电工学实验课程教案设计

电工学实验教案

一.课程性质与教育目标：

实验是电工基础课程的重要的实践性教学环节。实验的目的不仅要帮助学生巩固和加

深理解所学的理论知识，更重要的是要训练他们的实验技能，树立工程实际观点和严谨的

科学作风，使他们能独立地进行实验。

二.对学生电工技术实验技能的具体要求：

1.能使用常用的电工仪表、仪器和电工设备。

2.能按电路图接线，查线和排除简单的线路故障。

3.能进行实验操作，测取数据和观察实验现象。

4.能整理、分析实验数据，绘制曲线并写出整洁的、条理清楚的、内容完整的实验

报告.

三.电工学实验的过程与方法：

每个实验都要经历预习、实验和总结三个阶段。每个阶段都有明确的任务和要求。

1.预习

预习的任务是阅读实验指导书，弄清实验目的、内容要求、方法及实验中应注意的问

题.必要时拟出实验步骤，画出记录表格，阅读预习要求中指定的附录，查找必要的资料。要

对实验结果作出估计，选择所用电表的量程，作出必要的估算，以便实验时及时检验结果的

正确性。

有些仪器、设备仅凭阅读资料难以掌握其使用方法，所以要到实验室进行预习。

2.实验

实验的任务是按照预定的方案进行实验。实验过程既是完成实验任务的过程，又是锻炼

实验能力和培养科学实践作风的过程，在实验中，要做好原始数据的记录，要逐步学会用

理论去分析与解决实验中遇到的各种问题。

3.总结

总结的任务是在实验完成后，整理实验数据，分析实验结果，得出结论，完成实验总

结报告。

四.实验报告内容

本课程实验报告分预习报告和总结报告两部分。

预习报告中应写明：

1.实验目的

2.实验仪表设备

3.实验内容（分步骤扼要摘抄，画出实验电路，记录表格，预选电表量程，必要的

理论计算式，计算值，必须回答的预习问题，特殊注意事项.

实用文档

总结报告中应写明：

1.经整理后的实验数据，计算数据

2.实验波形，曲线

3.对数据、曲线的分析、说明、结论等

五.实验时的安全用电知识

实验时，要杜绝电击现象.电击是人体中通过电流时产生的一种剧烈的生理反映。轻则

人体触电部位麻木、痉挛，重则造成严重烧伤、甚至死亡。

在实验中引起电击的主要原因是由于用电设备的破损或故障及操作不当而误触UOV、

380V电压。此外，对于已充电的电容器（尤其是高电压、大容量），即使己断开电源，触及

时仍可能发生电击。

因此，实验中应注意以下几点：

1.弄清实验电源系统，以便在发生电击时及时切断电源。

2.实验时，连好电路后，必须经指导教师检查后方可通电，并在通电前通知同组同

学.

3.实验中，不可带电改接电路，不可触及电路的带电部位。

4.实验完毕，必须先断开电源开关，经教师检查数据签字后，才拆线整理，

六.DGJ・1、2、3型电工技术实验装置供电系统简介：

三相四线制电源输入，三相可调交流电源输出，设有低压直流稳压、恒流电源输出。

实验中使用仪表有：直流数字电压、电流表，指针式交流电压、电流表。配套使用DGJ—03

电工基础实验挂箱.

七.学生实验手则

1.严格遵守实验室的规章制度及管理措施，执行实验纪律。

2.服从教师及有关实验技术人员的指导，实验前要认真预习，明确实验目的、要求、

方法和步骤，认真按要求进行操作，不得在实验室内做与本实验无关的事。

3.实验中不得动用与本实验无关的仪器设备，不得动用他组的仪器、工具、文件与

材料.实验时,按教师规定做好实验的准备工作，经指导教师检查同意后，方可开始做实验。

违反操作规程造成仪器设备及实验材料损坏者，将酌情赔偿并视情节轻重进行批评直到纪

律处分。

4.严格遵守仪器设备的操作规程，设备发生故障应立即停止实验，报指导教师和实验

员处理，不得擅自拆卸，严防事故，确保实验室的安全。

5.进入实验室必须保持肃静、整洁。不准高声谈笑，不准吸烟，不准随地吐痰，不

准乱抛纸屑杂务等。

6.实验过程中，要严肃认真，详细记录实验数据和结果，经指导教师签字认可后，方

可结束实验，实验后要按时写好实验报告，教指导教师批阅，数据和报告要求实事求是，

不得抄袭伪造和涂改，否见按不合格处理.

