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文档简介

1、电路分析基础实验指导书电子电工实验中心2012.2.28基础实验要求及实验方法指导一、实验课的作用和目的实验课是高等教育的一个重要教学环节,是理论联系实际的重要手段。对 基础实验来说,主要是通过学生自己的实践,验证和巩固所学的理论知识,训练 和掌握基本实验技能,培养学生分析问题和解决问题的实际工作能力。因此,要 求通过实验课的学习,达到以下的目的:1、训练学生的基本实验技能。学习基本的电量和非电量的测试技术,学习各 种电子仪器、电工仪表等的使用方法。2、巩固加深并扩大所学的理论知识,培养运用基本理论分析、解决实际问题 的能力。3、培养学生严肃认真、实事求是、细致踏实的科学作风和良好的实验习惯。

2、二、实验课的要求1、实验课的准备工作为了使基础实验能顺利进行和达到预期的效果,课前务必作好充分的预习工 作,预习要求是:a、认真阅读实验指导书,明确实验目的与要求,并结合实验原理复习冇 关理论。了解完成实验的方法和步骤,按要求设计好实验线路和实验数据记录表 格,认真解答实验指导书屮捉岀的思考题。b、理解并记住实验指导书中捉出的注意事项,初步了解实验屮所用仪器设 备的作用和使用方法。学生在进行实验项目时应把数据测量结果填写在数据记录表屮并交给冇关 老师签字并妥善保管好作为实验报告的凭据,没冇数据表记录的实验报告视作无 效。学生必须在完成实验项目后按该实验课的冇关要求编写实验报告,实验报 告采用电

3、子电工实验屮心规定的实验报告纸。实验报告内容冇如下几项:实验课标题一、实验目的和要求。二、实验仪器设备。三、实验内容:1实验步骤;2 实验电路;3测量数据表格;4 特性图形绘制等;5.误差分析与结论。四、实验屮遇到的问题及解决方法。五、回答思考题。实验报告案例实验一 测量仪表的使用与元件的伏安特性一、实验目的1、掌握线性电阻元件、非线性电阻元件(以半导体二极管为实例)伏安特性的测试方法。2、研究实际独立电源的外特性。3、学习电压表、电流表(用万用表代)以及稳压电源的使用方法。二、实验设备及用具肓流稳压电源一台指针式力用表一只三、数字万用表实验内容与项目一只h制实验电路板一块该实验通过测量电阻r

4、x和品体二极管dx电路输入不同的正、反向电压时其电流的 变化,验证线性电路rx和非线性电路dx是否符合欧姆定律r=u/1;验证实际电压源、电 流源的伏安特性并与理想电压源、电流源作一比较。(一) 、电阻元件的伏安特性的测定:1、实验步骤卜图为纯电阻电路测试图,确认无误后,打开稳压电源开关,调节稳压电源的输出电压为6伏,然后按表格中电压的耍求依次调节电位器的电压输出值,分别读出电流表的电流值, 填入表格屮,曲出其伏安特性曲线。2、线性电路测试图3、线性电路数据测量记录表单位u(v)5-43-21012345指针万用表i(ma)数字万用表i(ma)计算值i(ma)平均值i(ma)课差%4、线性电路

5、的伏安特性曲线图5、线性电路测试数据的处理、误差分析及结论:(列出测最值以外的计算值、平均值和谋羌的具体数据计算过程,谋差产生的原因和线 性电路是否符合欧姆定律:r=v/i)(二)、半导体二极管的伏安特性测试:选择一实验用的二极管,根据二极管的型号确定其参数。比如,最人平均整流电流, 最高反向工作电压等。1、实验步骤a、按照下图接好二极管的正向特性测试电路,确认无误后,开启稳压电源,调节可变 电阻器“r”,使电压分别为表格屮所列的电压值,并将所测得的电流值记入表格屮。为了 突岀曲线弯曲部分应多测几个点。2、二极管正向电路测试图:稳压二, c 电源3、二极管正向数据测竝记录表u(v)0.30.6

6、指针万用表i(ma)数字万用表i(ma)平均值4、二极管正向的伏女特性曲线图:5、二极管正向测试数据的处理、误差分析及结论:(列出测量值以外的计算值、平均值和误差的具体数据计算过程,谋差产生的原因和非 线性电路是否符合欧姆定律:r=v/i)b、测试二极管的反向特性。将稳压电源输出电压调到6v,然后调节电位器“r”來改 变二极管的两端电压以及测量流过的电流值。市于流过二极管的反向电流非常小,所以选川电流表为直流微安档虽程。接好二极管反向特性的测试电路,按照下图连接好电路确认无谋麻,开启电源,调节 可变电阻器“r”,使电压分别为表3所列的电压值,并将所测得的电流值记入表格中。二极管反向电路测试图:

