电工基础实验讲义

经典word整理文档，仅参考，双击此处可删除页眉页脚。本资料属于网络整理，如有侵权，请联系删除，谢谢！再版说明年8月第1页共24页说明一九九六年十二月第2页共24页概述电工实验课是一门着重培养学生掌握电工实验基本技能以及应用电工基础理论分析解决实际问题能力的技术基础课。一、电工实验课的目的和要求：（1）本实验课是电工基础教学中实践环节，进行电工实验基本技能的训练。通告。（2）理论联系实际，培养分析和解决实际问题的能力，巩固和加深新学到的电工基础理论知识。（3）学会常用电工仪表的选用、使用方法及测量。（4）培养实事求是、严肃认真的科学作风和良好的实验习惯。（5）培养安全用电、爱护公物的良好习惯，团结互助的优良品德。二、电工实验课的主要步骤：（一）预习验原理、线路、方法和步骤，看懂（或自行拟定）实验电路图，搞清仪器设备的好记录表格。（二）实施实验1、准备工作做好下列准备工作：接线、操作、记录、监护等项工作的分工。2、连接实验线路指导教师复检。严禁未检查接通电源。3、接通实验电源电源，查出原因，排除故障，方可进行实验。4、操作、观察、读取数据现象。实验现象、数据应正确、完整、清楚做好记录，这是实验的原始数据。认第3页共24页真审查数据，是否正确、遗漏，若有及时补正。所测数据最后要经教师审查。5、扫尾工作仪表、实验器材整理工作。经教师检查后方可离开实验室。三、编写实验报告：表达出来。实验报告应字迹端正、图表清晰、分析合理、讨论深入、结果正确、实事求是的写出实验报告。完整的实验报告一般应包括以下内容：（1）实验名称、日期、班级、组别、实验者的姓名和学号。（2）实验目的。（3）实验器材、仪器仪表的名称、型号、主要规格和编号。（4）实验任务、实验原理、实验电路图和实验步骤。（5）实验数据图表、分析计算、曲线图、矢量图。（6）实验结论、问题讨论、心得体会，改正意见、建议等。四、严格遵守实验室守则，安全规则：1、实验室守则（1）实验前必须认真按指导书要求预习，没有预习不准进入实验室。（2）换，否则一切由学生自己负责。（3）实验时必须认真，不能大声喧哗，不能串位，实验必须独立完成。（4）课论处，且本实验按零分记载，不得补做。（5）未经指导老师许可不准通电，以防损坏仪器设备及发生伤亡事故。（6）未经指导老师许可，不准拿用其它桌子上的器材和仪器。（7）实验时要爱护公物，损坏实验设备，照价赔偿。（8）现短缺和损坏，由学生负全部责任。2、电工实验安全规则（1）进行实验时要严肃认识，不得做与规定实验无关的事。（2）规定处理。（3）实验线路接好后，应经过认真检查并通知全组人员后，方可接通电源。（4）行。（5）第4页共24页新接通电源（6）实验完毕后应随即切断电源。为了确保人身安全，设备仪器安全，必须认真遵守本规则。第5页共24页一、实验目的：1、了解实验室的直流电源和交流电源。2、学会使用万用表测量交、直流电压。3、学会使用直流电流表测量直流电流。二、仪器设备：1、电工电子实验台一套2、万用表一只三、原理与说明：1、实验配电装置了解本实验室电源配置情况。2、直流稳压电源的使用（1）熟悉直流稳压电源面板上各开关旋钮的位置，了解其使用方法。（2）板上指示灯应亮。（3）首先调电源电压输出使电压值调节到相应的指示值附近。（4）准直流输出电压。（5）在输出端子接上输出导线，接至相应的实验电路中，正极接“+3、用万用表测交、直流电压（1）交流电压的测量本实验室所使用的万用表型号为MF-500型。首先将功能开关置于“”位置，再旋转量程开关至“”位置，依据被测量电压的大小选用适当的档位。在不知被测电压大小时，应从最高量程试起，逐渐减至适当的档位上。换档时应注意仪表必须在脱离电源时进行。将万用表的测试棒插入响应的测试孔，红色测试棒插入“+”插孔，黑色测试棒插入“*”插孔，并接在被测电路上，交流电压讯号通过测试棒输入万用”标度尺上读出其数值，就是我们所需的值，并相应地作好记录。（2）直流电压的测量”位，量程开关置于“－”位。依据被测电压的大小，的档位。红色测试棒插入“+”插孔，黑色测试棒插入“*”插孔。红色测试棒输入万用表，在“”标度尺上读出其相应的数值，并作好记录。4、用直流电流表测量直流电流（1）直流电流表的选用第6页共24页用其指示值超过仪表标度尺三分之二的为好，这样可减小测量的误差。