大学电路与电子技术仿真与实践-吴霞-课件PPT
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大学电路与电子技术仿真与实践-吴霞-课件PPT,大学,电路,电子技术,仿真,实践,吴霞,课件,ppt
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实验1.2 戴维宁定理与最大功率传输定理,电路分析基础实验,1.加深对戴维宁定理与最大功率传输定理的理解。,一、实验目的,2.掌握简单的利用实验手段验证定理的方法。,1.设计右图虚线 框所示有源二端网 络的等效电路，用 测量端口的伏安特 性的实验方法求出等效电路参数，并验证戴维宁定理的正确性。,二、实验任务,2. 验证最大功率传输定理，画出上图的相关数据记录的表格及输出功率随负载变化的曲线。,直流数显稳压电源、恒流源、XD03电路挂箱、XD06电阻挂箱中十进制电阻箱和R3可调电阻、电流插座、插头、直流电流表、数字万用表、导线。,三、实验设备,四、实验原理及步骤,将钥匙开关置于“开”位置，此时带红色指示灯的按钮亮,电工综合台的开机操作顺序：(见动画),可通过观察柜面上三个线电压表了解此时三相电源电压情况。,三相电网输出,将“白色电压指示纽子开关” 切换至“三相电网输入”，,实验所需交、直流电源,均需通过带绿色指示灯的按钮启动后方可使用。,在按下 带绿色指示灯的按钮前，需 观察面板上所有的仪表及三 相自耦调压器是否处于关的状 态，以防启动时的冲击电流对仪表及元器件造成损坏。,关,表示380V电源进入装置。,停止,将面板上所有的仪表处于“关”的状态，三相自耦调压器旋钮逆时针回到零位，然后按下带红色指示灯的停止按钮，并将钥匙开关置于“关”位置。再拆除线路。,直流数显稳压电源,打开电源开关，指示灯亮。,调节“输出粗调”量程旋钮，有10V、20V、30V三档可供选择，,通过“输出细调”可 在输出端输出0.030V连续,电工综合台的关机操作顺序： (见动画),可调的直流电压，接线时注意极性。由于稳压电源输出显示误差较大，所以实验中用万用表直流电压档来监测稳压电源输出电压。“输出粗调”旋钮平时应置于10V挡。,恒流源,打开电源开关，指示灯亮。,调节“输出粗调”量程旋钮, 有2mA、20mA、500mA三档可供选择，,通过“输出细调”可在输出端输出0.0500mA连续可调的直流电流，,接线时注意极 性。调节10mA电源电流时可先 用导线将输出端短路后再进行调节。,直流数字电流表,将“+、”两端串接在被测电路中并按下红色琴键，,对标有量程的三档琴键开关进行操作,完成量程的选择。,当被测值超出量程时,仪表将发出报警信号,此时告警指示灯亮, 蜂鸣器鸣叫，接触器跳开,将供电源切断。,处理方法:应立即按下白色“复位”按钮,切断告警回路。在排除故障后重新起动。,方法一：开路短路法。用Ro=uoc/isc关系式计算等效电阻，即测出该网络的开路电压uoc和短路电流isc，代入式子计算即可。,方法二：独立源置零后直接用万用表电阻档测出等效电阻。,实验室测量等效电阻Ro方法:,因此，验证戴维宁定理的思路是用实验方法先找出等效电路的参数，然后再分别测量出有源二端口网络和它的等效电路的伏安特性，对比两个特性曲线，即可得到验证结果。,1.将直流稳压电源调至万用表示数为6V、恒流源短路后调至10mA，关闭电源开关拆线后，分别接入有源二,最大功率传输定理：线性有源二端网络的端口外接负载电阻RL，当负载RL=Ro(等效电阻)时，负载电阻可从网络中获得最大功率，且最大功率为 。,端网络，将R3可调电阻的X1和X2接入电路负载AB端作为RL，将电流插头插入电流插座内并按极性连接至直流电流表，将数字万用表并联在RL两端。打开仪器电源，开始操作。,Ro值保留小数点后一位。,3.将负载RL调至最大值测出U和I，在RL=0和RL的最大值之间对I(或U)均匀取值(D1D5)写入表中，以该I(或U)为参照，通过调节RL分别测出对应于该I(或U)值(D1D5)时相应的U(或I)的值，填入表中，完成有源二端口网络AB的伏安关系表格的记录。