电路复件电路实验指导

1、电路实验指导电路实验基础知识1.1.1 学生实验守则电路实验是在老师指导下，由学生独立完成的一项实验环节。通过实验，培养学生严谨求实的科学作风和实验的基本技能以及分析问题、解决问题的能力。在实验中应注意安全，爱护国家财产。为此，实验人员应遵守下述守则：1. 实验前应充分预习，写出预习报告，无预习报告者不能做实验。2. 准时到达实验室，在指定地点进行实验。严禁大声喧哗，不随地吐痰，不乱扔纸屑，保持室内清洁。3. 合电源前必须请老师检查电路。4. 在实验过程中，严禁带电接线、拆线、改线。改动接线，必须经老师同意。要爱护实验设备，非本次实验用仪器、设备未经允许不得动用。5. 实验中发现异常现象或故障

2、，应立即断电，保持原状，向老师报告。6. 实验结束后，断开电源，请老师检查数据，并填写实验记录。经老师签字后方可拆线，并将实验仪器设备放回原处，摆放整齐。7. 凡属违章操作损坏仪器者，要写事故检查报告，并酌情进行赔偿，情节严重者停止实验。8. 实验报告的要求一份完整的实验报告包括三部分内容：预习报告、总结报告、原始数据记录。1）预习报告实验前必须复习有关教材内容，预习实验指导书，明确实验目的，了解实验原理和内容，熟悉实验所需仪器的使用，掌握实验步骤及注意事项。写出实验预习报告，其内容包括：实验目的、实验线路、列出选用的设备名称、拟定出实验步骤、原始数据记录表格、必要的计算、注意事项。2）总结报

3、告做完实验，接着预习报告做总结报告，要求如下：整理实验数据和必要的计算、用坐标纸画出实验曲线、对总结报告中提出的问题作出回答。3）原始数据记录：在实验过程中记录的实验设备及实验数据，实验结束老师需在其上签字装订时附在总结报告后。1.1.2 设备、仪表基础知识1.功率表功率表是电动系仪表，用于直流电路和交流电路中测量电功率，其测量结构主要由固定的电流线圈和可动的电压线圈组成，电流线圈与负载串联，反映负载的电流；电压线圈与负载并联，反映负载的电压。以D26W型功率表为例，对功率表的使用方法进行介绍，其它型号功率表的使用方法与其基本类似。1）量程选择功率表的电压量程和电流量程根据被测负载的电压和电流

4、来确定，要大于被测电路的电压、电流值。只有保证电压线圈和电流线圈都不过载，测量的功率值才准确，功率表也不会被烧坏。b b)两电流线圈串联(c)两电流线圈并联图1-1D26W型功率表该表有四个电压接线柱，其中一个带有*标的接线柱为公共端，另外三个是电压量程选择端，有75V、150V、300V量程。四个电流接线柱，没有标明量程，需要通过对四个接线柱的不同连接方式改变量程，即：通过活动连接片使两个0.5A的电流线圈串联，得到0.5A的量程，见图1-1(b)。通过活动连接片使两个电流线圈并联，得到1A的量程，见图1-1(c)2)连接方法用功率表测量功率时，需使用四个接线端，两个电压线圈接线柱和两个电流

5、线圈接线柱，电压线圈要并联接入被测电路，电流线圈要串联接入被测电路。通常情况下，电压线圈和电流线圈的带有*标端应短接在一起，否则功率表除反偏外，还有可能损坏。3)功率表的读数功率表与其它仪表不同，功率表的表盘上并不标明瓦特数，而只标明分格数，所以从表盘上并不能直接读出所测的功率值，而须经过计算得到。当选用不同的电压、电流量程时，每分格所代表的瓦特数是不相同的，设每分格代表的功率为c,则：电压量程(伏)电流量程(安)表盘满刻度数cos-（瓦/格）cos4为功率表的功率因数。知道了C值和仪表指针偏转后指示格数a,即可求出被测功率：P=Cz4)使用注意事项(1)功率表在使用过程中应水平放置。(2)仪