（2）直流电流表在电路中的连接极性，电流从“+四、实验内容及步骤：1、测交流电源电压用万用表交流电压档测实验桌上交流电源电压，记入表1－1中。测量交流电压项目UUUUUUUNVNWNUVVWWU表－12、测直流电压和直流电流在电工实验台上按图1－1接线，用万用表直流电压档测U、U、U，用直012流电流表测III，记入表1－2R两端的电压为U，流过01200R的电流为I，其余类推）00图－1第7页共24页项目UUUUIII201201V表－2五、写出实验报告：六、思考题：1、电流表、电压表在电路中应怎样连接？2、常用测量电阻的方法有哪几种？第8页共24页一、实验目的：1、掌握测量电路中各点电位的方法。2、加深理解电位、电压的关系。二、仪器设备：1、电工电子实验台一套2、万用表一只三、实验原理与方法说明：1、参考点电路中的参考点（零电位点）是任意选定的，实际上它是一个公共点。公共各点的电位高低才能比较出来。2、电位的单值性和相对性当参考点选顶后，各点电位就有一个固定的值，这就是电位的单值性。参考点不同，各点电位就不同，它们同时升高或降低了一个值，这就是电位的相对个参考点。3、用电压表测量电位当电压表接在参考点与被测点之间，电压表的读数就是被测点的电位。当电压表的负端接于参考点时被测点的电位为“+4、电位的升高和降低在电阻上电位顺着电流的方向降低。有电源的地方若电源与电流的方向一位降低。5、等位点在电路中可能有些点的电位相等，叫等位点。用导线将等电位点连起来，导线中不会有电流，同时其余各点电位以及其余部分的电流、电位也不会改变。四、实验内容及步骤：1、在实验台上按图2－1接线，经检查无误后接通电源。2、以b点为参考点，测出回路bcdE2eaE1b中各点电位并计算UcdUeaUac、Σ，记入表2－1中。3、以c点为参考点，测出回路cdE2eac中各点电位，并计算、、Uac、Σ，记入表2－1中。4、比较表2－1中数据验证电位、电压与参考点选择的关系。第9页共24页图2－1测量计算回路ΣU回路ΣUc表－1五、写出实验报告：六、思考题：电位与电压有何区别？两点间的电压为零，它们的电位是否也为零？第10页共24页一、实验目的：1、验证基尔霍夫定律。2、加深理解参考方向和绕行方向的作用。二、仪器设备：1、电工电子实验台一套2、万用表一只三、原理和方法说明：1、参考方向图3－（）是网络中的一条支路，该支路中电流实际方向并不知道，尚待a端流向bb端流向a3－（b图3—1（）取负值。因此选定了参考方向之后，我们就可以用“表明电流的实际方向。（）（b）（c）图－12、基尔霍夫定律电流和电压分别遵循的基本规律。Σ。它是电流连续性原理的反映。压的参考方向与绕行方向一致者取正号，相反者取负号。数字表达式为ΣU=0或。四、实验内容及步骤：1、按图3－2接实验电路。调电源E1和E2至给定值。第11页共24页图－22、基尔霍夫电流定律的验证：设电流参考方向。以节点d为验证节点。测出、。注意测得值应有正负号。记入表3－1中。给定测量计算VV=表－13、基尔霍夫电压定律的验证设回路绕行方向。分别测出Ubc，注意测得值有正负号，记入表3－2中。第12页共24页项目计算回路ΣU=Uab+Ubc+E1+E2=回路ΣU=Uab+Ubd+E1=回路ΣU=Ubc+E2+Ubd=VV表－2五、写出实验报告：六、思考题：第13页共24页一、实验目的：1、验证叠加原理。2、进一步熟悉电工电子实验台使用方法。二、仪器设备：1、电工电子实验台一套2、万用表一只三、原理与说明：每个电源单独作用时，在该支路中所产生的电流或电压的代数和。发电机、稳压电源等。若是电流源由于其内阻很大，则应将该处断开。四、实验内容及步骤：按图4－1接实验线路，调节E1,E2到给定值。图－11、测量E1单独作用时各支路电流I1I3，及UabUbcUdb记入表4－1中。这时实验线路如图4－2所示。拆除，用短路线短接该处。第14页共24页图－22、测量E2单独作用时，各支路电流I1，I2，I3，及Uab，Ubc，Udb”记入表4－1中。这时实验线路如图4－3所示。接上电源E2，拆除E1，用短路导线短接该处。图－33、、E2共同作用：测量、E2共同作用时各支路电流，，I3及，，Udb记入表4－1中。这时实验电路如图4－1所示，拆除原E1处的短接导线，将E1接入该处。