,表一、有源二端口网络AB的伏安关系,4.拆除电路联线，将直流稳压电源调至万用表示数为Uoc，十进制电阻调为Ro值，负载电阻仍用装置上的R3作为RL ,完成下图有源二端网络AB等效电路实验图的联接。,5.将上面有源二端口网络AB的伏安关系表的参照值I(或U)的 D1D5抄入下面同样格式的表格中，通过调节RL,测出RL从0变化时对应的U(或I)值，完成等效电路的伏安关系表格记录。,等效电路实验图,表二、等效电路的AB伏安关系,比较表一和表二伏安关系表格，在参照值一样的情况下 对应的电压值是否相同，从而得出戴维宁定理验证结果。,将十进制电阻箱联接成计算所得的等效电阻Ro值，替换,功率随负载变化的曲线测量,实验任务中有源二端口网络的负载端的RL电阻(即用十进制电阻箱的电阻作为RL) ，测出电流I值。再将十进制百位电阻分别调小和调大，同时记录阻值和对应的I值，分别计算出负载功率P值，完成有源二端网络负载与功率关系的表格。,观察表格数据变化规律，得出当RL=Ro时电路输出功率最大 从而验证了最大功率传输定理,表三、负载与功率关系,五、实验报告要求,1. 画出实验电路与表格，简要写出实验的步骤。,3. 完成负载与功率关系表格记录。画出它们关系曲线。记录最大功率时RL的阻值，验证最大功率传输定理。,4.根据测试数据，得出结论。,5.完成思考题。,六、注意事项,本实验是直流实验，接线时注意电源及表计的极性。,测量RL=相关数据时，应将该电阻一端断开。,为减少测量误差，注意随时切换电流表的量程，操作时注意避免量程保护动作。,实验1.2 戴维宁定理与最大功率传输定理电路分析基础实验 1.加深对戴维宁定理与最大功率传输定理的理解。 一、实验目的 2.掌握简单的利用实验手段验证定理的方法。 1.设计右图虚线框所示有源二端网络的等效电路，用测量端口的伏安特性的实验方法求出等效电路参数，并验证戴维宁定理的正确性。二、实验任务 2. 验证最大功率传输定理，画出上图的相关数据记录的表格及输出功率随负载变化的曲线。 直流数显稳压电源、恒流源、XD03电路挂箱、XD06电阻挂箱中十进制电阻箱和R3可调电阻、电流插座、插头、直流电流表、数字万用表、导线。三、实验设备四、实验原理及步骤 将钥匙开关置于“开”位置，此时带红色指示灯的按钮亮,电工综合台的开机操作顺序：(见动画) 可通过观察柜面上三个线电压表了解此时三相电源电压情况。三相电网输出 将“白色电压指示纽子开关” 切换至“三相电网输入”， 实验所需交、直流电源,均需通过带绿色指示灯的按钮启动后方可使用。 在按下带绿色指示灯的按钮前，需观察面板上所有的仪表及三相自耦调压器是否处于关的状态，以防启动时的冲击电流对仪表及元器件造成损坏。关表示380V电源进入装置。停止 将面板上所有的仪表处于“关”的状态，三相自耦调压器旋钮逆时针回到零位，然后按下带红色指示灯的停止按钮，并将钥匙开关置于“关”位置。再拆除线路。直流数显稳压电源 打开电源开关，指示灯亮。 调节“输出粗调”量程旋钮，有10V、20V、30V三档可供选择， 通过“输出细调”可在输出端输出0.030V连续电工综合台的关机操作顺序： (见动画)可调的直流电压，接线时注意极性。由于稳压电源输出显示误差较大，所以实验中用万用表直流电压档来监测稳压电源输出电压。“输出粗调”旋钮平时应置于10V挡。 恒流源 打开电源开关，指示灯亮。 调节“输出粗调”量程旋钮, 有2mA、20mA、500mA三档可供选择， 通过“输出细调”可在输出端输出0.0500mA连续可调的直流电流， 接线时注意极性。调节10mA电源电流时可先用导线将输出端短路后再进行调节。直流数字电流表 将“+、”两端串接在被测电路中并按下红色琴键， 对标有量程的三档琴键开关进行操作,完成量程的选择。 当被测值超出量程时,仪表将发出报警信号,此时告警指示灯亮, 蜂鸣器鸣叫，接触器跳开,将供电源切断。 处理方法:应立即按下白色“复位”按钮,切断告警回路。在排除故障后重新起动。 方法一：开路短路法。