实验一常用电工仪表的使用和电压、电位测量

实验地点:迎春综合楼6011电子电工实验室计划课时:3课时

一、实验目的：

1、熟悉实验台上各类电源及测量仪表的布局和使用方法。

2、掌握测量电路中各点电位的方法.

3、加深理解电位、电压的关系。

二、仪器设备：

1、电工技术实验装置台。

2、万用表。

三、讲解实验原理：

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。公共点的电位可

以任意指定（一般指定为零）.以公共点的电位作为标准之后，其余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，这就是电位的相对性。但任何两点的电压与

参考点的选择无关。注意同一电路上每次测量只能选一个参考点.

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“+”；当电压表的正端接于参考点时被测点的电位为“一

H

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致，则电位沿

电流的方向升高,如果电流与电源的方向相反，则沿电流的方向电位降低。

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、指导实验步骤：

1、在实验台上按图1-1接线，经检查无误后接通电源。

2、以b点为参考点，测出回路bcdE2eaElb中各点电位并计算Ucd、Uea、Uac、、U,记

入表1—1中。

3、以c点为参考点，测出回路cdE2eac中各点电位，并计算Ucd、Uea、Uac、2U,记入

表1-1中.

4、比较表1—1中数据验证电位、电压与参考点选择的关系。

R1R3

100Ohm300Ohm

bd

-AAAr-

R4E2

E1

200Ohm10V

6V

R2

51Ohm

-AW

e

图1一1

项目测量计算

回路电位UcUdUeUa电压UcdUeaUac2U

bcdE2eaElb单位单位

参考点b数值数值

回路电位UbUdUeUa电压UcdUeaUacsu

CdE2eac单位单位

参考点c数值数值

表2—1

五、强调注意事项：

测量电位时，用负表笔接参考电位点，用正表笔接被测各点.若显示正值，则表明该点

电位为正；若显示负值,此时应调换万用表的表笔，然后读出数值，此时在电位值之前应加

一负号，表明该点电位低于参考点电位.

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？

七、实验总结：

这是学生接触电路实验的第一课，需要耐心操作、多次练习，锻炼好电工实验基本功。

实验二测定电源和电阻元件伏安特性

实验地点：迎春综合楼6011电子电工实验室计划课时：3课时

一、实验目的：

1.测定线性电阻元件，非线性电阻元件及电源的伏安特性，并绘制其特性曲线.

2。掌握直流电压表和直流电流表的使用方法。

二、实验原理与说明：

1.电阻元件

电阻元件的电阻值不随其两端的电压或电流改变的,称为线性电阻元件，它遵循欧姆

定律。如果电阻元件的阻值随着其两端电压或电流而改变，称为非线性电阻元件，它不遵

守欧姆定律。若把电阻元件上的电压取为纵(或横)坐标，电流取为横(或纵)坐标，画

出电压和电流的关系曲线，如图2T(a)所示。

图2—1

线性电阻伏安非线性电阻

特性曲线伏安特性曲线

非线性电阻元件，因为它不遵循欧姆定律，电压与电流不成正比，其伏安特性是一条

曲线,如图27(b)所示。

2.电压源

理想电压源的端电压与通过它的电流无关,是一个恒定值，不会因为它所连接的外电

路负载不同而改变。而通过它的电流I却取决于它所连接的外电路.理想直流电压源的伏

安特性，如图2—2所示的a直线.实际的电压源都具有一定的内阻它可以用理想电

压源员和电阻R相串联的模型来模拟。其端电压：U=Us-RiXl,式中1为流过实际电压源

的电流，实际直流电压源的伏安特性曲线,如图2-2直线b所示。

图2-2

3。直流电流表的使用：

用直流电流表来测量直流电流时，要注意以下几点：

（1）应将直流电流表串联在待测电流的支路中；

（2）接线时，必须使电流从电流表的“+”端流入，“-”端流出，不得反接；

（3）根据被测电流的大小，选择适当的电流表量限,测试中尽量使指针偏转在1/3和

2/3量限之间。

（4）若使用多量限的电流表，而它只有一条公用标尺刻度时，读数应等于指针指示

的刻度乘以倍率，它为量限与满偏刻度的比值。

4o直流电压表的使用：

用直流电压表来测量直流电压时,要注意以下几点：

（1）应将直流电压表并接在待测电压的两端；

（2）电压表接线时要注意极性，不要接错，“+”极接正，“一”极接负。

（3）根据被测电压的大小，选择适当的电压表量限，测量中尽量使指针偏转在"3和

2/3量限之间。多量限的电压表公用标尺刻度的读数方法与电流表相同。

更换电压表或电流表量限时，应切断仪表的电源，在实验中读取仪表的读数时，应使

视线与仪表的表面垂直。若表面有反射镜的仪表，读数时应使指针与其镜中影象重合，否

则会引起较大的读数误差。

三、仪器设备：

1、电工技术实验装置台。

2、万用表,

四、实验内容：

1.测量线性电阻元件的伏安特性：

（1）按图2-3的电路联接，R=100Q,Us为直流稳压电源的输出电压，先将稳压电

源输出电压旋钮置于最小位置。

直

流

稳

压

电©瓦

源

图2-3

（2）闭合开关K,调芋稳压电源的输出电压，使其输出电压为表中所列数值。并将所

对应的电流值记录在表2-1中。

表2—1

U(V)0246810

I(mA)0

R=U/I0

2.测量非线性电阻元件的伏安特性.