6、表指针如不在零位时，可利用表盖上零位调整器调整。(3)测量时，如遇仪表指针反向偏转，应改变仪表面扳上的“+”、“一”换向开关极性，切忌互换电压接线，以免使仪表产生误差。(4)功率表与其它指示仪表不同，指针偏转大小只表明功率值，并不显示仪表本身是否过栽，有时表针虽未达到满度，只要U或I之一超过该表的量程就会损坏仪表。故在使用功率表时，通常需接入电压表和电流表进行监控。2.SS-7802A型示波器的使用方法示波器是一种应用于科研、生产实践和实验教学的综合性测量仪器。它可用来观察电信号的波形并定量测试被测波形的参数，如幅度、频率、相位和脉宽等。本节将简单介绍SS-7802A型双踪示波器的使用方法。(

7、18)(13)(14)(10)(22)图1-3 SS-7802A型示波器面板示意图SS-7802A型示波器面板示意图如图1-3所示。（1） POWER电源开关。（2） INTEN:扫描轨迹辉度调节。顺时针旋转，扫迹亮度增加。（3） READ OUT屏幕显示文字辉度调节。顺时针旋转，文字亮度增加。（4） FOCUS轨迹聚焦调节。（5） CAL校准信号输出端口。输出 f=lKHz, V峰-峰=方波校准电压信号。（6）工：接地端子。(23)图1-2 屏幕显示区1）屏幕显示区各部分表示含义屏幕显示如 图1-2所示。（1）扫描显示模式。（2）扫描微调时出现符号。（3）扫描时间 （TIME/DIV）。（4

8、）触发源名称。（5）触发极性。（6）触发耦合方式。（7）触发电平。（8） 释抑时间。（9）CH1工作。（11）、（18）分别表示通道1和通道2的垂直电压分度（VOLTS/DIV）。（10）、（17）垂直电压分度微调时出现符号。（12）、（19）输入信号为交流电压时显示符号。（13） CH1接地。（14） “ADD按下时显示符号。 （15） CH2工作。（16） “INV”按下时显 示符号。（20） CH2接地。（21）按下“MA 10”时显示。（22）输入信号频率。（23）功能 模式。(8)/(10) (11)(12) (13) (14) (15) (16) (17) (18)(19) (20

9、)(19)(1) (2) (3)/ / /(5) (6)/ /(15)(11)(10)(12)2）面板上主要控制按钮的名称和作用（22） （23）(16)(24)(21) 1ms-0.26VHO : 0%f : TV -MODETV -Hf=200.000HCH1MA G+ DC1 ： 100mV (或 V)，+2 ： ； 200mV (或 V)+* 4+w*+4-mii(5)(9)(25)(6)(8)（7） CHICH2:通道1（CHl）和通道2（CH2的垂直输入端，当连接测试线后，红色夹子为信号输入端，黑色夹子为地端。观察单路信号时，可任取二通道之一。在XY方式时，CHl作X轴输入端，CH

10、tCH2作Y轴输入端。（8） VOLTS/DIV:垂直电压分度调节及微调旋钮。左右旋转此旋钮，可选择每格电压值，电压范围为2mVZ格至5V/格，电压数值在屏幕显示区位置（11）或（18）处显示。若按压此旋钮，再左右旋转，可作垂直电压分度微调，此时屏幕显示区位置（10）或（17）处显示“”符号，此状态不能进行定量测量；再次按压此旋钮，取消“”符号，进入定量测量状态。（9） POSITION调节屏幕信号垂直方向位移。（10） 垂直偏转系统显示方式选择。按“CHT或CH2选择显示CH1或CH2通道的信号，被显示通道的通道号在屏幕显示区位置（9）、（15）处显示，再按一次所选中的通道号，可取消显示信号

11、。当所有通道都未选中，示波器自动显示CH1通道信号。“ADD为求和方式。按下“ADD可显示两通道波形和（CH1+CH2,选择此方式时，屏幕显示区位置（14）处显示“+”符号。“INV”为通道2反向方式。按下“INV”键，CH2通道波形反相，同时屏幕显示区位置（16）处显示符号，若此时“ADD也按下，可显示两通道波形差（CH1-CH2。（11） 垂直偏转系统显示模式选择：当双踪或多踪显示时需要选择显示模式。ALT（交替）：两个或多个信号交替显示，此模式适合观测高频信号。CHOP（断续）：两个或多个信号以约555KHz的频率切换。此模式适合观测低频信号。灯亮时为CHO配示方式。（12） 输入耦合开