7、3. 二极管反向数据测量记录表:u(v)12345【(a)4. 二极管反向的伏安特性曲线图:kua)a543215、二极管反向测量数据的处理、误差分析及结论:(列出具体数据的计算过情、误差产 生的原因和非线性电路是否符合欧姆定律:r=v/i)(三)、实际电压源伏安特性的测定:1、实验步骤图中“rs”作为实际电压源的内阻,它与盲.流稳压电源相串联组成一个实际电压源模 型。确认无课后,开启电源,调节稳压电源输出电压3v,负载“r”为可变电阻。调节可 变电阻器“r”,使电流值分别为表格中所列数值,并将测得电压值填入表格中。2、实际电压源电路测试图直流稳压电源rs513、实际电压源数据测虽记录表:4、

8、实际电压源特性图:a u(v)i(ma)051015202530指针万用表u(v)3数字万用表u(v)计算值u(v)平均值u(v)02040 60 80 i(ma)5、实际电流源测试数据的处理、课差分析及结论:(列出测量值以外的计算值、平均值 和误差的具体数据计算过程、误差产牛的原因;论证实际电流源的条件和特点)四、在实验中遇到的问题及解决方法:1、刚接触测量仪器,操作不熟悉。刚接触电子元器件及电子电路,还没能够掌握电子 元器件的识别及测量方法,电子电路的连接也感闲难。2今后要加强训练,尽快掌握各种仪器的操作和电了电路连接、测试、谋差计算等方法。五、回答思考题:1、用伏安法测量电阻的电路实际上

9、有两种接法,如下图所示,试分析一下两种接法 不同的特点。答:图a适合电路,因为.。图b适合电路,因为.。几个问题的说明一、安全操作注意用电安全,严格遵守实验的各项操作规程,以确保实验过程中人身和设 备的安全。1、接线、改线和拆线均应在断开电源状态下进行。2、发现异常情况(如响声、过热、焦臭等)时,应立即切断电源,不口j 惊慌失措,防止事故扩大。3、注意仪器设备的规格、量程和使用方法,不了解仪器设备的性能和使 用方法不得随意使用该设备,不要随意摆弄与本次实验无关的设备。二、线路的联接1、了解所使用仪表类型、量程,注意到测量仪表对测量电路工作状态影响。2、合理布置仪器设备及实验装置,应遵循的原则是

10、:利于走线,方便操作 和测试,防止相互影响。3、正确接线:接线时应先接负载线,后接电源线,拆线时应先拆电源线, 后拆负载线。4、仔细检杳电路,参数应调到实验所需值,仪表指零要调好。三、操作,观察,读数和记录操作前要心中有数,目的明确。操作时应做到:手合电源,眼观全局,先看 现象,待电路正常工作后,再测量数据。耍合理取舍有效数字(最后一位为估计 数字),数据记录表格化,实验后不能随意涂改。四、图表、特性的绘制实验报告的特性图均应按适当的比例画在坐标面上,坐标轴应注明物理量的 符号和单位,标明比例尺和波形、曲线的名称。五、故障现象的检查及排除实验中常会遇到因断线、接错线等原因造成的故障,致使电路不

11、能正常工作, 严重时还会损坏设备,甚至危及人身安全。为避免接错线造成事故,线路接好后 一定要反复检杳,确认无误后方可通电进行实验。实验考试考试时间:100分钟。班长或学习委员考试吋抽取考试题。考试内容:1、电路板调整50分(含仪器操作方法,电路板元器件是否完好、识别与 连接安装,插座、开关是否连接好,导线是否断)2、数据测量50分(实验二、实验三、实验四)考试要求:1、试卷使用实验报告纸,填写好姓名、班号、学号。2、电路板元器件连接止确。不用导线连接测量、接错线,每出错一个扣5 分。损坏元器件、电路板的扣25分。3、正确使用各种仪器。功能出错一个扣5分。4、电路屮的有效电压u、电流i单号用?,

12、双号用?。5、画数据记录表。不能使用铅笔、数据不得塗改、不写实验报告。6、以班为单位按单双号分开交卷并放置签到台处。7、考试结束后各自电路板、导线放进盒子里,放回领取处。第一章 常用元器件简介及识别方法一、电阻器电阻元件(resistor)是从实际电阻器抽象出来的模型。在中学物理中,我们已学过 由欧姒定律(ohms law)来定义的电阻元件。u(t)=ri (t)式中u为电肌元件两端的电压,单位为伏(v); i为流过电阻元件的电流,单位为安(a); r为电阻,单位为欧(q)。r为常数,故u与i成正比。所以,由欧姆定律定义的电阻元 件,称为线性(linear)电阻元件。u、i可以是时间t的函数,

13、也可以是常罐(宜流)。电阻器是电子线路屮用得最多的基本元件,主要用于控制和调节电路屮的电流和电压, 有吋也町作为耗能负载使用,用符号r表示,单位是欧姆。表1 电阻器的阻值及标称符号电阻值标称符号电阻值标称符号电阻值标称符号0.1 qq100kq100k10000m q10g0.33 qq33330kq33ok33000m q33g1q1q1|qimixio'mq100g3.3 q3q33. 3m q3m33. 3x10smq33og100 q100 q1 oom q100mixio6mqit330 q330 q330m q330m3. 3x10"mq3.3t1kq1k1000