（1）按图2—4接线，本次实验所用的非线性电阻元件为6.3V（6V汽车灯）灯泡.

（2）闭合开关K,调节稳压电源输出电压旋钮，使其输出电压分别调为表中所列的电

压值，测量对应的电流值，记入表2-2中。

表2—2

U(V)lo32.33.34o35.36.3

I(A)

R二U/I

30测量理想直流电压源的伏安特性。

（1）按图2—5接线，将直流稳压电源视作理想电压源，取R=51。，可变电阻器RP置

于最大电阻值位置,R产110Q/25W,电压表：30V档，电流表:300mA档。

（2）闭合开关K,稳压电源输出电压调为10V,改变可变电阻器RP的值，使电路中的

电流值为表中所列的数值，测量对应的理想电压源的端电压U,记于表2—3中。

表2-3

I(mA)5080110140170

l((V)

4.测量实际直流电压源的伏安特性。

（1）按图2-6接线，将直流稳压源Us与电阻R（取10Q）相串联来模拟实际直流电压

源，可变电阻器置于最大值。Rs=51Q,RP=11OQ.

（2）闭合开关K,稳压电源输出值调节为10V,改变厚的数值，使电路中的电流值分别

为表中所列的数值测量对应的实际电压源端电压，记入表2-4中。电压表为10V档，电流

表为300mA档。

表2-4

I(mA)5060708090100

理想电源U(V)101010101010

实际电源U(V)

五、强调注意事项：

1.电流表应串接在被测电流支路中，电压表并接在被测电压两端，要注意直流仪表

〃端的接线，并选择适当的量限。

2.直流稳压电源的输出端不能短路。

六、课后总结分析：

实验中的难点是测量二极管的伏安特性，应指导学生合理选择仪表量程，正确选择极

性，并多次测量绘制出曲线。

实验三基尔霍夫定律

实验地点：迎春综合楼6011电子电工实验室计划课时:3课时

一、实验目的：

lo验证基尔霍夫电压定律

2o验证基尔霍夫电流定律

3.加深对电流、电压参考方向的理解

二、实验原理：

lo基尔霍夫电压定律指出，任何时刻,沿电路中任一闭合回路绕行一周，各段电压

的代数和恒等于零,即EUR

2o基尔霍夫电流定律指出，任何时刻，在电路的任一节点上，所有支路电流的代数

和恒等于零，即£1二0

30电压与电流的参考方向

如电路原理图所示，设电压的参考方向为从F到A,电流方向为从A到R,将电压表,

电流表按图示接入电路后，若电压表、电流表正向偏转，则读数为正，反之则应将电压表、

电流表反接，读取读数，数值为负值，说明其参考方向与实际方向相反。

4.叠加定理说明，有几个电源共同作用时，各支路的电流和电压等于各个电源分别单

独作用时在该支路产生电流（电压）的代数和。

三、实验设备：

1.直流可调稳压电源0—30V

2.直流电压表

3、DGJ-03电工基础实验挂箱上的“基尔霍夫定律”线路。

四、实验内容：

1.按原理图接线：

Usi=25VUS2=15V

2o当两电源共同作用时,测量各电流和电压值。R产430Q,R2=150Q,艮尸51。，RFIOO

Q,R,=51。，电压表选30V档，电流表选100mA档。

3、熟悉电流测试插孔板的结构，将电流插头的两端接至毫安表的“+,-”两端，倘

若极性对，表针则反转，则必须调换电流表极性，重新测量，此时指针正偏，但读得的电

流值必须冠以负号.

4、防止电源两端碰线短路。

根据图中所示的电流和电压的参考方向确定被测电流和电压的正负号，将数据记录入

表3-1中。

表3-1

电源mAmAmAVVVVVRCLKVL

Usi和Us2

111213UABUcUBEUEF几SIEU

共同作用B

五、思考题：

实验结果有误差，试分析产生误差的原因。提出建议，怎样实验更为合理？

六、课后总结分析：

实验操作较为简单，选择路的绕行方向以及实际方向与参考方向的关系是本实验的

关键.