用Ro=uoc/isc关系式计算等效电阻，即测出该网络的开路电压uoc和短路电流isc，代入式子计算即可。 方法二：独立源置零后直接用万用表电阻档测出等效电阻。 因此，验证戴维宁定理的思路是用实验方法先找出等效电路的参数，然后再分别测量出有源二端口网络和它的等效电路的伏安特性，对比两个特性曲线，即可得到验证结果。 1.将直流稳压电源调至万用表示数为6V、恒流源短路后调至10mA，关闭电源开关拆线后，分别接入有源二端网络，将R3可调电阻的X1和X2接入电路负载AB端作为RL，将电流插头插入电流插座内并按极性连接至直流电流表，将数字万用表并联在RL两端。打开仪器电源，开始操作。Ro值保留小数点后一位。 3.将负载RL调至最大值测出U和I，在RL=0和RL的最大值之间对I(或U)均匀取值(D1D5)写入表中，以该I(或U)为参照，通过调节RL分别测出对应于该I(或U)值(D1D5)时相应的U(或I)的值，填入表中，完成有源二端口网络AB的伏安关系表格的记录。表一、有源二端口网络AB的伏安关系 4.拆除电路联线，将直流稳压电源调至万用表示数为Uoc，十进制电阻调为Ro值，负载电阻仍用装置上的R3作为RL ,完成下图有源二端网络AB等效电路实验图的联接。 5.将上面有源二端口网络AB的伏安关系表的参照值I(或U)的 D1D5抄入下面同样格式的表格中，通过调节RL,测出RL从0变化时对应的U(或I)值，完成等效电路的伏安关系表格记录。表二、等效电路的AB伏安关系比较表一和表二伏安关系表格，在参照值一样的情况下对应的电压值是否相同，从而得出戴维宁定理验证结果。将十进制电阻箱联接成计算所得的等效电阻Ro值，替换实验任务中有源二端口网络的负载端的RL电阻(即用十进制电阻箱的电阻作为RL) ，测出电流I值。再将十进制百位电阻分别调小和调大，同时记录阻值和对应的I值，分别计算出负载功率P值，完成有源二端网络负载与功率关系的表格。观察表格数据变化规律，得出当RL=Ro时电路输出功率最大从而验证了最大功率传输定理表三、负载与功率关系五、实验报告要求 1. 画出实验电路与表格，简要写出实验的步骤。 2. 完成有源二端网络AB的伏安关系与等效电路的伏安关系的表格记录。在同一坐标系中绘出它们的伏安曲线。计算Ro实验值与理论值误差。 3. 完成负载与功率关系表格记录。画出它们关系曲线。记录最大功率时RL的阻值，验证最大功率传输定理。4.根据测试数据，得出结论。5.完成思考题。六、注意事项 本实验是直流实验，接线时注意电源及表计的极性。 测量RL=相关数据时，应将该电阻一端断开。 为减少测量误差，注意随时切换电流表的量程，操作时注意避免量程保护动作。实验1.4 日光灯电路与功率因数的提高,电路分析基础实验,1.熟悉日光灯的接线方法。学习功率表的使用方法。,一、实验目的,2.掌握在感性负载上并联电容器以提高电路功率因数的原理。,2.完成因补偿电容改变而引起的功率因数改变的曲线 =f(C)的测试，根据装置上现有的电容，求出将日光灯功率因数提高到最大值时所需补偿电容器的电容值。,三相自耦调压器、灯管、XD06挂箱中起辉器、镇流器、电容器组、交流电流表、电流插座、插头、智能型数字功率表、数字万用表、导线。,三、实验设备,L，r,交流电源220V,日光灯电路接线图,灯管：内有灯丝、灯头。玻璃管被抽成真空后，充入少量惰性气体并注入微量的液态水银，其内壁涂有一层匀薄的荧光粉。两端灯丝上涂有可发射电子的物质(电子粉)称为阴极。灯头与管内灯丝相连。,镇流器是一个具有铁心的电感线圈，但它不是纯电感，它相当于一个电阻与电感相串联的元件。其作用是限制和平稳通过灯管的电流，并产生较高的自感电动势以点亮日光灯。,熔断器是为了避免过电流损坏灯管,启辉器：在日光灯接通过程中起点动开关作用。启辉器内有一个充有氖气的氖泡，氖泡内有两个电极，一个是固定电极，另一个是由两片热膨胀系数相差较大的金属片辗压而成的可动电极。在两电极的引出端并联一个电容C，用以消除对无线电设备的干扰。