14、m q1000m10x106mq10t1、电阻器的识别:(1) 直标法:总标法是用阿拉伯字符号在电阻表而上总接标出电阻值、工作电压、误差 等。其误差用i、ii、iii级表示。(2) 色环表示法:在电阻的表血上用不同颜色的色环来表示电阻器的标称阻值和谋差, 如图1 (a)所示的是一个四环电阻、图1(b)所示的是一个五环电阻。色环电阻的读法:首先应找出误差环靠口己的右边,然后从左向右读,如果是四坏电l误差环倍数环第二有效环i第i有效环(a)四环电阻图1l误差环 一倍数环 第三有效环i第二有效环 一第一有效环(b)五环电阻色环电阻 阻,即第一环和第二环为有效坏、第三环为倍数环(10的n次方)、第四环

15、为误差环,读出阻 值的单位为0。如果是一个五环电阻,即第一、二、三环为有效环、第四环为倍数环、第 五环为误差环。例如:有一个四环电阻器,读出它的色环为红、棕、黄、金,则这个电阻的阻值为: 21x10l=210000q=210kq,其误差为±5%。应该表示为:210k±5%。表2 色环电阻值表示法颜色冇效值环10倍乗数环误差范围环±%工作电压环(v)m八八014棕1101±16.3红2102±210橙310316黄410425绿510535蓝610640紫710750灰810'63a910<j金10_,±5银102

16、7; 10无色±20(3)数字表示法:随着电路元件的集成度越來越高,许多电路板上使用贴片电阻,这 种电阻两端没有引脚线,是经过贴片机将贴片电阻粘贴在线路板上,并经红外线炉加热焊在 电路板上。市于电阻体积微小,川色环很难区别,所以采用数字符号的方式來分别表示如表 3所不:数字电阻的读法是:从左向右读,笫一、第二位为有效值、第三位为倍数值;若有效值 后面加上“r”、 “r”表示小数点;若数字后面还有字母、即这字母表示电阻的误差、各 种字母表示的谋差值不同。例如:冇一标称为102的电阻,这个电阻的阻值应为10x102=1000q;又如:冇一标称 为10r5d的电阻,这个电阻的阻值应为10.

17、5q -误差为±5%、即10.5q±5%。表3数字农示与直接表示对照表数字表示电阻值10的n次方实际电阻值10 010x10°10q10 110x109100 q20 310x10f20000 q=20k30 430x10*q300000q=300k47 547x1094700000 q=4700kr50. 5q10r5d10. 5q±5%2、电阻器的种类:电阻器冇两大类。一类是固定电阻器如图3a所示:固定电阻器的阻值是固定不变的; 另一种是对变电阻器如图3b所示:可变电阻器是在一个固定电阻器上加一个滑动臂1佃构成, 当移动滑动臂吋,可在电阻器某一端与滑

18、动臂之间得到不同的阻值。因电阻器制造的材料不同,其名称也不同。如:炭膜电阻器、金属膜电阻器、线绕电阻 器、陶瓷电阻器等,电阻器符号如图3所示。a固定电阻b 可变电阻图33、电阻器的功率计算:在电路屮通过电流吋,电阻器会阻碍电流的通过。在电阻两端产生和应的压降,电阻器 的阻值、压降和流经的电流有如下关系:r=u/i或u=ir,其功率为:p=1u=i2ro由此可见 电阻器的功率是由电压的高低和流过电流大小决定的。一般电阻器的功率分别有1/8、1/4、 1/2、1、2、5、10w 等规格。二、电容器:电路理论中的电容元件(capacitor)是(实际)电容器的理想化模型。把两块金属极板用介质隔开就可

19、构成一个简单的电容器。由于理想介质是不导电的,在 外电源作用下,两块极板上能分别存贮等量的异性电荷。外电源撒走示,这些电荷依靠电场 力的作用,互相吸引,而又为介质所绝缘不能中和,因而极板上的电荷能长久地存贮下去。 因此,电容器是一种能存贮电荷的器件。在国际单位制中,c的单位为法拉(中文代号为法, 国际代号为f)o一个电容器,除了标明它的电容量外,还需标明它的额定工作电压。一般电容器被击穿 后,它的介质就从原来不导电变成导电,丧失了电容器的作用。因此,使用电容器时不应超 过它的额定工作电压。1、电容器是电路屮的基木元件,主要用于交流耦合、滤波、隔直、交流旁路和电容潜 张等。单位用:法拉(f)、毫

20、法(mf)、微法(uf)、纳法(nf)、皮法(pf)来表示。即:1 f= 103mf=1 06uf = 109nf =1012pf表4电容器标称及符号电容量标记符号电容量标记符号电容量标记符号0.1 pfpllooooopfloonlooouflm0.33pfp3333000pf330n3300uf3 m3lpflpluflulooxlouf100m3.3pf3p33u33u3330x1 03uf330mloopflooplooufloouifif330pf330p330uf330u3.3f3f32、电容器基本分为三类:(1)电解电容器:这种电容器具冇正负极性z分、如图6(a)所示、两个电极z