12、关：选择被测信号馈至垂直放大器输入端的耦合方式。DC（直流耦合）：输入信号所有成分直接加到垂直放大器的输入端。AC（交流耦合）：耦合交流分量，隔离输入信号的直流分量。当选择此方式时，电压单位如屏幕显示区位置（12）、（19）处所显示。GND输入信号从垂直放大器的输入端断开且输入端接地，提供一条零电平基线，当进行直流测量时，该基线位置可用做基准。按下“GND键，接地符号在屏幕显示区位置（13）或（20）处显示。（13） POSITION:调节屏幕上信号水平方向位移。（14） TIME/DIV:选择扫描速度。左右旋转时，调节选择扫描速度，其数值在屏幕位置（3）处显示。当按压此旋钮，再左右旋转，可作

13、扫描微调，屏幕位置（2）处显示“”符号，此状态，不能做定量测量；再一次按压此旋钮，“”符号消失，进入定量测量状态。（15） MAG10:扫描放大。按下“MAGR=R2=1000时及二极管D的伏安特性曲线。(2)如果已知一个线性电阻的阻值R能否画出它的伏安特性曲线(3)对比线性电阻和非线性电阻的伏安特性曲线，它们有什么特点(4)非线性电阻是否可以用一个电阻值来表示它的伏安特性为什么说对非线性电阻欧姆定律不适用1. 2.2三端变阻器1 .实验目的1)研究变阻器的调压特性、学习分析和处理实验数据的方法。2)掌握计算变阻器分压时的容量。2 .预习要求及实验说明三端变阻器的应用：作为调整负载上电压之用，

14、通常有两种联结方法。1)接成分压器UoUfz图1-9三端变阻器接成分压器线路U):电源电压R：变阻器总电阻RR：变阻器滑动端到两端的电阻R亿：负载电阻1-9联结。当负载电流不大，电压调整需从零开始时，按图2)接成可变电阻KR1U0RzUfzr图no三端变阻器接成可变电阻线路当负载电流很大，电压调整范围要求不宽时，可按图1-10联结。3)分压器的技术要求(1)要求调压特性比较均匀。调压特性即Uz-R1的曲线，若这条曲线接近直线就是调压特性均匀。因此，不希望变阻器在某些位置上移动一点儿，负载电压变化的太多或太少。(2)变阻器要经济耐用。不要使通过变阻器的电流超过其允许的最大电流，以免烧坏。(3)对

15、电源所取电流比较小。使不经过负载的电流越小越好。3 .实验仪器设备1)电路实验箱一台。2)万用表一块。4 .实验任务研究R=10KQ、Rz分别为8、1KQ、10KQ、100K时分压器的调压特性。学生自行设计实验线路及实验步骤。实验数据计入表1-7表1-7测量三端变阻器调压特性表、/R0UfzvKRz(0oo100K10K1K实验箱中的电阻组合成三端变阻器R0时，参考表1-8方案。表1-8三端变阻器R0组接方式R/Ro组接方式分压器引出线1K+2K+2K+(10K结报告1）画出RO=10kQ,在不同负载情况下的三端变阻器的调压特性曲线。2）根据所得曲线说明通常选用分压变阻器的Ro数值为什么约在1

16、/10Rz与Rz数值之间若R0太小有什么坏处3）已知：电源电压U=1V,R=10KQORz分别为100041w;5001/8w;10k1w。Rz用哪一个为什么6.注意事项作调压特性曲线时应遵循：1）坐标选择。建议Uz/U。、R/R。为X与Y坐标，这样所得曲线不受U0、R具体数值的限制，且两个变量都在0至1之间变化。2）选择适当的比例尺，本实验作图建议用16开坐标纸。3）曲线应标明坐标轴代表的量、数值、单位、曲线的名称、实验中的常量、实验组别、姓名、日期等。1. 2.3含源一端口网络1 .实验目的1）验证戴维南定理，并用实验方法测定等效电势和等效电阻。2）了解最大功率传输条件。2.预习要求及实验