第15页共24页位E1单独作用=E2单独作用=E1E2共同作用I1===I2===I3====Uab=Ubc=Udb=测量数据Uab=Ubc=Udb=表－14、验证叠加原理：根据表4－1算+I1”I2=I2+I2”I3=I3+I3”+Uab”+Ubc”Ubd=Ubd+Ubd”五、写出实验报告：六、思考题：电路中的功率是否可用叠加原理？为什么？试计算R3上的功率。提示：由，P3=I3Udb，P3=I3Udb，是否有P3=P3+P3的关系？第16页共24页一、实验目的：1、验证戴维南定理。2、学会测量有源二端网络的开路电压和入端电阻。3、验证负载从电源获得最大功率的条件。二、仪器设备：1、电工电子实验台一套2、万用表一只三、原理与说明：由一个等效电源来代替，等效电源的端电压等于该二端网络的开路电压，内电阻Ro表测量引出端负载开路时的电压，就是开路电压（如图5－15－2Is然后按下式计算得到。Ro=Uo／Is四、实验内容及方法：1、在实验板上按实验图5－1接线。ab两端为网络的两个引出端，其左边为有源二端网络。图－12、测定等效电路的电源电压、等效内电阻：用万用表直流电压档测出ab两端电压即为开路电压Uo=直流电流表接于ab两端其读数为短路电流Is=毫安。其入端电阻Ro伏。用可由／Is计算得到。Uo就是等效电路的电源电压。Ro就是等效电路第17页共24页的内电阻。3、测定有源二端网络的外特性：在图5－1ab两端分别接入负载电阻5－1中，并计算。项目ΩΩΩΩ测量表－14、测定等效电路的外特性：按图5－2接成等效电路，这时Eo为原电路的开路电压。Ro为原电路ab两端的入端的内电阻。在等效电路ab两端分别接入负载电阻RL’，分别测出负载端的电压和电流，记入表5－2中，并计算PL。图－2第18页共24页ΩΩΩΩ测’’量’表－25、作外特性曲线：利用表5－1、表5－2的测量数据分别作出外特性曲线U=f(I)及=f(I’并加以比较，若二者一致则戴维南定理得到验证。利用表5－1、表5－2的计算数据作出功率曲线P=f(I)及P=f(I，从曲线上求出最大功率Pmax和’，并检验其是否符合负载最大功率的条件Ri=Ro及=Is。五、写出实验报告：六、注意事项：断路实验时，电流不许超过设备额定值。七、思考题：确定Ro还有哪些方法？第19页共24页一、实验目的：1、学会用实验方法测定谐振频率。2、加深对串联谐振特点的理解。二、仪器设备：1、电工电子实验台一套2、晶体管毫伏表一台三、实验原理与说明：RLC串联电路中，如图6－1所示。当外加正弦交流电压的频率可变时，电路中的感抗XXLC系为，其有效值为I=U/Z，式中√2+(X－X2LCXωLX=1/(ωC)ω=2πfLC当ω＜1/(ωC)时，U＜U，电路呈容性；当ωωC)时，U=U，电路呈电阻性；当ω＞1/(ωC)时，U＞U，电路呈感性。LCLCLC我们把X=XLC联谐振条件为ωωC)，根据这一条件，可知改变、、C三者之一都可使/2π√I=U/Z为最大，且电流与总电压同相位。改变f即可得到谐振曲线如图6－2所示。图6－1图－2品质因数QU与总电压U之比为U/U=IXωL/R=1/ωCLLL令Q=ω/ωCQ、C为定值时，Q受R影响，R越小QUU=QUX=XLCLC＞，则Q＞1，电容上的电压会大于输入电压。只改变R的大小时，可作出不同Q值的谐振曲线，Q值越大曲线越尖锐。四、实验内容及步骤：1、按实验图6－3接线，电感选元件盒（8ΩC取0.01uF，R取680Ω。第20页共24页图－32、调节正弦信号源（函数发生器）输出，使U1=3V，观察U2的变化，找到使U2达到最大值的频率，此频率就是使电路达到谐振状态的谐振频率，并记录下来：f=。34至5入表6－1中。顺序’表－14、将电阻R换为1.5KΩ，重做上述内容，测出，记入表6－1中。五、写出实验报告：根据表内数据作出（（）曲线，并从曲线上求出fo值。六、注意事项：在本实验进行过程中，改变函数发生器的频率f时，其输出电压U1应保持不变。七、思考题：1、串联谐振时，UR、UC是否会超过？为什么？2、理论计算的fo与实验得出的fo是否相等？如不相等，请分析原因。第21页共24页一、实验目的：1、了解日光灯的连接线路和工作原理。2、了解提高功率因数的意义和方法。二、仪器设备：1、电工电子实验台一套三、原理与说明：1、日光灯电路由灯管、镇流器与起辉器三部分，由导线连接组成的，如图7－1子。同时起辉器的两个触头接触后，辉光放电结束，双金属片变冷又恢复原状，使电路