21、间用电解质分离。电解电 容器一般容量比较大,使用电解电容器时一定要注意电容量、耐压值和正负极性。一口接反, 电容器将爆裂,在电路中一般将电解电容器的正极接在高电位,负极接在低电位,其正负极 性一般用颜色或止负号表示。(2)固定通用电容器:这种电容器没冇正负极性z分、如图6(b)所示。所用介质不同,如纸介质、涤纶介质、 陶瓷介质、钮介质等。(3) 可变电容器:两极片分成动片和定片、中间用薄膜片或用空气做为隔离介质如图6(c)所示,移动动 片就可以改变电容量。3、电容器的类型及符号如图6所示:zn o o4电解电容固足电容(a)电解电容(b)固定通川电容(c)电容符号图6电容器的类型及符号电容容量

22、表示方法:1、直标法:直标法是用阿拉伯数字和单位直接在电容器表面标出电容器的容量、电压 等参数,容量单位有uf、mf、nf、pf。2、色标法:色标法是用不同颜色的色点或色环來表示电容器的标称容量。色点表示时 应从缺口处顺时针方向读起;色环表示应从引脚方向读起,各种颜色所代表的意义与色环电 阻相同,读出的单位为pf,03、数字表示法:用三个阿拉伯数字加上相应的字母标出电容器的标称容量,单位为pf, 读法如电阻器数字表示法相同如表5所示。表5 数字表示与直接表示对照表数字衣示电容量10的n次方实际电容量10210x102pfo.ooluf10310x103pfo.oluf104 j 100 je1

23、0x104pfo.luf/ 100 v10 510x105pfluf1h204k20 x 104pf0.2uf/k 级2a 563 j56x 103pf0.056uf / 2a (安)/j级4、电容量的计算如图7所示:t卜cihifc2 c3并联 c=c1+c2+c3图7串联 i/oi/c1+i/c2+i/c3三、电感元件:(一) 电路理论中的电感元件(inductor)是(实验)电感的理想化模型。导线中有电流时,其周围即建立磁场。通常我们把导线绕成线圈如图8所示,以增强线圈内部的磁场, 存贮磁场能量的器件。因此电感线圈是一种能够i (t)w(t)ixt)图9一个实际的电感线圈,除了标明它的电

24、感量外,还应标明它的额定工作电流。电流过 人,会使线圈过热或使线圈受到过大电磁力的作用而发生机械形变,英至烧坏线圈。(二)电感量的表示方法:a、直标法:直标法是用阿拉伯数字和单位符号直接在电感器表而标出电感器的电感量、 电压等参数,电感量的单位有h、mh、uhob、色标法:色标法是用不同颜色的色点或色环來表示电感器的感量,色点表示应从缺口 处顺时针方向读起;色环表示应从引脚方向读起,各种颜色所代表的意义与色环电卩ruii同, 读出电感量的单位为uh。c、数字符号表示法:用三个阿拉伯数字加上札|应的字母标出电感器的标称感量和允许的 误差,单位为uh。读法如电阻器数字表示法相同。第二章 常用仪器设

25、备的使用说明2.1 5002指针式万用表一、万用表的测量方法(一)使川前须调节机械零钮“ gt使指针准确地指示在刻度尺第二条刻度线的零位置 上。(二)电阻测量:将测试杆分别插在插口“杆和呻'插孔内,左边旋钮旋至“ q ”位置上,右边旋钮旋至欲测 虽的电阻量程,先将两测试杆矩路,使指针向右偏转,然后调节电位器使指针指示在欧 姆标尺“(f位置上,再将测试杆分开,跨接被测电阻两端,指示值见第一条刻度线。为了提 高测试梢度,指针所指示被测电阻之值应尽可能指示在刻度中间段,即全刻度起始的 20 %-80 %弧度范围内。当二测试杆短路时,调节“q,环能使指针指至旷q咳ij度的©位置时,表

26、明电池电压不 足,应更换电池。(三)直流电压测量:将测试杆分别插在插口 “*”和“+”插孔内,右边旋钮旋至“歹”位置上 左边旋钮 旋至“歹”所测量的直流电压的相应量程位置上,再将测试杆跨(并)接在被测电路的两端。 当不能预计被测电压人约数值时,可将左边旋钮旋至最大量程位宜上,然后根据指针指示人 约数值,再选择适当量程,使指针得到最大偏转。测量直流电压时,当指针反向偏转只需将测试杆的“ + ”、“ - ”极互换即可。读数见第 二条刻度线。(四)交流电压测量:将右边旋钮旋至“卩”位置上,左边开关旋钮旋至卩所测虽的交流电压值相应的虽程 位置上,测量方法与直流电压测量方法和似。(五)直流电流测量:将左

