电工学实验指导书xy

一、实验目的若二端元件的特性可用加在该元件两端的电压和流过该元件的电流之间电阻元件是一种对电流呈阻力特性的元件。当电流通过电阻元件时，电阻元件将电能转化为其它形式的能量，例如热能、光能等，同时，沿电流流动的方向产生电压降，流过电阻的电流等于电阻两端电压与电阻阻值之比，即R若电阻阻值不随电流变化，则该电阻称为线性电阻元件，常用的普通电阻就近似地具有这一特性，其伏安特性曲线为一条通过原点的直线，如图所示，该直线斜率的倒数为电阻阻值。线性电阻的伏安特性曲线对称于坐标原点，说明在电路中若将线性电阻反接，也不会不影响电路参数。这种伏安特性曲线对称于坐标原点的元件称为双向性元①被测电路不能带电，电容的电荷要放尽；③大于1MΩ或更高的电阻，有时几秒钟后读数才能稳定；④为了精确测量，应先将表笔短接，显示表笔线的电阻值，实验中，测量值减去这一电阻值，得到的才是实际被测值。①测试表笔并联到待测电路上，红表笔接不同的端子表示的极性不一样；③一般测量电压不能高于，否则有可能损坏仪表。输入阻抗：所有量程为2MΩ。①测试表笔并联到待测电路上。③一般测量电压不能高于，否则有可能损坏仪表。测量电压降和过载保护与直流电流测量相同。示波器是一种能在示波屏幕上显示出电信号变化曲线的仪器，它不仅能像电压表，电流表那样读出被测信号的幅度，而且还能像频率计，相位计那样测试信号的周期（频率）和相位，同时还能观察到信号的失真等一些参数。①测量直流电压1)将触发方式置自动（AUTO使屏幕上出现扫描基线，Y轴微调置校正（CAL②测量交流电压2)利用垂直移位旋钮，将波形移至屏幕中心位置，根据波形所占垂直方向的格数，可P-P=0.4V/DIV×4.8DIV=1.92V。再说明的是置DC时，将被测信号流分量也考虑在内，置AC时，则直流分量无法测出。③测量时间2)测量脉冲前（后）沿时间的时间。测量时可调节扫速开关，将波形的前沿（或后沿）适当放宽，以便精确读测脉冲宽度调节VOLTS/DIV，TIME/DIV开关，使脉冲在垂直方向占2~4格，水平方向占4~6格，此时脉冲前沿及后沿中心点之间的距离为所要测量脉冲的宽度时间tu。测量频率测量周期性信号的频率，有两种方法：第一种测一个周期的时间，例如，波形周期个周期的方法来计算，频率如式（1-1）所示：Nf=10TIME/DIV（1-1）ΩΩ1、电容检测的一般方法是用万用表的电阻档测试电容的充放电状况，当两只表笔接触电容的两条引线时，电容器充电，表针偏转后返回，同理，将两表笔调换，再测一次，表针再次偏转后返回。表针偏转的大小，表示电容器容量的大小。在测试过程中，指针能够偏转说明电容器的充放电正常，指针能够回到∞,说明电容器没有短路，电容器可认为完好。2、普通电容容量比较小，需要使用万用表的高阻档；电解电容容量大，可以比较清楚地看到指针的偏转；可变电容，可通过调节电容容量的大小来观测万用表指针的偏转。本实验根据时间，测试认识实验室其它电路元件，如直流电源，电感等，自己设通过比较线性电阻与灯丝的伏安特性曲线，分析这两种元件的性质有什么异什么叫双向元件？本实验所用的元件中哪些是双向元件，哪些不是？映了电流的连续性，说明了节点上各支路电流的约束关系，它与电路中元件的性基尔霍夫定律是电路的基本定律，测量某电路的各支路电流及多个元件两端的电压，应能分别满足基尔霍夫电流定律和电压定律。即对电路中的任一个节点而言的，应有∑;对任何一个闭合回路而言，在验证电流定律，可选一个电路节点，按标定的参考方向测定出各支路电流值，并约定流入或流出该节点的绕行方向一致者取正号，反之取负号。