实验四叠加原理的验证

实验地点：迎春综合楼6011电子电工实验室计划课时：3课时

一、实验目的：

1、验证叠加原理。

2、进一步熟悉电工实验台使用方法。

二、仪器设备：

lo直流可调稳压电源0-30V

2.直流数字电压表0—200V

3.直流数字毫安表0—200mV

4o万用表

5.DGJ—03电工基础实验挂箱上的“叠加原理”实验电路板。

三、原理与说明：

叠加原理指出，有多人电源作用的线性电路中，任一支路的电流或电压等于每个电源

单独作用时，在该支路中所产生的电流或电压的代数和.

当一个电源单独作用时，其它电源应去掉,但必须保留其内阻。当实际电源的内阻很

小时,可忽略不计，则去掉电源后，该处可用导线短接，如电源为电池、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。

R1R2

100Ohm300Ohm

-^WV--WW-

>R3

Ei7200OhmE?

10V1-=j^15V

IlAll13

d

Il12

图4一1

1、测量El单独作用时各支路电流n121F3,及Uab',Ube:Udb，记入表4—1中。这

时实验线路如图4—2所示°拆除E2,用短路线短接该处。

R1R2

100Ohmb300Ohmc

d

Il12

图4一2

2、测量E2单独作用时，各支路电流2”,12”,13”，及Uab”,Ube”,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.

R1R2

b

d

II12

图4一3

3、El、E2共同作用：

测量El、E2共同作用时各支路电流II,12,13及Uab,Ube,Udb记入表4一1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。

单位

E1单独作用ir=12'二13'二Uab5=Ubc'=Udb'=

测量

E2单独作用11"=12"二13”二Uab"二Ubc”二Udb”=

数据

E1E2共同作用11=12=13=Uab=Ubc=Udb=

表4—1

4、验证叠加原理：

根据表4-1的测量数据，验证各支路电流及电压是否符合叠加原理，即计算

Il=ir+ir,12=12'+12"I3=I3'+I3”

Uab=Uab'+Uab”Ube=Ubc'+Ubc”Ubd=Ubd'+Ubd”

五、实验注意事项：

1、用电流插头测量各支路电流时，或者用电压表测量电压降时，应注意仪表的极性，正

询判断测得值的“+”、“一”号后，记入数据表格。

2、每次测量前都要注意仪表量程，并及时调整.

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'=I3,Udb,,P3"二I3“Udb”,是否有P3=P3'+P3”的关系？

七、课后总结分析：

实验总体难度不大，对实验台的熟悉程度和细节处理是做好实验的关键.

实验五电压源和电流源的等效变换

实验地点:迎春综合楼6011电子电工实验室计划课时：4课时

一、实验目的：

1.通过实验加深对电流源及其外特性的认识。

2o掌握电流源和电压源进行等效变换的条件.

二、实验原理：

电流源是除电压源以外的另一种形式的电源，它可以产生电流提供给外电路.电流源

可分为理想电源源和实际电源源（实际电流源通常简称电流源），理想电流源可以向外电路

提供一个恒值电流，不论外电路电阻的大小如何，理想电流源具有两个基本性质：第一，

它的电流是恒值的，而是由与之相联接的外电路确定的.理想电流源的伏安特性曲线如图1

所示.

实际电流源当其端电压增加时，通过外电路的电流并非恒定值而是要减小。端电压越

高，电流下降得越多；反之，端电压越低通过外电路的电流越大。当端电压为零时，流过

外电路的电流最大，为Is。实际电流源可以用一个理想电流源Is和一个内阻Rs相并联的电

路模型表示。实际电流源的电路模型及伏安特性如图2所示。

某些器件的伏安特性具有近似理想电流源的性质。如硅光电池、晶体三极管输出特性

等。本实验中的电流源是用晶体管来实现的。晶体三极管在共基极联接时，集电极电流IC

和集电极与基极间的电压必的关系如图5-3所示。由图可见Tef(Ucb)关系曲线的平坦

部分具有恒流特性，当又在一定范围变化时，集电极电流k近乎恒定值，可以近似地将

其视为理想电流源。

电流的等效变换：

一个实际的电源，就其外部特性而言，既可以看成是一个电压源，也可以看成是一个

电流源.原理证明如下：设有一个电压源和一个电流源分别与相同阻值的外电阻R相接，

如图5-4所示.对于电压源来说，电阻R两端的电压I和流过R的电流I间的关系可表示

为：

U=Us—/Rs或/=-------

Rs

对于电流源电路来说，电阻R两端的电压U和流过它的电流I的关系可表示为:

I=IsS或U=IsR'sTR's

如果两种电源满足以下关系：

八=*(5—1)

Rs=.(5-2)

则电压源电路的两个表达式可以写成：

u「u

(/=4一外=人用一/成或=人一台

Ks

可见表达式与电流源电路的表达式是完全相同的，也就是说两种电源对外电路电阻R

是完全等效的。两种电源互相替换对外电路将不发生任何影响。

利用电源等效互换的条件可以很方便地把一个参数Us和Rs的电压源变换为一个参数

为/S=”和RS的等效电流源;反之，也可以很容易地把一个电流源转化成一个等效的电

鼎

压源。

三、实验内容及步骤：

1.测试理想电流源的伏安特性。

此实验在电压一电流源等效变换单元板上进行.按图5-5(a)接好电路，其等效电路

如图5-5(b)所示.

Ee

图中Ec和Ec由双路直流稳压电源提供，调节电位器使Ic=8m/\o按表5-1中的数值从

小到大依次调节电阻R.的值，记录电流相对应的读数，填入表5—1中.

表5-1

Ri.(Q)0200400600800IK

Ic(mA)

U(V)

2.测试实际电流源的伏安特性。

将图5—5(a)中与Rs串联的开关闭合，其实际电路如图5-6(a)所示，其等效电路

如图5—6(b)所示，其中Rs=lKQ

调节Re使Ic=8mA,改变R使其分别为表5-2中数值，记录相对应的L值填入表中。

表5-2

Ri.(Q)0200400600800IK

Ic(mA)

U(V)

3.电流源与电压源的等效变换。

根据电源等效变换的条件，图5-6(a)所示电流源，可以变换成一个电压源，其参数

等效电路如图5-7所示，按图5-7组成电路.其口Us由直流稳压电源提供(要用实验

用电压表测量)，RL和&用电阻箱上的电阻，使RS=1KQ,RL为有5—3中数值，记录相对应

的电流值填入表5-3中。

比较表5-2和表5—3中的数据，验证实际电流源(图5-6)与实际电压源(图5—7)

的等效性。

表5—3

Ri.(。)0200400600800IK

IL(mA)

U(V)

四、实验设备

1.直流可调稳压电源0-30V

2o可调直流恒流源0—200砧

2o直流数字电压表0-200V

3o直流数字毫安表0-200mV

4o万用表

5oDGJ-05上的电阻器和可调电阻箱

五、实验注意事项：

1、在测电压源外特性时，不要忘记测空载时的电压值，测电流源外特性时，不要忘记

测短路时的电流值。

2、换接线路时,必须关闭电源开关。

3、直流仪表的接入应注意极性与量程.

六、课后总结分析：

在理论学习的基础上，验证电压源与电流源等效变换的条件，重点要让学生在实验中

掌握电源外特性的测试方法。

实验六戴维南定理的验证

实验地点：迎春综合楼6011电子电工实验室计划课时:3课时

一、实验目的：

验证戴维南定理的正确性，加深对该定理的理解c

二、实验原理：

戴维南定理指出，任何一个线性有源二端网络，对外电路来说，总可以用一个电压源

与电阻相串联的支路来代替，电压源电压等于有源二端口网络的开路电压，其电阻等于该

网络中所有独立电压源短路，独立电流源开路时的等效电阻.

三、实验仪器和设备：

lo直流可调稳压电源o—30V

2.可调直流恒流源0-500mA

2.直流数字电压表0—200V

3.直流数字毫安表0—200砧

4o万用表

5.DGJ-05上的可调电阻箱、电位器和戴维南定理实验电路板

四、实验内容：

1、测量有源二端口网络的开路电压Uoc和等效电阻Req。按图6-2接线,取Us=25V,R产430

QR2=51QR3=51Q,测定开路电压和入端等效电阻并记录测量结果,UOC,RW。

RlR2

测量等效电阻时，先去掉Us,把R,&直接连接。在A、B端接上适当的负载电阻RL,

测量负载电阻上的电压和电流U,L（见图6-3）。验证:U=Uoc—loRi

Uoc(V)Isc(mA)R.q=UAB/I

2.在有源二端口网络A、B端钮上，接上不同的RL,其值按电阻箱的电阻值取值，记入表格

中.