27、边旋钮旋至“入”位置上,右边旋至被测电流入相应的量程位置上,将测试杆插在插口 “*”和“+”插孔内,然后将测试杆串接在测试电路中,指示值见第二条刻度线。(六)交流电流测量:将左边旋钮旋至“方”位置上,右边旋至被测电流相应量程位置,将测试杆分别插在插口 “*”和“+”插孔内,然后将测试杆串接在测试电路中,指示值见第二条刻度线。(七)被测电阻、电压、电流值的计算:被测电阻阻值二指针读数x量程值被测电压(电流)值二(指针读数x量程)/满刻度二、万用表使用的注意事项:为了保护万用表避免不应有的损失,使用中应注意下列事项:1、使用万用表前,必须熟悉每个转换开关、按钮、旋钮、插孔的作用,了解表盘上每 条刻

28、度线所对应的被测电量。测量前,必须明确要测什么和怎样测,然后拨到相应的测量种 类和用程档上。假如预先无法估计被测量的人小,应先拨到最人量程档,再逐渐减小量程到 介适的位置。每一次拿起表笔准备测虽时,务必要核对一下测量种类及量程选择开关是否拨 到合适的位置,这是避免万用表损坏的最后机会了。2、测量完毕,将量程选择开关拨到电压(电流)最高档位置,防止下次测量时不慎将表 烧坏。3、测电流时应将万用表串到被测电路中,测直流电流时还应注意极性,表笔接反,表 针会反打,容易把表针打弯。4、测电流时,若电源内阻和负载电阻都很小,应尽量选择较大的电流量程,以降低万 用表内阻,减小对被测电路工作状态的影响。5、

29、测电压时,应将力用表并联在被测电路的两端,测肓流电压时,同样要注意正负极 性。6、严禁在测高压(如220v)或大电流(0.5a)吋拔动量程选择开关,以免产生电弧, 烧坏转换开关触点。7、被测电压高于100v时须注意安全,养成单手操作的习惯。测高压时必须使丿ij高绝 缘性的表笔。8、测高内阻电源的电压时,应尽虽选较大的电压虽程,因量程越大,内阻也越高,这 样表针的偏转角虽然小了,但读数却更真实些。9、万用表测量高频信号电压时,误差很大。由于整流元件的非线性,万用表测iv以 卜-的交流电压的谋差也很大,万用表不能用于测亳伏级的微弱信号(数字式万用表除外)。10、不能直接用万用表测量方波、矩形波、锯

30、齿波等非正弦电压。11、严禁在被测电路带电的情况下测量电阻,否则,极易损坏万用表。12、测最晶体管,电解电容等有极性元器件的等效电阻时,必须注意两表笔的极性。或 者说正表笔(即红笔,其插座上标有“ + ”)接表电池的负极,所以带负电;负表笔(即黑 笔,其插座上标有“”或“*”)接电池正极,因此带正电。若把表笔接反了,测量结果会 不同。13、采用不同倍率的电阻档,测量非线性元件的等效电阻,测出的电阻值也不同。rx1 档测出的电阻最小。14、rx10k档的电池电压较高(9v、12v、25v)不宜检查耐压很低的元件。15、不能用电阻档直接测高灵皱度表头的内阻,以免烧毁动圈或打弯表针。2.2 ms80

31、50数字多用表一、前面板说明1、vqhz端除电流测量外,所有其它测量功能的输入端,使用红色表等连接。2、com端所冇测量负输入端,使用黑表笔连接。3、ua/ma 测量电流ua、ma时的正输入端,使用红表笔连接。4、a端 测量0.5a-10a电流时的正输入端,使用红表笔连接。5、档位切换按钮组 用于选择测量功能,例如选择电压、电流、电阻、电容等。6、存储操作按钮组 用于数据存储、冋放、删除等功能。7、power开关用于打开或关闭仪表工作电源。8、select键一一刚进入某一测量功能吋,仪表进入它的第一次测量模式,按 select键可以选择笫二或笫三测量模式。9、range键用于各种测量时,手动选

32、择量程。在自动量程状态(显示auto)卜, 按range次,则进入手动量程状态(显示manual),此示,按range键则改变量程, vfd显示屏左上角的小数字指示现在的量程。当按range键2秒才放开,则仪表返冋ti 动量程状态。10、rela键按动rel4进入相对测量状态。xv2 v0 一gbsfwvol* 壬hc5>aasnld <s8 xvw veselect db niljawmls-u一i7ie-1v一1* 一mu-r>lu 一 ladci- iadv-i -luel?qsh -zmyweqp%u -£kv_ 岀 m n5§ g i xvwm

33、m m m msffl440hoh-rtlvlzjlev-t一 iglxj- -jnho - - dwv - e3l>l00-11、hold键用于保持测量数据不变,再按一次恢复测量。12. max/min键 按动max/min键进入最大值、最小值记录状态,同吋显示最大值。 再按此键测可显示授小值、授大值-最小值、平均值。当按下此键2秒后才放开,则退出授 大值、最小值记录状态。频率、二极管和电容测量时按此键无效。13、“战键 在测量电压或者电流时,按sh/键,仪表将进入线性频率测虽状态。14、主显示区用于第一功能测最结杲显示。15、量程显示器 手动量程时用于指示量程。16、第二显示区用于第