,当日光灯电路接通电源后，因灯管尚未导通，故电源电压全部加在启辉器两端，使氖泡的两电极之间发生辉光放电，使可动电极的双金属片因受热膨胀而与固定电极接触，于是电源、镇流器、灯丝和启辉器构成一个闭合回路，所通过的电流使灯丝得到预热而发射电子。在氖泡内，两电极接触后辉光放电熄灭，随之双金属片冷缩与固定电极断开，断开的瞬间使电,日光灯的工作原理：,路的电流突然消失，瞬时在电感上产生一个比电源电压高得多的感应电动势，连同电源电压一起加在灯管的两端，使灯管内的惰性气体电离而引起弧光放电，产生大量紫外线，灯管内壁的荧光粉吸收紫外线后，辐射出可见光，日光灯就开始正常工作。在正常状态下，镇流器对灯管起分压和限流作用，使灯管电流不致太大。,日光灯正常工作后，可看成由日光灯管和镇流器串联的电路。灯管相当于一个电阻元件，前面已经提到镇流器相当于一个电阻、电感相串联的元件。这样，日光灯电路就可看成一个RL串联的感性负载，电流为 ，设该负载两端电压相位超前于电流相位角，则电路的功率因数为cos。,为了提高电源的利用率和电路的传输效率，须提高电路的功率因数。提高感性负载功率因数的方法之一，就是在感性负载两端并联适当的补偿电容，以供给感性负载所需的部分无功功率。并联电容器后，负载两端的电压 与总电流 的相位差为 ，电路图、向量图如下图所示。,提高电路功率因数的原理图与向量图,由图可见，并联电容器后， cos，即功率因数得到了提高。补偿电容C大小可按下式计算：,电路的有功功率P=UIcos，它表明了二端网络实际吸 收能量的大小，功率因数越接近1，吸收的有功功率就越 大。有功功率是由电阻元件消耗的。 无功功率Q=UIsin，它是由电感或电容元件消耗的。 视在功率S=UI= ，功率因数 cos= 。,功率表的说明(见动画),P=UIcos,负载RL功率表接线示意图,智能型数字功率表示意图,智能型数字功率表使用简介,复位,功能,确认,电压线圈,电流线圈,若显示 代表感性负载，若显示 代表容性负载。在任何状态下按“复位”键系统恢复到初始状态。,3.通过调节柜体左侧三相调压器同轴旋钮，观察并测量未加电容补偿时日光灯点亮所需的电源电压。,4.将该三相调压器同轴旋钮调至日光灯额定工作电源220V，完成表中电压、电流、功率与功率因数记录。,1. 用万用表的 档，判断功率表的电流线圈中的熔断器与日光灯管的熔断器的导通情况。,2.将电流线圈与电压线圈同名端相联。按照先串联回路联接，后并联回路联接的原则，按后面实验电路图的动画演示进行接线。经检查无误后方可通电。,日光灯测试电路接线图,点亮电压,W,日光灯电路的测量,记录功率因数提高到最大时所需补偿电容器值C,5. 改变电容，在1F9.87F之间均匀取10个值，通过观察智能型数字功率表中功率因数的感性、容性显示变化，记录相应的功率与功率因数。,对于强电实验决不允许带电接、拆线。 发生异常现象，立即断开电源开关。,3.利用实验装置中电容，记录将日光灯功率因数提高到最大时所需补偿电容器的电容值。,5.根据测试数据，得出结论。完成思考题。,4.根据实验测得的数据，计算 =1时补偿电容值。完成补偿电容大小与功率因数之间的关系曲线 =f(C)。,实验1.4 日光灯电路与功率因数的提高电路分析基础实验 1.熟悉日光灯的接线方法。学习功率表的使用方法。 一、实验目的 2.掌握在感性负载上并联电容器以提高电路功率因数的原理。 三相自耦调压器、灯管、XD06挂箱中起辉器、镇流器、电容器组、交流电流表、电流插座、插头、智能型数字功率表、数字万用表、导线。三、实验设备交流电源220V 日光灯电路接线图熔断器是为了避免过电流损坏灯管 当日光灯电路接通电源后，因灯管尚未导通，故电源电压全部加在启辉器两端，使氖泡的两电极之间发生辉光放电，使可动电极的双金属片因受热膨胀而与固定电极接触，于是电源、镇流器、灯丝和启辉器构成一个闭合回路，所通过的电流使灯丝得到预热而发射电子。在氖泡内，两电极接触后辉光放电熄灭，随之双金属片冷缩与固定电极断开，断开的瞬间使电路的电流突然消失，瞬时在电感上产生一个比电源电压高得多的感应电动势，连同电源电压一起加在灯管的两端，使灯管内的惰性气体电离而引起弧光放电，产生大量紫外线，灯管内壁的荧光粉吸收紫外线后，辐射出可见光，日光灯就开始正常工作。