测量戴维南等效电源的外特性。

按图6-3接线，图中Uoc和Ri为图中有源二端网络的开路电压和等效电阻,Ua从直流稳

压电源取得，Ri从电阻器板极上取，负载电阻也从电阻器板上取，测量相应的端电压U和

电流I,记入表6-2中。

表6-2

负载电阻R.开路（。）0100200250IK1.25K

有源二端口网络U(V)

有源二端口网络I(mA)

有源二端口网络P(W)

戴维南等效电路U(V)

戴维南等效电路1(mA)

戴维南等效电路P(W)

按图表格中记录的数据绘制二端口网络或戴维南等效电路的外特性曲线。

五、课后总结分析：

实验相对简单,关键在于教会学生用实验方法验证戴维南定理.

实验七有源二端网络的开路电压和入端等效电阻的测定

实验地点：迎春综合楼6011电子电工实验室计划课时：3课时

一、实验目的：

掌握有源二端网络的开路电压和入端等效电阻的测定。

二、实验原理：

1.开路电压的测定:一种方法是利用高阻的电压表直接测量，即RVVR、，Rv为电压表

内阻，如万用表等高内阻仪器，但当R的阻值较大时，利用电压表直测开路电压带来的误

差较大,应采用补偿法测量开路电压较为准确.

补偿法测二端网络的开路电压方法如上图7-1所示，Us'为另外一个直流电压源，可

变电阻器L接成分压器方式，G为检流计，当检流计示值为零时，被测点相当于开路，所

测电压即为开路电压Uoc.

2.入端等效电阻R的测定方法

(1)其一，将有源二端网络内部独立电压源UJ短接。独立电流源L处开路，被测网

络成为无独立源的二端网络，然后在端口上加一给定电源电压Us〃测量流入网络的电I,,

如图7-2所示.

线性无源—®

两端网络__________

------------------------

入端等效电阻R=Us〃/I此种方法仅适用于独立电压源的内阻很小和独立电流源内阻

很大的情况。

(2)其二是开路短路法,分别测量有源二端网络的开路电压Uoc和短路电流Ise,则RkUoc

/Ise,此方法虽然简单，但是对于不允许直接短路的二端网络不适用。

(3)其三是采用半偏法,先测出有源二端口网络的开路电压Uoc,再按图接线，RL为负载

电阻,调节RL使其端电压为开路电压Uoc的一半，即URI=1/2UOC,此时R.的数值即等于Ri。

(4)当负载电阻等于等效电源内阻时，负载将获得最大功率.

三、实验设备：

1.直流可调稳压电源030V

2o可调直流恒流源o—500mA

2。直流数字电压表0-200V

3.直流数字毫安表0—200mA

4o万用表

5.DGJ-05上的可调电阻箱、电位器和戴维南定理实验电路板

四、实验内容：

测量有源二端口网络的开路电压和等效电阻，见右图7-4oMXUs=25V,R】=430Q,R2=150

Q,R3=51Q,R4=100Q,R5=51Q.参照上述实验原理测量.

1.开路电压,用直接测量法测量和利用补偿法分别进行记录结果。

2o入端等效电阻的测量，并记录

(1)外加电压法，测量R

(2)开路短路法，测量R

(3)半偏法，测量Ri

3o利用上图，按实验原理一节所述，测出R。

电阻R.选取表中所列数值测量相对应的分离电压和电流值

负载电阻R.(。)

U(V)

I(mA)

P=IHXR,.(W)

4.比较分析所得的结果。

五、课后总结分析：

本实验中，指导学生使用电流表时，注意判别电流的极性和选取合适的量程。

实验八串联谐振电路

实验地点：迎春综合楼6011电子电工实验室计划课时：3课时

一、实验目的：

lo验证R—L-C串联谐振电路的特点

2o测定串联谐振电路的谐振曲线

3.利用示波器观测R—L-C串联电路中电压和电流的相位关系

二、实验原理：

loR-L-C串联谐振

1

%称为谐振频率，=由于谐振电路的电抗为零，电路呈电阻性，旦电压

2兀辰

UL二Uc,电路中电流的有效值I=U/R将达到最大。

2。电路的品质因数与谐振曲线

当R-L-C串联电路两端的电压一定时，电路中电流随频率变化的关系用曲线表示，称

为电流谐振曲线。

R-L-C串联电路发生谐振时，电感电压与电容电压均等于电路总电压的Q倍，即

Ui=Uc=U,其中Q称为电路的品质因数,它是由电路参数确定。

3o当R-L-C电路的电源频率低于谐振频率电路呈容性，电流相位超前于总电压，当

电源频率高于谐振频率时，电路呈感性，电路中的电流相位滞后于总电压相位.