34、二功能测量结果显示。二、使用时的注意事项1、使用仪表前应仔细阅读本手册的操作方法和安全提示,若未按说明书指定的方式使 用,可能对仪表造成损坏。2、请勿使用失常仪表。3、不要企图测量超过looovac和looovdc的电压,超过电压测量的极限可能损坏仪 表和操作者的安全。三、操作方法(一)、电阻/通断测试电阻测量范围0.01q-50mq,测量方法如下:1、打开电源开关,按下q按钮。2、将红黑色测试线分别插入vq hz输入端和com输入端。3、按select键选择电阻(q)或通断测量模式。4、对于电阻测量,将红、黑色探头接到电阻两端。从显示屏上读取电阻值。若显示ol, 说明电阻大于50mq。5、在

35、电阻测量模式时,按range键可以选择量程。注:在电路板上测量电阻和通断时,应先关闭电路板的电源示再测。由于可能存在其它 电路的并联,测试显示的电阻值不一定是电阻器的真正值。(二)、交流伏特/dbm测量测量电压范围ac-1000v(不要试图测量超过1000v的电压)。测量方法如下:1、打开电源开关,按下acv按钮。2、将红色、黑色测试线分别插入vqhz和com输入端。3、用红色和黑色的探头将仪表并接到被测电压的两端。4、从显示屏上读出仪表的数据。若仪表显示lo,表示被测电压超过仪表的量程,应 立即将红探头和黑探头从被测电路上取开。注:探头悬空时,测试线感应电压可能使显示屏有不稳定读数,但不影响

36、测量时精度。(三)、直流伏特/直流伏特+交流伏特测量测量电压范围ac或dc0.5vj000v(不要试图测量超过1000v的电压)。测虽方法如下:1、打开电源开关,按下dcv按钮。2、将红色、黑色测试线分别插入vqhz和com输入端。3、 select键选择dcv或dcv+acv测量模式。4、测量dcv时,将红色深头接在被测电压的正极、黑色探头接在被测电压的负极。5、从显示屏上读取测量值。若仪表显示lo,表示被测电压超过仪表的量程,应立即 将红探头和黑探头从被测电路上取开。6、测量dcv时,按range键可以手动选择量程,量程指示器显示量程值。注:探头悬空时,测试线感应的电压可径使显示屏有不稳定

37、的读数,但不彫响测量时 的精度。(四)、直流安培咬流安培/直流安培+交流安培测量测量电压范围dc0.1ma-10a, ac0.5aj0a(要事先值计被测电流,不要测量超 过11a的保险丝电流值)。测量方法如下:1、打开电源开关,按卜一 a按钮。2、将红色测试线插入a输入端、黑色测试线分别插入com输入端。3、按select键选择在流a,交流a,直流a+交流a测量模式。4、关闭被测电路的电源,以串联方式将红色探头和黑色探头接到被测电路中,再打开被 测电路电源。5、由显示屏上读取测量值。测呆肓流时,若仪表显示为正,表示电流由红测试线流入仪 表。若仪表显示为负,表示电流由黑测试线流入仪表。若显示ol

38、,说明电流超过仪表的量 程。6、测量直流a或交流a时,按range键可以手动选择量程,直流ma+交流ma测量 模式卜保持白动量程,按range键无效。注:宜流a+交流a测竝模式下,由于要进行两种测量的切换以及均方根计算、所以测量数 据刷新较慢。(五)、二极管测量二极管正向压降测量范围0-2.5v,操作方法如下:1、打开电源开关,按下羽按钮。2、将红色测试线插入vqhz端、黑色测试线插入com端。3、将红色探头接二极管正极、黑色探头接二极管负极,显示屏将显示二极管的正向 电压降。4、将黑色探头接二极管正极、红色探头接二极管负极,若显示屏显示ol,表示二极 管反向电阻正常,若不显示ol,表示二极管

39、反向漏电。注:若在电路板上测试二极管,应先关闭电路板的电源后再测。由于可能存在其它 电路的并联,测试显示值不一定是3、4所列的结果。2.3直流稳压电源wyk系列数字显示直流稳压电源面板图旧日日日日日阳 旧阳日日日|稳流稳压; 独w ;稳流 赛口稳床wyk系列稳压电源为数字显示直流稳压电源。一、wyk直流稳压电源线路形式为线性串联调整式,具有稳定性高,纹波电压低的优点。1、采用基准电压悬浮迭加式技术,输出电压町以从零伏起调到额定值,输出电流可以从 零安培预置到额定值。2、采用继电器组改变整流桥两端的交流电压,减小调整管的管压降,提高整机率。继电 器组的工作壮态是随输出电压变化而改变整流桥电压,所