在正常状态下，镇流器对灯管起分压和限流作用，使灯管电流不致太大。 日光灯正常工作后，可看成由日光灯管和镇流器串联的电路。灯管相当于一个电阻元件，前面已经提到镇流器相当于一个电阻、电感相串联的元件。这样，日光灯电路就可看成一个RL串联的感性负载，电流为 ，设该负载两端电压相位超前于电流相位角，则电路的功率因数为cos。 提高电路功率因数的原理图与向量图 功率表的说明(见动画)负载RL功率表接线示意图智能型数字功率表示意图智能型数字功率表使用简介复位功能确认电压线圈电流线圈 3.通过调节柜体左侧三相调压器同轴旋钮，观察并测量未加电容补偿时日光灯点亮所需的电源电压。 4.将该三相调压器同轴旋钮调至日光灯额定工作电源220V，完成表中电压、电流、功率与功率因数记录。 1. 用万用表的 档，判断功率表的电流线圈中的熔断器与日光灯管的熔断器的导通情况。 日光灯测试电路接线图点亮电压W日光灯电路的测量 5. 改变电容，在1F9.87F之间均匀取10个值，通过观察智能型数字功率表中功率因数的感性、容性显示变化，记录相应的功率与功率因数。 对于强电实验决不允许带电接、拆线。 发生异常现象，立即断开电源开关。 3.利用实验装置中电容，记录将日光灯功率因数提高到最大时所需补偿电容器的电容值。5.根据测试数据，得出结论。完成思考题。电路分析基础实验,实验1.5 RLC串联谐振电路,完成Q=4、Q=2的电路谐振曲线I=f(f )的测试，分别记录谐振点两边各四至五个关键点(包括谐振频率fo、上限频率fH、下限频率fL的测试)，计算通频带宽度。用实验,数据说明谐振时电容两端电压UC与电源电压US之间的关系，根据谐振曲线说明品质因数Q的对曲线的影响 。,1、电抗X=0，电流i与电源电压u同相。,3、电容电压与电感电压的模值相等。电容与电感 既不从电源吸收有功功率，也不吸收无功功率，而是 在它们内部进行能量交换。,2、阻抗模达到最小，即 =R，电路中电流有效值I达到最大Io 。,为串联谐振频率fo，其大小为 。串联谐振时有以下特点：,4、谐振时电容或电感的电压与电源电压之比为品质因数Q= 。,因为实验室没有测量高频电流的电流表，无法通过电流表测量串联电路谐振时电路中电流的最大值的谐振方法来确定谐振点，而是间接地通过晶体管毫伏表测量电压的方法来实现。即保持信号发生器交流电压值不变，只改变它的频率，通过晶体管毫伏表监测RLC串联电路中电阻两端的电压达到最大值得到谐振点，此时的频率即为串联谐振频率f。,在满足串联谐振的条件下，谐振时电源频率为 fo= ，将已知条件代入式中，得到电容参数，根据特点4，计算不同品质因数Q下，所对应的电阻。设计的实验电路如下：,频率改变时要保持电压幅值不变,2.继续调节电源频率，保持电源电压Us不变，使电阻两端电压在0.5URO0.8URO之间变化，记录对应的频率f 、找出上、下限频率fH和fL ，算出通频带宽度。,I=f(f ),4. 说明Q值的不同对I=f(f)曲线的影响。完成思考题 。,注意测电阻两端电压UR和电容两端电压Uc时应分别与信号发生器输出Us共地。,数控智能函数信号发生器,操作“A口”及“波形”键、 “B口/B ”(B口/B )及“波形”键，选 择波形输出。,按“粗”(“中”)(“细”)键或“粗 ”(“中 ”)(“细 ”)键， 调高调低输出信号频率的最高位(次高位)(第二次高位)。,在“A口”输出情况下，通过调节输出幅度旋钮可连续调节输出幅度,电路分析基础实验实验1.5 RLC串联谐振电路 完成Q=4、Q=2的电路谐振曲线I=f(f )的测试，分别记录谐振点两边各四至五个关键点(包括谐振频率fo、上限频率fH、下限频率fL的测试)，计算通频带宽度。用实验数据说明谐振时电容两端电压UC与电源电压US之间的关系，根据谐振曲线说明品质因数Q的对曲线的影响 。1、电抗X=0，电流i与电源电压u同相。 3、电容电压与电感电压的模值相等。电容与电感既不从电源吸收有功功率，也不吸收无功功率，而是在它们内部进行能量交换。频率改变时要保持电压幅值不变 2.