为,2 实验内容和步骤,3.接线图,实验8.正弦交流电路中RLC的特性实验,1.实验原理 2.实验内容和步骤 3.接线图,1 实验原理,RLC并联电路,电阻元件R 电容元件C 电感元件L,2 实验内容和步骤,3.接线图,实验9 串联谐振电路实验,1.实验原理:,公式:,2.实验步骤: 1)先找谐振频率，调节U1为3V，记录三个电压值 2). 在谐振频率两侧各取4个频率，调节U1为3V，记录电压值。要求选取的频率能反映谐振曲线的变化趋势 3). 电阻改为1.3k，重复上述步骤 4). 将测量值与理论值比较（公式中用的是，实验用的是f）,实验10 改善功率因数实验,1.实验原理: 1)日光灯电路及工作原理 2)功率因数的提高,2.实验内容和步骤:,1.在实验台上选择镇流器板,开关板,熔断器板,电容板等实验模块,连接电路. 2.接通电源,观察日光灯的启动过程. 3.测日光灯电路的端电压U,灯管两端电压UR,镇流器两端电压URL,电压电流I以及总功率P,灯管功率PR,镇流器功率PRL.记录数据. 4.日光灯电路两端并联电容.逐渐加大电容量,每改变一次电容量,都要测量端电压U,总电流I,日光灯电流IRL,电容电流IC以及总功率P之值. 5.逐渐加大电容容量过程中,注意观察并联谐振现象,并找到谐振点.,实验11 三相交流电路,1.实验原理: 线电压：端线之间的电压（UAB、UBC、UCA）。标称值为380V，实际值与负载有关。 相电压：每一相的电压（UA0、UB0、UC0）。标称值为220V，实际值与负载有关。 线电流：端线中的电流（IA、IB、IC） 相电流：各相电压源中的电流（IAB、IBC、ICA） 电压与电流之间的位相差： 功率因数：cos 有功功率又称平均功率：P=UIcos，单位：w 无功功率：Q=UIsin，单位：var 视在功率：S=额定电压额定电流，单位：VA 瞬时功率：用普通仪器不易测量 三相电路中负载的接法：星形、三角形,星形电路:,三角形电路:,2.实验步骤: 1)线电压、相电压测量，用MC1098直接测量，测量结果填表. 2)星形电路：按图连接电路，测量对称负载有中线、对称负载无中线、不对称负载有中线、不对称负载无中线电路的参数。用二瓦计法测量三相功率的测量电路. 3)三角形电路：测量对称负载、不对称负载电路的参数，按连接电路. 4)相序测量,MC1098:,实验12.三相异步电动机的使用和起动,1.实验原理 2.实验内容和步骤 3.接线图,1 实验原理,异步电动机转子的旋转方向与旋转磁场的旋转方向相同，而旋转磁场的旋转方向取决于绕组与电源接线的相序。因此，改变三相绕组与电源