40、有的继电器释放时桥两端的交流电 压最低,输出电压最高;所有的继电器吸合时桥两端交流电压最高,输出电压最低。3、wyk-30系列(输出电压0-30v)采用三貝继电器纟r成八种工作壮态,桥交流两端的 交流即有八种不同的电压。4、该直流稳压电源具有主从跟踪串联、并联功能。串联使用吋,输出电压为两路电压z 和,提高负载电压能力;并联使用时输出电流为两路输岀电流之和,提高负载带载能力。二、使用说明:1、开启电源开关。指示灯亮一表示电源接通,预热10分钟,再正常使用。2、电源分别冇两路电压输出,每路输出各用一块数显电压表和一块数显电流表。三、鉴別电路工作在稳压状态或稳流状态的简单方法:当电路工作在稳压状态

41、时,一般将“稳流调节”旋钮置于最右端,电压、电流指示值不变。 在额定负载范围内,变化负载时,电流改变,电压不变。当电路工作在稳流状态时,微微调节“电压调节”旋钮,电压、电流指示值不变。在额 定负载范围内,变化负载时,电压改变,电流不变。四、使用注意事项:1 具有主、从跟踪电源:(1) 主、从串联跟踪时,如有功率输出则应用功率相对应的导线将主路的负端与从路的 正端可靠短接。从路调流电位器顺时针调到最人。(2) 主、从并联跟踪时,如果冇功率输出则应用与输出功率相符的导线分别将主、从电 源的正端和正端、负端和负端相煎接,如果仅接在一-路电源的输出端子上,将可能造成两路 输出电流不平衡,同时也有可能造

42、成串并联的损坏。2、两台电源或无跟踪双路电源串联或并联使用,两台电源的调压电位器及调流电位器都 是各自独立工作。串联使用时,输出电流最人值为其屮一路的较小电流值,并联使用时两路 输出电压应相等。3、请勿长期处于短路壮态。4、电压输出由“+”、“亠两接线柱供给,地接线柱为保护接地端应与机壳相连。5、供电电源应有接地线。本仪器内外保护接地线应连接良好,严禁断开接地保护线。6、更换保险丝吋,应按仪器的铭牌标志要求进行。7、开盖对仪器进行调整、维修前,应先断开仪器的电源输入线。实验二基尔霍夫定律一、实验冃的1、验证基尔霍夫定律。2、学会测定电路的开路电压与短路电流;加深对参考方向的理解。实验设备及用具

43、直流稳压电源一台万用表一只门制电路实验板一块实验的基木原理在分析计算线性电路中的电流、电压除可用欧姆定律外,基尔霍夫定律是电路理论屮 最基木也是最重要的定律乙一,它概插了集总电路中电流和电压分别应遵循的基本规律。四、实验内容及要求1、基尔霍夫电流定律(kcl):“在集总电路中,任何时刻,对任一节点,所有支路的电流代数和怛等于零。”即:zz = o2、基尔霍夫电压定律(kvl):“在集总电路屮,任何时刻,沿任一冋路,所有支路的电压代数和恒等于零。”即:zm = 0电路中各个支路的电流和支路的电压必然受到两类约束,一类是元件本身造成的约束, 另一类是元件相互联接关系造成的约束,基尔霍夫定律表述的是

44、第二类约束。参考方向:在电路理论中,参考方向是一个重要的概念,它有具体的意义。电路中, 我们往往不知道某一个元件两端电压的真实极性或流过电流的真实流向,只有预先假定一个 方向,这个方向就是参考方向。在测量或计算小,如果得出某一个元件两端电压的极性或电 流的流向与参考方向相同,则把该电压值或电流值取为正。否则把该电压值或电流值取为负, 以表示电压的极性或电流的流向与参考方向相反。五、实验步骤1、基尔霍夫电流定律(kcl)的验证:图1测试电路图根据图1,先设定支路的电流1|、【2、【3的参考方向。图1中,ab、a2b2> agb3为电流表(用万用表代)的接口,用一只电流表分别测量 电流h、【

45、2、-测量电流时,应先把电流表置于大量程串入电路中。把计算与测量出的电流i】、【2、【3值记入表1中。根据图1中元件的参数,测量ad间电压计算出电流i】、【2、13。 表1数字万用表测量值计算值误差()ii(ma)b(ma)【3(ma)3、基尔霍夫电压定律(kvl)的验证:根据图1,先设定回路电压的参考方向。在图1中,用电压表依次读収回路abcdefa的支路电压uab、5c、ucd> ude、 uef、5八等以及冋路abcda的支路电压uab、6c、ucd、udao选择电压表的极性和与 上述测量电流时类似,测量出的支路电压值记入表2中。根据前面计算出电流h、【2、i3并 值,计算出相应的

46、电压计算值记入表2中。表2单位(v)5bubcucdudeuefufaudae u(abcdefa)eu( abcda)力用表测量值(v)计算值(v)误差()切断电源后,将ad间开关断开,再接入电源,在ad间分别接入电压表和电流表分别 测量ad间的开路电压和短路电流,并将测量结果填入表3与ad间未短路的电流及未短路 的电压相比较。表3ad开路开路电压uad=(v)开路电流1=0ad短路短路电压uad=o短路电流id=(ma)六、实验数据的处理与实验报告要求1、按实验内容与步骤13要求列出测量结果。2、得出相应的结论。七、注意事项1、复习教材中的相关部分。阅读实验指导书,了解实验原理、实验内容和