短接桥和连接导线若干.熟悉电流插头的结构，将电流插头的两端图待测值计算值测量值相对误差电压源的电压也要进行测量，不要以电源表盘指示值为准。实验中给定的值仅作表指针反偏，应如何处理，在记录数据时应注意什么？若用直流数字毫安表进行实验三戴维南定理验证实验验证戴维南定理的正确性，加深对该定理的理解。任何一个线性含源网络，如果仅研究其中一条支路的电压和电流，则可将电路的其余部戴维南定理指出：任何一个线性有源网络，总可以用一个电压源与一个电阻的串联来等效代替，此电压源的电动势等于这个有源二端网络的开路电压，网络中所有独立源均置零（理想电压源视为短接，理想电流源视为开路）时的等效电阻。本实验采用型电工实验装置实验单元。该电路分为两部分，说明如下：=,双刀双投开关控制网络与网络中电源的接通与置零，使网络分别成为有源网都不亮时，但无论测量电流或电压时都要把发光管、短接。计算与测量有源一端口网络的等效电阻计算有源一端口网络的等效电阻。当一端口网络内部无源时(把双刀双投开关K1合向短路线)，计算有源一端口网络的等效电阻尺。把计算结果记入表中。()测量有源一端口网络的等效电阻值，测量方法采用直接测量法。当一端口网络种方法只适用于中值、纯电阻电路)，测试结果记入表2-1中。计算与测量有源一端口网络的开路电压、短路电流()计算有源一端口网络的开路电压、短路电流）根据电路的已()测量有源一端口网络的开路电压，采用直接测量法。直接用电压表计算值计算值测量值()戴维南等效电路外接负载。如图2-3(a)所示，首先组成一个戴维南等效电路，即用外电源其值调到表用直接测量法测得的值)与戴维南等效电阻相串后，外表戴维南等效电路所接负载发光管是用作直接观察电路中有否电流、电流的方向及判断两点是否接近等电位用。但因发光管是非线性元件，电阻较大，不管那种方法，只要测量电流、电压时就把它短接掉，即用短线插到发光管两头的N、N插孔即可。测量电流、电压时都要注意各表极性、方向和量程的正确选择。测量时要随时与事先计算的含源一端口网络的等效电阻、开路电压、短路电流等值进行比较，以保证测量结果的根据一端口网络的参数，计算开路电压、短路电流和等效电阻，并将结用开路电压、短路电流法测量等效电阻时，开路电压、短路电流是否可以同时进行测（2）对几种测量方法的测试结果与计算结果进行比较、分析，说明产生误差的原因。（3）认真填写实验报告中各项内容，并进行分析。4．实验电路板，含有镇流器、启辉器、电容器组测量日光灯电路有并联电容和没有并联电容这两种情况下的功率因数，掌握提高功率因在正弦交流电路中，功率因数的高低关系到交流电源的输出功率和电力设备能否得到充分利用。为了提高交流电源的利用率，减少线路的能量损耗，可采取在感性负载两端并联适用的无功功率中的一部分，将由补偿电容提供，这样由电源提供的无功功率就减少了，电路的总电流i也会减小，从而使得感性电路的功率因数cosφ得到提高。TBTB.IL镇流器CVC1灯管.R启辉器UABIIL(1)先切断实验台的总供电电源开关，按照实验电路图4—1来连线。用导线将调压器输出相线端、总电流测量插孔、日光灯电流测量插孔、镇流器、日光灯灯丝一端、启辉器、日光灯灯丝另一端、调压器输出地线端按顺序联接到实验线路中。(2)用导线将电容器电流测量插孔与电容器组串联再与上述日光灯电路并联，并将电容器组中各电容器的控制开关均置于断开位置。注意，电容器电流测量插孔应联接在总电(3)实验电路接线完成后，需经过实验指导教师检查无误，方可进行下一步操作。