电路分析实验

实验：叠加定理与戴维南

定理验证一、实验目的2.验证叠加定理和戴维南定理，提高定理的理解和应用能力。1.熟悉直流电工仪器与仪表的使用方法。3.加深对电流和电压参考方向的理解。自动化与电子工程学院电工基础教研室二、实验原理叠加定理在线性电路中，由几个独立电源共同作用所形成的各支路电流或电压，是各个独立电源分别单独作用时在各相应支路中形成的电流或电压的代数和。注意：

不工作的独立电源处理（置零）方式：理想电压源处用导线替代，理想电流源处用开路替代。二、实验原理(a)原电路+–(c)单独作用+IS(b)单独作用=+–+–+–+–验证定理就是等式成立叠加定理二、实验原理一个含源二端网络（内部含独立电源），其对外作用可以用一个电压源串联电阻的等效电源代替，其等效电源电压等于此二端网络的开路电压，其等效内阻是二端网络内部各独立电源置零后所对应的无源二端网络的输入电阻。戴维南定理二、实验原理abiu+-有源二端网络(a)原电路iab+-u+-(b)戴维南等效电路戴维南定理二、实验原理(a)戴维南等效电源电压(b)戴维南等效电阻有源二端网络无源二端网络+-戴维南定理二、实验原理i线性有源二端网络(a)原电路负载i+-(b)戴维南等效电路负载验证定理就是验证两个电路负载电流相等戴维南定理三、实验电路叠加定理验证电路三、实验电路(a)原电路(b)戴维南等效电路戴维南定理验证电路三、实验电路四、实验仪器直流电压源直流电表四、实验仪器插线方板元件箱电阻若干

实验：交流电路等效参数的测量一、实验目的2.学会功率表的接法和使用。1.学会用交流电压表、交流电流表和功率表测量元件的交流

等效参数的方法。二、实验原理

正弦交流激励下，可以用交流电压表、交流电流表及功率表，分别测量出元件两端的电压U，流过该元件的电流I，它所消耗的功率P，然后通过计算得到元件的元件值或阻抗值（元件性质已知），这种方法称为三表法。三表法是用以测量50Hz交流电路参数的基本方法。二、实验原理阻抗的模：功率因数：等效电阻：若果元件阻抗为感性则：若果元件阻抗为容性则：元件呈感性：元件呈容性：等效电抗：元件等效电抗：等效电感：等效电容：计算基本公式：三、实验电路AWV220V~**四、实验仪器集成功率表白炽灯组三相调压器三相空气开关保险丝三相电源插孔镇流器电容器实验：单相正弦交流电路

功率因数的提高一、实验目的3.学会功率表的接法和使用。1.了解日光灯的工作原理，学会安装日光灯。2.了解提高功率因数的意义和方法自动化与电子工程学院电工基础教研室自动化与电子工程学院电工基础教研室二、实验原理

日光灯发光时，灯管可认为是一电阻负载，镇流器可以认为是一个感性负载，两个构成一个R、L串联电路。（a）日光灯并联电容的等效电路

（b）相量图

自动化与电子工程学院电工基础教研室自动化与电子工程学院电工基础教研室二、实验原理在相位上超前

在相位上超前

日光灯电路中，电压

比总电流

在相位上超前

，为了提高功率因数，可在日光灯两端并联电容C，此时，电压

比总电流

在相位上超前

，选择适当的电容C，可使

即,电源的功率因数得以提高。自动化与电子工程学院电工基础教研室自动化与电子工程学院电工基础教研室二、实验原理在相位上超前

在相位上超前

电容C参数增加，增大，日光灯电流不变，总电流先减小后增加，电路性质变化从感性到阻性再到容性，总电压与总电流的夹角先减小后增加，功率因数先提高后降低。自动化与电子工程学院电工基础教研室欠补偿全补偿过补偿三、实验电路自动化与电子工程学院电工基础教研室四、实验仪器集成功率表三相调压器三相空气开关保险丝三相电源接线孔镇流器电容器日关灯启辉器电流插孔自动化与电子工程学院电工基础教研室自动化与电子工程学院电工基础教研室实验：负载星型、三角形连接的三相交流电路研究一、实验目的3.理解三相四线制电路中，中性线的作用。1.电路中负载作Y和△联接的正确方法。2.验证三相对称负载作Y、△联接时负载的相电压和线电压、

相电流和线电流之间的关系。自动化与电子工程学院电工基础教研室自动化与电子工程学院电工基础教研室二、实验原理A'B'C'N'ZAZCZB+--A'B'C'ZBCZCAZAB负载的相电压：负载的线电压：线电流：相电流：定义（相量线量）自动化与电子工程学院电工基础教研室二、实验原理Y形连接（对称负载）自动化与电子工程学院电工基础教研室