47、步骤。2、改接电路,一定耍先切断电源,确认改接电路无误后,再接通电源。3、测得的电流和电压,应根据所假定的参考方向,分别标上相应的正、负号。4、测量电路数据时、请使用一个电流表逐一测试。八、思考题1、如何理解在集总电路中,任何时刻,对任一节点,所冇支路的电流代数和恒等于零?2、如何理解在集总电路中,任何时刻,沿任一回路,所有支路的电压代数和恒等于零?3、a、d间的不同阻值对基尔崔夫的电流定律和电压定律有没有影响,为什么?us1100a510rw tikoh k>'、r5 10 us2300+r4r2实验二基尔霍夫定律实验板电路要求:1、选定ad间的电阻值(电位器阻值,不能选0),

48、测出其它电阻的实际电阻值。2、用万用表测好稳压电源电压,再接入电路中。3、注意拨键开关的位置,开为断开位置。4、不能用鳄鱼夹直接夹插座上,必须用导线接入。5、该实验的重点是要掌握电路中的电流、电压参考方向,测量的数据与参考方向一致 时数据为正;与参考方向相反时数据为负。为什么?6、“图一”电路屮a、d间串接的电阻阻值由h己考虑选取,最好选取三个不同阻值 的电阻分别测出三种数据來证明是否符合工1=0、su=0o为什么?实验三电源的等效变换一、实验目的1、通过实验了解什么是电流源及其外特性。2、掌握电流源和电压源进行等效变换的条件。二、实验设备及用具直流稳压电源一台数字万用表一只自制电路实验板一块

49、三、实验的基本原理1、电流源电流源是电压源以外的另一种形式的电源,它可产生一个电流提供给外电路。理想电流 源可以向外电路提供一个恒值电流,而无论外电路电阻的人小如何。理想电流源具有两个基 本特性:第-,理想电流源发出的电流是恒值,或是一定的时间函数,与其负载人小无关; 第二,理想电流源的端电压并不能由它本身决定,而是由其联接的外电路确定的。实际电流源可以用一个理想电流源和一个内阻r并联的电路模型來表示(理想电流源 并联的内阻r为无穷人)。实际电流源的模型及其伏安特性如图1所示。ai4图1实际电流源的模型及其伏安特性某些器件的伏安特性具有电流源性质。本实验中的电流源是使用三极管来实现的。由图2可

50、见,当ucb在一定范围变化时,集电极电流ic近似怛定,可以近似地视为理想电流源。akma)图2共基极接法时输出特性(b)电流源形式占rsc)isu rl实验电路如图4(a)所示,其等效电路如图4(b) o2、电源的等效变换:一个实际的电源,就其外部特性而言,可看成一个电压源,也口j以看成是一个电流源。 这可以证明如下:设冇一个电压源和一个电流源分别与相同的外电阻联接,如图3所示。(a)电压源形式图3对于图3两种电源形式,只要满足以f关系:is=us / rsrs=r s 则有:1=1 u=(j由此对见:图3的两种电源形式对外电路是完金等效的。因此两种电源可以互相替换阳 对外电路没有任何影响。利

51、用电源等效变换条件,可以很方便地把一个串联内阻为rs的电 压源us变换成一个并联内阻为rs的电流源5/rs ;反z,也町以很容易地把一个电流源 变换成一个等效的电压源。四、实验內容及耍求该实验通过对不同电路的电流测试,验证理想电流源的特点与伏安特性;验证实际电流 源的外特性和电源等效变换应具备的条件。五、实验步骤1、测试理想电流源的伏安特性:(a)理想电流源实验电路(b)等效电路图4调节电位器re,使电流ic =10mao再由小到大依次调节rl的阻值,使其分別为表1 中所示的数值,记录电流表中相对应的读数并填入表1中。表1电位器rl( q)150200250300350400450数字万用表测

52、量值ic(ma)2、测定实际电流源的外特性:实验电路如图5(a)所示,其等效电路如图5(b)。rl为可变负载电阻。调节电位器re, 使电流ic=10(ma)。再山小到大依次调节陽的阻值,使其分别为表2中所示的数值,记录 电流表中相对应的读数并填入表2中。实际电流源实验电路(b)等效电路图5表2电位器rl( q)200300400500600数字万用表测量值il(ma)计算值il(ma)误差()3、电源等效变换:根据电源等效变换的规则,如图5(b)所示的电流源,可以变换成为一个电压源,其参数 如图6所示:图6电压源等效电路在图6中,等效电压源电压us可由公式us=icrs=0.01x150=1.5v, rs=150q时计算得 出,从而可以计算出i.。调节rl,使其分别为表3中所列的电阻值,然后,将计算出ii的值与其测量值依次记 录于表3中。比较表2、表3中数据可以

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