17、说明1）熟练掌握戴维南定理的内容。2）计算图1-11中R=R=100Q、R=270含时，含源一端口网络的等效电势、内阻和短路电流。将计算结果填入表1-9。3）计算图1-11中负载Rh为多大时，RH上才能从网络得到最大功率b图1-11戴维南定理实验电路表1-9含源一端口网络的等效等效电路数据名称计算值实测值uabk(v)Ihd(mA)R(Q)3.实验仪器设备1）直流电流表一台2）数字万用表一台3）电路实验箱一台4.实验内容和步骤1）用实验方法测量Ubk、Ihd、R学生自行设计实验线路及实验步骤。实验数据计入表1-92）按图1-11接线，改变负载电阻Rh由0调至10KQ,测量R为不同数值时所对应的

18、5、Ih,记入表1-10。3）设计图1-11ab端口的等效电路，接入负载电阻与Rh相同。改变负载电阻，由0调至10KQ,测量不同数值的负载电阻所对应的Uabrh,将测量结果记入表5-2。表1-10戴维南定理实验数据实验R(Q)01501002503003203504005001k2k5k10kU(v)Ih(mA以b(v)Ih(mA计算P=5IH(mw)5.总结报告1）画出网络及等效电路的外特性，总结戴维南定理的内容。2）画出P-R曲线，说明最大功率传输条件。1. 2.4含有受控源电路的研究1 .实验目的1）熟悉受控源的特性。2）通过理论分析和实验验证掌握含有受控源的线性电路的分析方法。3）应用

19、叠加定理、戴维南定律分析含有受控源的线性电路。2 .预习要求及实验说明受控源：即非独立电源，其电压源的电压，电流源的电流不是独立的，是受另一电压或电流的控制。3 .实验仪器设备1、电路实验箱一台2、数字万用表一块4 .实验内容与步骤1）测定所用电压控制电压源的转移特性按图1-12接线，调节U,测量U,将测量结果填入表6-1。R2图1-12电压控制电压源的测试电路表1-11电压控制电压源的测试数据U1(v)U2(v)p.1注：心=|2|u|h若4a2%,即超出线性范围u2)研究含有受控源的线性电路分析方法(1)将受控源接入电路，如图6-3所示。图6-3图6-4(2)用表6-2中列出的三种方法计算

20、出表中各值。并用实验方法验证。应用方法计算及测量项目理论值实测值列写电路方程Ubc(V)用叠加定理E1作用E2=0U，bc(V)E1=0巳作用U，/bc(V)E1,E2共同作用Ubc(V)用戴维南定理等效电势Eo(V)等效内阻R)(Q)Ubc(V)注：1)计算日图6-4为图6-3的等效电路，按图6-4计算Ubc2)取科=R/R1=25.总结报告1）确定实验用电压控制电压源U1电压适用范围。2）总结叠加定理、戴维南定理，在含有受控源的线性电路中是否适用。3）测量的bc端开路电压Ubc为什么比计算值略小。1.2.5交流电路小实验1 .实验目的1）研究电容、电感在电路中的作用。2）研究频率对电抗的影

21、响。3）学习使用信号发生器、交流毫伏表。2 .实验仪器设备1）电路实验箱一台2）数字万用表一台3）交流毫伏表一台4）信号发生器一台3 .实验内容与步骤1）测量电容、电感、电阻分别在交、直流电路中的电流。（1）按图7-1接线，将R、L、C分别接入直流电路中，测量电路中的电流，将结果填入表7-1中。图7-1（2）按图7-2接线，将RL、C分别接入交流电路中，测量电路中的电流，将测量的结果填入表7-1中。图7-2表7-1直流U=10V交流U=Ic(mAIl(mAIr(mA2、研究RL、C在交流电路中、元件上的电流和电压有效值之间的关系。按图7-3接线，调节信号发生器f=50HZ,电压U分别为IV、2