(1)相电压对称，则线电压也对称。(3)线电压相位超前对应相电压30o。

相电压和线电压的关系：相电流和线电流的关系：

线电流等于对应的相电流ZZZN’+–N+–+–二、实验原理Y形连接（不对称负载）自动化与电子工程学院电工基础教研室N’+–N+–+–ZaZbZcNN'在电源对称情况下，可以根据中点位移的情况来判断负载端不对称的程度。当中点位移较大时，会造成负载相电压严重不对称，使负载工作状态不正常。

中性线的作用：使不对称负载具有对称的相电压自动化与电子工程学院电工基础教研室二、实验原理负载△连接A'B'C'ZBCZCAZAB自动化与电子工程学院电工基础教研室

负载对称：(1)相电流对称，则线电流也对称。(3)线电流相位滞后对应相电流30o。

相电流和线电流的关系：相电压和线电压的关系：

线电压等于对应的相电压（无论负载对称与否）三、实验电路（a）负载星形连接接线图自动化与电子工程学院电工基础教研室三、实验电路（b）负载三角形连接接线图自动化与电子工程学院电工基础教研室四、实验仪器集成功率表三相调压器三相空气开关保险丝三相电源接线孔白炽灯组电流插孔自动化与电子工程学院电工基础教研室自动化与电子工程学院电工基础教研室实验：三相电路的功率测量一、实验目的掌握用一瓦特表法、二瓦特表法测量三相电路有功功率与无功功率的方法。2.进一步熟练掌握功率表的接线和使用方法。自动化与电子工程学院电工基础教研室二、实验原理三相有功功率测量（一瓦特表法）

对于三相四线制供电的三相星形联接的负载（即Yo接法），可用一只功率表测量各相的有功功率P1、P2、P3，则三相负载的总有功功率ΣP＝P1＋P2＋P3。这就是一瓦特表法，如右图所示。若三相负载是对称的，则只需测量一相的功率，再乘以3即得三相总的有功功率。*三相负载（Y0）WABCN*****WW自动化与电子工程学院电工基础教研室

P=P1+P2+P3二、实验原理

三相三线制供电系统中，不论三相负载是否对称，也不论负载是Y接还是△接，都可用二瓦特表法测量三相负载的总有功功率。即三相总功率∑P=P1+P2（P1、P2本身不含任何意义）*三相负载W1ABC***W2自动化与电子工程学院电工基础教研室

P=P1+P2三相有功功率测量（二瓦特表法）自动化与电子工程学院电工基础教研室二、实验原理*W1ABC***W2三相负载*W1ABC***W2三相负载另外两种接法自动化与电子工程学院电工基础教研室三相有功功率测量（二瓦特表法）自动化与电子工程学院电工基础教研室二、实验原理三相无功功率的测量

对于三相三线制供电的三相对称负载，可用一瓦特表法测得三相负载的总无功功率Q，图示功率表读数的

倍即为对称三相电路总的无功功率。

还有另外两种连接法，即接成

（IB、UAC）或（IC、UAB）*WABC*三相对称负载自动化与电子工程学院电工基础教研室

Q=P三、实验电路一瓦特表法连接线路图自动化与电子工程学院电工基础教研室三、实验电路（b）二瓦特表法连接线路图自动化与电子工程学院电工基础教研室三、实验电路（c）一瓦特表法测定三相对称星形负载的无功功率自动化与电子工程学院电工基础教研室四、实验仪器集成功率表三相调压器三相空气开关保险丝三相电源接线孔白炽灯组电流插孔自动化与电子工程学院电工基础教研室实验：一阶电路响应测试一、实验目的3.观察一阶过渡过程,研究元件参数改变时对过渡过程的影响。2.学习示波器测量一阶RC电路时间常数的方法。1.熟练掌握常用电子仪器（信号发生器、示波器）的使用方法。自动化与电子工程学院电工基础教研室二、实验原理

右图RC电路在方波的作用下,电容器充电,电容器上的电压按指数规律上升,即零状态响应：

电路达到稳态后,将电源短路,电容器放电,其电压按指数规律衰减,即零输入响应：

方波作用下两种响应交替产生，清楚地反映出一阶暂态过渡过程的变化规律（右图）。自动化与电子工程学院电工基础教研室二、实验原理

其中

称为电路的时间常数,它的大小决定了过渡过程进行的快慢。其物理意义是电路零输入响应衰减到初始值的36.8%所需要的时间,或者是电路零状态响应上升到稳态值的63.2%所需要的时间。

虽然真正到达稳态所需要的时间为无限大,但工程上通常认为经过(3-5)τ的时间,过渡过程