三、实验设备：

1.函数信号发生器

2o交流毫伏表

3o双踪示波器

4.频率计

5oDGJ—03谐振电路实验电路板

四、实验内容及步骤

lo联接实验线路如图8—2所示，图中L=10mH,C=0.Ipf,R=10Q。

「_―・一------------1

..........J

信号源R

053129LJ

2o调节信号源输出，使U产3V,调节信号源频率输出，使得5值最大，此时f=f0.将

比频率和测量的UR,Uc值填入表中,然后在fo之上和fo之下分别选取几个测量点，将测量

的数值填入表格。

R(Q)L(mil)C(Mf)

UR（V）Li.(V)Uc(V)

fo(Hz)I0=U/R(A)Q

R=L=C=Q=

f(Hz)fo

UR(mV)

I(mA)

I/Io

f/fo

3.用示波器观测R-L-C串联电路中电流和电压的相位关系。

五、实验注意事项：

1、测试频率点的选择应在靠近谐振频率附近多取几个点。

2、测量Uc、UL数值前,应将毫伏表的量限改大,而且在测量Uc、■时毫伏表的

端应接C与L的公共点。

3、实验中，信号源的外壳英语毫伏表的外壳绝缘.

六、课后总结分析：

学生在直流电工实验锻炼的基础上，初次接触交流电实验，为后续实验打下基础。通

过本次实验指导学生总结、归纳串联谐振电路的特性c

实验九日光灯电路

实验地点：迎春综合楼6()11电子电工实验室计划课时:4课时

一、实验目的

1、熟悉日光灯电路各元件的作用。

2、研究串联交流电路中总电压与分电压的关系。

3、研究并联交流电路中总电流与分电流的关系.

4、测量电路的电流，电压与功率，计算该电路的等效阻抗。

5、研究电感性电路的功率因数以及并联电容提高功率因数的方法。

二、课前检查预习情况：

1、复习交流电路(R,L,C)的分析与计算.

2、已知灯管功率P为40W,试选择电流表、功率表的量程

三、实验仪表、设备

序号名称型号、规格数量

1日光灯电路板40W1

2交流电压表0—500V1

3交流电流表0-5A1

4功率表1

四、实验原理：

1.日光灯工作原理如图

ZWYX

220V

〜

图9-1

2.日光灯正常工作时可以用如图所示的等效电路来表示,我们可以测量日光灯上的电

压和镇流器上的电压，观测电源电压的分配情况

3.由于镇流器的感抗较大，日光灯电路的功率因数是比较低的，通常在0.5左右，一般可

以用并联合适的电容器的方法来拉高日光灯电路的功率因数，电路中的功率因数测量方法

如图。

4.功率表是用来测量电路的有功功率的，其测量如图9-3所示

五、实验内容

1、按照电路图接线,经指导教师检查后再通电.

2、不接入电容,测量灯管电压UR,镇流器端电压UL和电源电压U,电流I,电路功率P

记入下表.

测量值

UULURIP

3、接入电容,并逐步增加电容,测量总电流L电容电流1c,灯管电流及总功率P,

填入下表,注意找出I最小时的电容量C.

测量次序电容量（nF）U(V)I(A)L.(A)Ic(A)P(W)计算COS(|)

10.47

24

34。47

48

512

六、实验后思考：

1、计算总等效电阻R,总阻抗Z,镇流器等效感抗丸,等效电感L,电路功率因数cos（））,

用表格表示.

2、总结R,L串联交流电路中，各个电压与总电压的关系.

3、总结并联交流电路中各分电流与总电流的关系，说明并联电容后哪些量变化，哪些

量不变，为什么？用相量图说明并联C后，为什么总电流随C的增加而变化.

六、实验注意事项：

1、本实验用交流市电110V,注意学生用电和人身安全。

2、功率表的接线要正确.