22、V、3V、4V,测量电路中的电流，记入表7-2。图7-3表7-2u(V)1234Ic(mAIl(mAIrmmA3）测量交流电路中，测量在不同电源频率f下，RL、C元件上的电流。按图7-3接线，改变电源频率，同时维持电源电压为4V,测量电路中的电流将测量结果填入表7-3。表7-3f(HZ)5080100150200IcmmAIlmmAIrmmA4 .总结报告1）说明电容、电感、电阻分别在直流电路和交流电路中的导电现象，是否允许直流、交流通过在交直流电路中，各元件表现的阻力一样吗分别说明。2）分析在交流电路中，R、L、C上的电压和电流有效值之间的关系。3）分析在交流电路中，R、L、C上的电抗与频率

23、的关系。1.2.6荧光灯提高功率因数的研究1 .实验目的1） 了解日光灯的组成、工作原理和各部件的作用。2）以日光灯作为交流负载的典型例子，了解电阻电感串联电路的性质。3）掌握感性负载提高功率因数的方法和意义。2 .预习要求及实验说明1） 了解日光灯的工作原理及瓦特表的应用，即阅读附录八、附录九。2）复习电阻一一电感串联电路的性质及交流电路提高功率因数的方法和意义。3 .实验仪器设备：1、交流电流表一台2、交流电压表一台4、交直流瓦特表一台5、日光灯实验板一台实验内容与步骤:图8-11、熟悉实验板并按图8-1接线，并请老师检查。2、将接触调压器的输出调至零。3、将电容断开，接通电源，缓慢调节接

24、触调压器的输出电压，观察日光灯预热及点燃过程。并测量日光灯点燃时的最小电压记入表8-1。4、调节接触调压器输出电压，使Vo保持在220V。5、令电容C分别为0,F及科F、科F时，按表8-2要求，测量各电量值。6、观察起辉器作用。关闭电源取下起辉器，再合上电源，按下起辉按钮，使日光灯预热，当日光灯微红时，就放下起辉按钮，使日光灯点燃。可重复此步骤几次，观察日光灯点燃过程。表8-1点燃最小电压值（V灯管电压V(V)镇流器电压Vl(V)总电流Io(A)灯管电流IL(A)电容电流Ic(A)总功率P(W)计算值灯管功率Pd(W)镇流器功率PL(W)cos4C=0CFCF表8-2条件Vo=220V四、实验

25、仪器设备：1、交流电流表一台2、交流电压表一台3、接触调压器一台4、交直流瓦特表一台5、日光灯实验板一台五、总结报告：1、根据实验数据总结电压次与镇流器电压Vl和荧光灯M之间的关系。2、从测量数据中，计算日光灯的等效电阻。3、提高日光灯功率因数的主要特征表现是什么4、根据实验数据计算出日光灯的功率因数cos。=1时，需要并联的电容为多大并与测量数据进行比较。实验九三相电路一、实验目的：1、学习三相负载Y型和型的连接方法。2、掌握三相负载的线电压和相电压，线电流和相电流的关系。3、了解中线的作用。二、预习要求及实验说明：1、三相电路中负载有几种接法目前照明属于哪种接法2、Y接法的三相三线制电路，

26、当三相负载不对称时，负载中点与电源中点有无电位差为什么三、实验内容与布骤：1、熟悉实验板。2、负载Y形连接实验。(1)按图9-1电路接线，接好后请教师检查。(2)接通电源，按表9-1要求测量各电压和电流。表9-1开灯盏数Vax(V)Vby(V)V)z(V)Vab(V)Vbc(V)Vca(V)Voo(V)IA(A)IB(A)IC(A)IO(A)ABC有平衡333中不线平衡123无平衡333中不线平衡1233、负载形连接实验。(1)按图9-2电路接线，接好后请教师检查。(2)接通电源，按表9-2要求测量各电压、电流。表9-2开灯盏数Mb(V)V3C(V)V)a(V)Ia(A)IB(A)IC(A)I