继续调节电源频率，保持电源电压Us不变，使电阻两端电压在0.5URO0.8URO之间变化，记录对应的频率f 、找出上、下限频率fH和fL ，算出通频带宽度。I=f(f )4. 说明Q值的不同对I=f(f)曲线的影响。完成思考题 。 注意测电阻两端电压UR和电容两端电压Uc时应分别与信号发生器输出Us共地。数控智能函数信号发生器操作“A口”及“波形”键、 “B口/B ”(B口/B )及“波形”键，选 择波形输出。按“粗”(“中”)(“细”)键或“粗 ”(“中 ”)(“细 ”)键， 调高调低输出信号频率的最高位(次高位)(第二次高位)。在“A口”输出情况下，通过调节输出幅度旋钮可连续调节输出幅度实验1.6 RC暂态电路,电路分析基础实验,1.观察RC电路充放电过程，掌握时间常数的测量方法。,一、实验目的,1.观察图示电路的放电过程。求出时间常数。画出放电曲线。,二、实验任务,2.研究RC积分电路和微分电路的特点。,2.设计时间常数为3ms的RC积分电路和微分电路，用示波器完成在不变，而脉冲信号源周期不同时电路的输入、输出波形的记录。(周期T与时间常数之间关系分别为T=0.1、T=、T=10)。,利用电容放电(或充电)过程进行的测量一阶RC暂态电路时间常数(=RC)的实验方法如下：,方法一：记录放电(充电)开始到放电(充电)电压或电流下降(上升)为其初始值Uo(Io)时的0.368(0.632)所经历的时间即可得到时间常数。,结构、参数或电源电压发生突变，在经历一定时间后达到新的稳态，这个过程称为过渡过程或暂态过程。,方法二：测出放电电压的变化曲线u(t)，在u(t)曲线上选择两点(u1、t1)和(u2、t2)，这两点满足关系式 u(t)=Uo ,因而得到= 。,RC串联，从电容端输出，当时间常数T，电路为积分电路。其输出uo 。,RC串联，从电阻端输出，当时间常数输入信号周期T，电路为微分电路。其输出uoRC ，输出波形为尖脉冲，常用来获得定时触发信号。,1.记录任务1图示电路的放电过程。求出时间常数。,方法一操作：将直流稳压电源调至万用表示数为10V，接入RC充放电电路中，将示波器扫描速率旋钮置于,慢扫描档、探棒联接至电路输出端，通过单刀双掷开关连通和,观察充电过程，当电容两端电压充电至10V后，将与接通，记录输出电容两端电压从10V下降到3.68V时所经历的时间，即为时间常数。,方法二操作：通过数控智能函数信号发生器送出方波作为输入信号，将示波器探棒连接至电路输出端，观察输出波形，在曲线上选择两点(u1、t1)和(u2、t2)，代入公式计算得到。,2.通过数控智能函数信号发生器送出方波作为输入信号，完成=3ms的RC微分电路的联接。将示波器两个探棒CH1和CH2分别联接至电路输入、输出端。调节信号发生器的频率，使其分别为1kHz(T=3ms)、10kHz (T=0.1=0.3ms)、 100Hz(T=10=30ms)，分别记录输入、输出波形。,每对输入、输出波形均画在一个坐标系上。 CH1和CH2零电位扫描基线的位置和电压衰减旋钮位置均调为一致,3.=3ms积分电路，步骤同2。,2. 设计为3ms的RC微分电路、积分电路，计算参数，写出实验的简要过程与步骤。,3. 完成在脉冲信号源周期不同(T=0.1、T=、T=10)时微分和积分电路的输入、输出六对曲线记录，得出结论。完成思考题。,六、注意事项,在观察RC积分电路和微分电路输入、输出六对曲线 时，应将示波器两个通道的零电位扫描基线的位置和电压衰减旋钮位置分别调为一致。,用方法一测量时，记录放电电压下降为其最大值 的0.368倍时所经历的时间，可用秒表或慢扫描示波器读出，因为误差较大，所以需要采用多次测量取平均值的方法以减小误差。,实验1.6 RC暂态电路电路分析基础实验 1.观察RC电路充放电过程，掌握时间常数的测量方法。 一、实验目的 1.观察图示电路的放电过程。求出时间常数。画出放电曲线。 二、实验任务2.研究RC积分电路和微分电路的特点。 2.设计时间常数为3ms的RC积分电路和微分电路，用示波器完成在不变，而脉冲信号源周期不同时电路的输入、输出波形的记录。