3、注意检查启辉器的接触是否良好。

实验十三相交流电路参数的测量

实验地点：迎春综合楼6011电子电工实验室计划课时：4课时

一.实验目的

（~）学习三相交流电路中负载的星形和三角形连接的方法。

（二）验证三相对称负载星形和三角形连接时负载的相电流、线电压及相电流、线

电流的关系。

（三）了解星形连接时中线所起作用。

二.实验仪表、设备

序号名称型号、规格数量

1三相自耦调压器1

2三相灯组负载

3电门插座

4交流电压表（或数字万用表）0—500V1

5交流电流表0-5A1

6功率表1

二、实验原理：

1.星形电路中电源电压对称，负载对称I的相电流等于线电流

A

TT

20三角形负载电路中，电源电压对称，负载对称时，相电压等于线电压

30本次实验中用三组相同的白炽灯作为三相负载在Y形接法的可以将三个白炽灯并

联，在三角形接法时，要注意白炽灯的额定电压为110V,为使在三角形接法时不超过额

定值，可以将三个白炽灯串联后接入电路。

四、实验内容

（一）连接星形电路如区10—1,测量负载对称％连接,Y连接,和负载不对称％连接,Y

连接时线电压、相电压、中线电流，中点位移.并测量三相功率。

（二）连接三角形电路如图3.2,测量负载对称时线电流、相电流,并测量功率

五.指导实验步骤

（一）按图接线，经教师检查后通电测量

线电压相电压线电流中线中占各相功率

电流位移

UABUBCUACUAOUBOUo)IAIBIcToUoorPAPBPc

\负

载/

对

称/

负

载/

不

对

称/

注：不对称负载关A相一灯

（二）按图接线，经教师检查后通电测量，表格自拟。

六。规范数据记录格式：

（一）整理测量数据填入下表

线电压平相电压平中线电流中点位三相总功比值

1均值UL均值UPIo移Uoo,率UL/UP

负载Yo

对称Y

负载Yo

不对

Y

称

1.用实验数据说明％连接时U.与Up的关系

2.说明Y连接时中线的作用，并解释为什么在三相四线制电路中线上不准装保险丝

和开关的原因

（二）整理测量数据填入下表

线电流平均值相电流平均值比值IL/IP三相

三角形接法

11.IP总功率

负载对称

1.用实验数据说明三角形连接时Ip和L.的关系。

七、课后总结与分析：

本实验采用三相交流市电，线电压为380V,锻炼学生实验技能的同时，要注意实验人

员的人身安全，叮嘱学生不可触及导电部件，防止意外事故发生。每次接线完毕先由同组

同学自查，再由指导教师检查后,方可接通电源.要求学生严格遵守“先断电、再接线，后通

电〃以及“先断电，后拆线”的实验操作原则。

实验HR-c选频网络实验

实验地点：迎春综合楼6011电子电工实验室计划课时：4课时

一、实验目的：

1.了解RC选频网络的选频特性.

2.熟悉示波器正弦波信号源的使用方法.

二、实验原理：

loRC电路除具移相特性之处，还具有选频作用。

电阻和电容及串并联方式组成如图11-1所示电路时，当输入信号为正弦波信号时，输

出电压与输入电压只有当R=R2=R,f=l/2nRC,

U?-广~广=~^\~^2max

1+4+Q3

&G

而当F为其它频率时，输出均小于其性质称为选频特性。

31

1

R1

U1

r

R22U2

TT

2o利用示波器将其输入信号U接入示波器1输入端,输出U接入示波器的2输入端，

调节输入信号频率在某一频率时，此时示波器输出电压员与输入电压口为同相，且U2在

最大值.

三、实验设备：

lo电阻器板

2.电容器板

3o信号发生器板

4o示波器

5o交流毫伏计

6o频率计

四、实验步骤：

1o选取R产Rz=lK,Ci=C2=0o1yF

接成R-C串并联电路，利用示波器调整信号发生器正弦波信号，并利用交流毫伏计将

信号电压调为3V,将5接入示波滞1输入端，将也接入示波器输入端,调节信号源输出频

率，使示波器输出U2为最大，记下此时信号源频率，并与计算值/=」一相比较。

2/rRC

f

U1(V)R(Q)C(uF)fa(Hz)=2兀RCU2(V)

10000o1

2o断掉示波器输入端5,调节信号发生器频率观察口随频率变化的情况，看是否是6为

最大。

3.保持Ui=3VCi=C2=0o1uF不变，改变Rl=R2=620Q,按步骤1调节信号源，使示波器

“输出仍为最大，记下此时频率，并与计算值相比较.

2兀RC

f

Ui(V)R(Q)C(nF)fa(Hz)=2兀RCU(V)

310000o1

五、实验注意事项：

由于信号内阻的影响，输出幅度会随信号频率变化。因此在调节输出频率时,应同时

调节输出幅度，使实验电路的输入电压保持不变。

六、课后总结分析：

实验中要求学生进一步熟悉示波器和函数信号发生器的使用方法，整理实验中测量数

据和观察到的现象,并与计算结果比较，让学生能够说明RC选频网络的选频特性.

实验十二单相变压器实验

实验地点：迎春综合楼6011电子电工实验室计划课时：4课时

一、实验目的

1.让学生掌握单相变压器的铭牌数据。

20测定变压器空载特性。（了解变压器的铁损）

3.测定变压器的输出特性.

40测定变压器绕组的同名端。

二、实验原理。

U变压器的铭牌上，有原绕组（初级绕组）的额定电压和额定电流，副绕组（次级

绕组）的额定电压和额定电流、额定容量、额定频率等。额定容量是指副绕组的额定电压

和额定中流的乘积，如果变压器有好几个副绕