(4)将安装在电工实验台左侧面的自耦变压器调压手柄按照逆时针方向旋转到底。(5)闭合实验台的总供电电源开关，按下启动按键。(6)按下调压按键，使实验台的调压器开始工作，这时实验台上的三相电压表显示调压器(7)闭合交流电表开关，用导线将交流电压表与调压器输出端相联接，按顺时针方向旋转自耦变压器的调压手柄，用交流电压表监测，将调压器输出电压逐渐调升至220V。这时安装在实验台内部的日光灯灯管将会点亮，日光灯电路开始正常工作。测量值按照表4—2中列出的电容器容量值，逐项测量电路总电流I、日光灯支路电流IR(或IL)、I(A)IR或IL(A)IC(A)cosФ实验前需要做充分的准备：预习实验内容，写出预习报告。无预习报告者不得进入实本实验使用220V动力线路供电，在进行日光灯电路的联接线操作时，务必切断实验台总供电电源开关，严禁带电操作。在本次实验中需要测量三条支路电流，需要在实验电路中接入三个电流测量插孔，如果接入的电流测量插孔个数不够，将无法正常完成电流数值的测量。如果实验电路接线正确，接通工作电源后日光灯不能正常点亮，可转动启辉器以使日在实验连线中、检查实验连线时以及实验结束后拆线时，均应切断电源，在断电状态实验完毕，拆线时用力不要过猛，以防拔断导线，最好是轻轻的旋拔。做完实验后，收拾好实验设备与器材，经实验指导老师检查并签字后方可离开实验室。正确解读日光灯电路接线图，掌握日光灯的工作原理。为了提高电路功率因数，常在感性负载上并联电容器，此时增加了一条电容支路，试根据表4—2中的实验数据，计算在并联不同容量值的电容器时日光灯电路的功率因讨论改善感性电路功率因数的方法、意义及注意事项。记录实验现象及实验数据，并对实验结果进行分析。UCUCabPtQn02．掌握示波器的使用方法，学习用示波器测绘电路的输出波形及电路参数。路里储能元件电容器中储存的能量不能突变引起的，当电容在充、放电时，电容电压将会按照指数规律变化。用示波器可以观察到电容电压的变化规律、并可测定时间常数。2．用示波器观察积分电路、微分电路的输出波形。短暂的单次变化过程，为清晰地观察一阶电路的暂态响应，我们应用函数信号发生器输出的在零状态响应时的正阶跃激励信号；矩形波的下降沿作为RC电路在零输入响应时的负阶跃RRCC-+-示波器+U+UR+UR-+-示波器RCuoRRCC-+-示波器+U如图3—5所示。电路图中左上方并联的四个元件与其它的电路元件为串联关系，中间位置的其余元件均为并联关系。10kΩ30kΩui__10kΩ100kΩ1MΩ200Ω510Ω1kΩ5.1kΩ++(3)闭合函数信号发生器的工作电源开关，函数信号发生器显示屏中出现字母P，表示函数信号发生器处于准备工作状态。在信号发生器的控制面板上按下波形选择按键，当信号发生器的显示屏上出现数字5后，按下数字键4，即选择了方波信号输出，这时信号发生器输出信号为方波信号，同时信号发生器自动设定输出信号的频率为1kHz，用导线将信号发生器的输出端与实验挂箱的信号输入端联接起来。在示波器的显示屏上调节出示波器的两个扫描光标，用示波器专用的同轴电缆线将实验挂箱中的实验电路的输入、输出端分别接入示波器的采样输入通道1、采样输入通道2，然后调节信号发生器的输出幅度调节旋钮，调节信号发生器的输出电压幅值，用示号电压的幅值在显示屏的方格中占3个方格，即为方波信号电压的幅值是3V。(5)在实验电路板左上方串联的元件中选择电阻R=30kΩ、在并联的元件中选择电容C=出信号的Y轴位移，使输出信号的坐标轴与输入信号的坐标轴相重合，在示波器显示屏中同时观察一阶电路的激励与响应（输入与输出）的波形，在表3—1中按照表中所给的时间间隔描绘出电路的响应（输出）波形。