(周期T与时间常数之间关系分别为T=0.1、T=、T=10)。结构、参数或电源电压发生突变，在经历一定时间后达到新的稳态，这个过程称为过渡过程或暂态过程。 1.记录任务1图示电路的放电过程。求出时间常数。慢扫描档、探棒联接至电路输出端，通过单刀双掷开关连通和,观察充电过程，当电容两端电压充电至10V后，将与接通，记录输出电容两端电压从10V下降到3.68V时所经历的时间，即为时间常数。 2.通过数控智能函数信号发生器送出方波作为输入信号，完成=3ms的RC微分电路的联接。将示波器两个探棒CH1和CH2分别联接至电路输入、输出端。调节信号发生器的频率，使其分别为1kHz(T=3ms)、10kHz(T=0.1=0.3ms)、 100Hz(T=10=30ms)，分别记录输入、输出波形。 每对输入、输出波形均画在一个坐标系上。CH1和CH2零电位扫描基线的位置和电压衰减旋钮位置均调为一致 3.=3ms积分电路，步骤同2。 2. 设计为3ms的RC微分电路、积分电路，计算参数，写出实验的简要过程与步骤。 3. 完成在脉冲信号源周期不同(T=0.1、T=、T=10)时微分和积分电路的输入、输出六对曲线记录，得出结论。完成思考题。六、注意事项 在观察RC积分电路和微分电路输入、输出六对曲线时，应将示波器两个通道的零电位扫描基线的位置和电压衰减旋钮位置分别调为一致。 用方法一测量时，记录放电电压下降为其最大值的0.368倍时所经历的时间，可用秒表或慢扫描示波器读出，因为误差较大，所以需要采用多次测量取平均值的方法以减小误差。 实验1.7 三相交流电路的测量,电路分析基础实验,2.掌握三相功率的测量方法。,3.了解三相交流电相序测定的方法。,电流和功率的测量。负载情况和功率表接线分别符合如下要求：,(1)每相45W(采用一表法，电源线电压Ul=220V)。,(2)U相15W、V相30W、W相45W(采用三表法，电源线电压Ul=220V)。,2、用若干个15W灯泡组成三角形联接电路，自行列表用两表法完成电路的线电压、线电流、相电流和功率的测量。负载情况和电源电压符合如下要求：,(1)每相45W(电源线电压Ul=220V)。,(2)U相15W、V相30W、W相45W(电源线电压Ul=220V)。,3、画出由两个15W灯泡和一个0.22F电容组成星形联接电路，并进行相序判断。记录各相电流，得出相序结果 。,的联接方式联接的电路。它有三相三线制和三相四线制两种结构。,在负载对称三相电路中，负载作星形(Y)联接(即各相尾部相联)时，其线电压Ul是相电压UP的 倍，且线电压超前相电压30，线电流Il等于相电流IP。负载作三角形()联接(即各相间首尾相联)时，其线电流Il是相电流IP的 倍，且线电流滞后相电流30。,负载不对称的星形联接的低压三相电路一般都采用三相四线制。因为如果不接中线，则由于中性点的位移造成各相负载的额定电压得不到保证 ，会使负载不能正常工作，甚至遭受损坏。接中线可以保证各相负载获得额定电压且互不影响。,三相三线制电路采用两表法测量。两只功率表读数之和等于三相负载的总功率。,三相四线制负载对称的电路采用一表法测量，功率表测出任一相的功率，乘三即得三相负载的总功率。而负载不对称电路则用三表法测量，三只功率表测出各相功率相加即得三相负载的总功率。,三相电源的相序的判定。在实际应用时可用专门的相序仪测定，也可以通过一个电容与两个灯泡组成不对称三相三线星形联接电路来进行相序测定。由于,电路为不对称负载，导致负载中性点发生位移，造成某两相负载工作电压较大地偏离额定电压。假设指定电容所在的电源相为u1相，则灯较亮的电源相为u2相，灯较暗的电源相为u3相。(电路参数可尽量满足R= 条件，以使灯有明显的明亮区别)。,2.通过调节柜体左侧三相调压器同轴旋钮，将电源线电压调至220V，关掉电源进行联线。,3.负载对称星形联接。将功率表的电流线圈与电压线圈同名端相联。遵照电流线圈串联在回路中，电电压线圈并联在回路上的原则进行接线。