27、ab(A)Ibc(A)Ibc(A)ABC平衡333/、平衡123四、实验仪器设备1 .交流电流表一个。2 .交流电压表一个。3 .灯泡负载板一个。4 .电流插座板一个。5 .五、总结报告：1、根据实验数据分析在负载对称情况下，丫形和形接法中线电压和相电压的关系、线电流和相电流的关系。2、总结Y形接法中，什么情况下必须使用中线。幅频特性，也称谐振曲线，如图2、谐振频率10-2所示。在R L、C串联电路中,阻抗值 Z= Z / 4 =R+j(XL-XC尸R+j(L )c= U_=Z : R21C)21在某一频率下，w L-C0,这时电流为最大，这一现象叫做谐振， 此时的频率叫做“谐振频率”。3 0

28、二一.LCf 0=2* LC实验十RLC串联电路的幅频特性和谐振现象、实验目的1、测量RLC串联电路的幅频特性。2、研究串联谐振现象以及电路参数对谐振特性的影响。二、预习要求与实验说明。1、幅频特性：在RLC串联交流电路(图10-1)中，频率的改变会引起电抗的改变，从而引起阻抗I (f)曲线。即为的改变。如果维持电源电压不变，则电路电流的大小会引起频率而改变。图10-2是两个不同电路参数的谐振曲线，f01、f02为谐振频率，若两者的电容C不同，C2小，f02则大；C1大，则f01小。信号发生器tC图 10-2图 10-13、品质因数从选择性来看，要求I(f)越尖越好，即在谐振频率附近，阻抗要灵

29、敏地随频率而变化，一般常用品质因数Q来表示。选择性的好坏用Q值来衡量，要求Q值越大越好：图 10-3 为 I/I0 f/f0I/IoU2U曲线，由图可看出 QQ 。f/fo图10-3三、实验内容与步骤1、按图10-1接线，令R=0,C/F,L=100mhT)保持电源电压U=5V不变，改变电源频率,测量电路中的电流，测出谐振频率f0,将测量结果填入表10-1。表10-1R=0C=FL=100mhU=5Vf(HZ)200400600650fo8009001k2kI(mA)2、改变电路参数，令R=50Q,C/F,L=100mh,保持电源电压U=5V不变，改变电源频率，测量电路中的电流，测出谐振频率f

30、0,将测量结果填入表10-2。表10-2R=50QC=科FL=100mhU=5vf(HZ)200400600650fo8009001k2kI(mA)3.改变电路参数，令R=0,C=pF,L=200mh，保持电源电压U=5V不变，改变电源频率,测量电路中的电流，测出谐振频率f0,将测量结果填入表10-3。表10-3R=0L=200mhC=Ff(HZ)100200300400450fo6007008001K2KI(mA)四、实验仪器设备1、电路实验箱1台2、交流电压表（或万用表）1台3、交流毫伏表1台4、信号发生器（用功率输出）1台五、总结报告1、根据表1、表2、表3中的数据，计算Q值（Q=coo

31、L/R,R为电路的总电阻）2、根据表1、表3画出二条谐振曲线。3、根据表1、表2画出I/I0f/f0的曲线（类似图10-3）。六、注意事项：曲线要画在方格纸上，曲线要平滑，不可是折线，实验中得到的点可以在曲线上，个别点也可不在曲线上。实验HRC网络的频率特性、实验目的1、研究几种典型RC网络的频率特性，建立频率特性的概念。2、学会绘制对数据座标的曲线。3、学习使用信号发生器、交流毫伏表和示波器。、预习要求及实验说明：1、阅读附录二，附录三，附录四和附录六。2、幅频特性与相频特性。如图11-1所示，输入端电压Usr是一个频率可连续变化正弦波电压，输出电压Usc是随着输入电压的大小和频率而变化的，我们以输出电压输入电压之比值来研究RC网络的频率特性：UscUsc(/jsc-/jsr尸3/jUSrUSr，一Usc一，有效值之比3=F1是频率f的函数，称幅频特性，相位差()=()sc-()sr=F2(f)也Usr是频率f的函数，称相频特性。2、几个典型的RC网络(1)频率特性单调变化的网络如图11-2所示，频率f增加，3和单调上升或下降。RIOKQUsr-O0.