(6)在示波器的控制面板上按下测量功能选择按键ΔV-Δt-OFF，选择示波器的时间间隔测时在显示屏下方的字符显示中会出现Δt、1/Δt字符。按下光标跟踪方式选择按键TCK/C2，使测量光标H1、H2的顶端出现指示光点，这时转动示波器的多功能旋钮FUNCTION，显示屏中的两条测量光标将按照），UCTt2t3输入信号UiTpUi0tttttt23(1)调节电路参数，令一阶电路的时间常数τ>>方波作用时间TP，本次实验中，我们选足积分电路构成的条件，电路输入信号仍为方波信号，在方波信号的作用下，观察一阶电路响应的波形，并将波形定性描绘在表(2)调节电路参数，令一阶电路的时间常数τ<<方波作用时间TP，本次实验中，我们在电路板左上方的串联元件中选择C=0.01μF，在电路板中间的并联元件中Ω,闭合相应的开关，将选择的R、C元件接入电路，使电路满足微分电路的条件，在方波信号作用下，观察一阶电路响应的波形，并将波形定性描绘在表3—2中。输出信号波形C积分T电03路微分T电03路输入信号波形参数值电路形TpTUtttttttttttttttt3222321实验前需要做充分的准备：预习实验内容，写出预习报告。无预习报告者不得进入实在使用示波器时，显示屏扫描光标的辉度不应过亮，应将辉度调节旋钮适度调节，使示波器光标辉度合适即可，以延长示波管的使用寿命。在调节电子仪器各旋钮时，调节动作不应过猛，以避免仪器损坏。在使用示波器的测量功能时，应注意测量光标H、H的相对位置，如果测量光标H、H2的位置确定有误，显示屏中测量值Δt的数值前会出现负号。信号源的接地端应与示波器的接地端联接在一起（称共地以防外界干扰信号影响实验完毕，拆线时用力不要过猛，以防拔断导线，最好是轻轻的旋拔。做完实验后，收拾好实验设备与器材，经实验指导老师检查并签字后方可离开实验室。意义，拟定时间常数τ的测量方案。构成积分电路和微分电路的条件是什么？它们在矩形脉冲信号的激励下，输出信号画出实验原理图。根据一阶电路的参数，计算时间常数τ的数值，并与实验中测量出的τ值做对比。根据实验结果，总结积分电路和微分电路的电路结构、组成条件、输出波形变化规律记录实验现象及实验数据，并对实验结果进行分析。实验的收获、体会。实验六三相异步电动机正反转控制加深对电气控制系统各种保护、自锁、互锁等环节的理解。学会分析、排除继电—接触控制线路故障的方法。二、原理说明在鼠笼机正反转控制线路中，通过象序的更换来改变电动机的旋转方向。本实验给出两种不同的正、反转控制线路如图及，具有如下特点：线圈支路中串接有常闭触头，它们保证了线路工作时、不会同时得电（如图),以达到电器互锁目的。电气和机械双重互锁除电气互锁外，可再采用复合按钮与组成的机械互锁环节（如图以求线路工作更加可靠。线路具有短路、过载、失、欠压保护等功能。三、实验设备序号名称序号名称型号与规格数量备注三相交流电源三相异步电动动交流接触器复合按钮热继电器交流电压表万用电表认识各电器的结构、图形符号、接线方法；抄录电动机及各电器铭牌数据；并用万用表Ω档检查各电器线圈、触头是否完好。鼠笼机接成Δ接法；实验线路电源端接三相自耦调压器输出端、、，供电线电压为。接触器联锁的正反转控制线路开启控制屏电源总开关，按启动按钮调节调压器输出，使输出线电压为。按正向启动按钮，观察并记录电动机的转向和接触器的运行情况。按反向启动按钮，观察并记录电动机的转向和接触器的运行情况。按停止按钮，观察并记录电动机的转向和接触器的运行