按照下图动画先将负载灯泡按各相尾部相联的星形联接方式接线,然后将三相四线制某相电源经功率表(一表法)的电流线圈串联于其中一相负载灯泡，另两相电源直接接入负载灯泡，中线N经电流插座(测中线电流)串入负载灯泡尾部。将电压线圈非同名端与中线N相联。通过钮子开关控制灯泡按对称负载(每相60W)状态工作，经检查无误后方可通电，完成三相四线制负载对称电路的参数测量。,负载不对称星形联接。功率表按三表法接线。如果装置上没有三个功率表，可以在一表法的接线电路,基础上，通过钮子开关控制各相灯泡亮灯的瓦数，使得接功率表的一相分别为20W、40W、60W，并保持三相负载各相始终处在20W、40W、60W的不对称分布工作状态，即可实现三表法的参数测量。,PU,星形联接无中线供电，只需断开中线接入负载灯泡尾部的线即可，测试方法与三相四线制供电相同。,负载星形联接的电路参数,P1,P2,负载三角形连接的电路参数,两表法P=P1+P2,5.按下图联接成一个三相三线制负载星形联接的电路(各相尾部相联)，假设指定电容所在电源相为u1相，则较亮的电源相为u2相，灯较暗的电源相为u3相。记录各相电流。,根据每相亮的灯泡瓦数之和,求出电阻,代入上式求出电容,3.完成三角形联接电路的表格测试记录。,4.根据测得的相电压和相电流，计算电路的三相功率，验证两表法测量三相功率的正确性。验证负载三角形联接时线电流与相电流之间关系。验证负载星形联接时线电压与相电压之间关系。,2.完成星形联接电路的表格测试记录。,对于强电实验决不允许带电接、拆线。发生异常现 象，立即切断电源开关。,测量星形联接的相电压时应测量负载端的相电压。,6.根据测试数据，得出结论。完成思考题。,5.指定电容所在相为u1相，判别相序，并记录各相电流。, 实验1.7 三相交流电路的测量电路分析基础实验 2.掌握三相功率的测量方法。 3.了解三相交流电相序测定的方法。电流和功率的测量。负载情况和功率表接线分别符合如下要求：(1)每相45W(采用一表法，电源线电压Ul=220V)。 (2)U相15W、V相30W、W相45W(采用三表法，电源线电压Ul=220V)。 2、用若干个15W灯泡组成三角形联接电路，自行列表用两表法完成电路的线电压、线电流、相电流和功率的测量。负载情况和电源电压符合如下要求：(1)每相45W(电源线电压Ul=220V)。 (2)U相15W、V相30W、W相45W(电源线电压Ul=220V)。 3、画出由两个15W灯泡和一个0.22F电容组成星形联接电路，并进行相序判断。记录各相电流，得出相序结果 。的联接方式联接的电路。它有三相三线制和三相四线制两种结构。 2.通过调节柜体左侧三相调压器同轴旋钮，将电源线电压调至220V，关掉电源进行联线。 3.负载对称星形联接。将功率表的电流线圈与电压线圈同名端相联。遵照电流线圈串联在回路中，电电压线圈并联在回路上的原则进行接线。按照下图动画先将负载灯泡按各相尾部相联的星形联接方式接线,然后将三相四线制某相电源经功率表(一表法)的电流线圈串联于其中一相负载灯泡，另两相电源直接接入负载灯泡，中线N经电流插座(测中线电流)串入负载灯泡尾部。将电压线圈非同名端与中线N相联。通过钮子开关控制灯泡按对称负载(每相60W)状态工作，经检查无误后方可通电，完成三相四线制负载对称电路的参数测量。 负载不对称星形联接。功率表按三表法接线。如果装置上没有三个功率表，可以在一表法的接线电路基础上，通过钮子开关控制各相灯泡亮灯的瓦数，使得接功率表的一相分别为20W、40W、60W，并保持三相负载各相始终处在20W、40W、60W的不对称分布工作状态，即可实现三表法的参数测量。PU 星形联接无中线供电，只需断开中线接入负载灯泡尾部的线即可，测试方法与三相四线制供电相同。负载星形联接的电路参数P1P2负载三角形连接的电路参数 5.按下图联接成一个三相三线制负载星形联接的电路(各相尾部相联)，假设指定电容所在电源相为u1相，则较亮的电源相为u2相，灯较暗的电源相为u3相。记录各相电流。根据每相亮的
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