电路复件 电路实验指导

1、电路实验指导 1.1 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

2、.实验中发现异常现象或故障，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

3、记录表格、 必要的计算、注意事项。 2）总结报告 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

4、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。 （a）功率表面板图 （b）两电流线圈串联 （c）两电流线圈并联 图 1-1 D26W 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

5、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： cos 为功率表的功率因数。 知道了 C 值和

6、仪表指针偏转后指示格数 ，即可求出被测功 率： P=C 4）使用注意事项 （1） 功率表在使用过程中应水平放置。 （2）仪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“+” 、 “”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。 2SS-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

7、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。 格）（瓦 表盘满刻度数 电流量程（安）电压量程（伏） / cos C *I *I A1msCH1+ DC-0.26VHO0% fTV-MODE f=200.000Hz 1100mV 2 200mV + (1)(3)(4)(5)(6) (7) (9) (10)(11) (14)(20) (2) TV-H (23) MAG (15) V (8) (12) (13) (21) V (16)(17)(18)(19) (22) 图 1-2 屏幕显示区

8、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）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。 （

9、20）CH2 接地。 （21）按下“MAG10”时显示。 （22）输入信 号频率。 （23）功能模式。 2）面板上主要控制按钮的名称和作用 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=0.6V 方波校准电压信号。 （6） ：接地端子。 (1)(2) (3)(4)(5)(6)

10、(7)(8)(9)(25) (12) (10) (11) (13) (15) (14) (19) (22)(23)(16) (24)(21)(17)(20) (18) (10) （7）CH1、CH2 ：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，CH1、CH2 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 2mV格至 5V格，电压数值在屏幕显示区位置（11）或（18）处显示。

11、 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“CH1”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。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

12、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 CHOP 显示方式。 （12）输入耦合开关：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

13、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，

14、“”符号消失，进入定量测量状态。 （15）MAG10：扫描放大。按下“MAG10”键，扫描速度提高 10 倍，波形将基于中 心位置被放大。此状态，屏幕右下角（21）处显示“MAG”字符。 （16）SWEEP MODE：扫描方式选择。 “AUTO”为自动扫描方式。 “NORM”为正常扫描方式。 “SGL/RST”为单次扫描，每按一次此 按键，选择一次单次触发。 （17）SOURCE：触发源选择。每按一下，选择一种触发源。当选中某触发源时，该触 发源名称显示在屏幕显示区（4）处。 “CH1”：用输入到 CH1 的信号作触发源。 “CH2”：用输入到 CH2 的信号作触发源。 “LINE”：用示波器

15、的交流供电电源作触发源。 “EXT”：用外触发信号作触发源。 “VERT”： 用小序号通道的信号作触发源。对应不同的显示通道，触发源的选取如表 1。 表 1-1 “VERT”时触发源的选取 当 ADD显示通道触发源当 ADD显示通道触发源 CH1CH1ADDCH1 CH2CH2 CH1，ADD CH1 CH1，CH2 CH1 CH2，ADD CH2 未用时 选用时 CH1，CH2，ADD CH1 （18）COUPL：选择触发耦合模式。当选中某耦合模式时，其符号在屏幕显示区（6） 处显示。 AC（交流）：阻去触发信号中的直流成分。DC（直流）：信号所有成分都可通过。HF REJ（高频抑制）：衰减

16、高频（10KHz 以上）成分。LF REJ（低频抑制）：衰减信号中的低 频（10KHz 以下）成分。 （19）TV：视频触发模式。可选择相对于 NTSC 和 PAL（SECAM）的 TV 信号触发系统。 按“TV”键，可选择 BOTH、ODD、EVEN 和 TV-H 触发模式，并在屏幕显示区（6）和（23） 处显示。选择 TV-H 时，屏幕显示区（23）处显示“f：TV-MODE” ，旋转“FUNCTION”旋钮 可选择 PAL、 NTSC 制式。选择其它模式，显示区（23）处显示“f：TV-LINE” 。 （20）SLOPE：触发极性选择。 按“SLOPE”键，可选择“+，-”极性，在屏幕显

17、示区（5）处显示。 （21）TRIG LEVEL：触发电平调节。触发电平值在屏幕显示区（7）处显示，若该数值 后带有“？”号，表示不能直接读取该值。触发信号产生时， “TRIGD”灯亮，此时，所 观察的信号频率被示波器自动测出，其数值在屏幕显示区（22）处显示。 （22）HOLDOFF：释抑时间调节。此功能用于观测复杂的脉冲串信号，当触发出现不稳 定时，通过调节释抑时间来获得稳定波形。 按“HOLDOFF”键，选择 HOLDOFF 功能，此时屏幕显示区（23）处显示“f：HOLDOFF” ，在 （8）处显示释抑时间。释抑时间用“FUNCTION”旋钮进行调节，按压或连续按压该旋钮， 粗调释抑时

18、间，左右旋转可进行细调。通常情况下，释抑时间为 0%。 （23）CURSORS ：光标测量。 用光标测量电压差（V）和时间、频率差值（t、1/t） ，使用方法如下： （a）按“V-t- OFF”键，选择 V 测量、t 测量或 OFF（关闭测量） 。当选择 V 时， 屏幕显示两条水平测量光标，当选 t 时，屏幕显示两条竖直测量光标。 （b）压按“FUNCTION”旋钮，粗调光标位置，左右旋转“FUNCTION” 旋钮，进行细调。 （c）V 测量：按“V-t- OFF”键，以选择 V 测量方式，此时屏幕下方显示 V1= ，V2= 。按“TCK/C2”键，可选择光标序号，每按一次“TCK/C2”键，

19、按如下顺序 改变： C1（光标 1）C2（光标 2）TCK（光标跟踪）C1（光标 1） 并在屏幕显示区（23）处显示“f：V-C1（或 C2、TRACK） ” 。 所选光标在左边出现“” 高亮标记时，用“FUNCTION”旋钮进行移动，当（23）处显示 “f：V-TRACK（光标跟踪方式） ” ，两条光标都可移动。将光标移到被测波形两个测量点， 屏幕下方显示的 V 数值即为被测电压。V1 为 CH1 信号的测量值，V2 为 CH2 信号的测 量值。 t 测量可参考 V 测量方法。 （24）HORIZ DISPLAY：水平显示选择。 按“A”键选择 A 模式，并在屏幕显示区（1）处显示。按“X-

20、Y”键，选择 X-Y 模式。 “X- Y”模式是指 CH1 作为 X 轴，CH1、CH2、ADD 中一个作为 Y 轴显示，此模式适用于观测磁滞 曲线，李萨如图形等。选择 X-Y 模式，屏幕显示区（3）处扫描时间值消失。 （25）EXT TRIG：外触发输入端。 3.万用表 1）基本原理 万用表可用来测量交直流电压、交直流电流、电阻、电容和频率等。万用表有指针式 和数字式两种。 指针式万用表是由一个动圈式直流电流表头、分流电阻(用以扩大电流的测量范围)、 倍率电阻(用以扩大电压的测量范围)、整流电路、电池和切换开关等部分构成。 数字式万用表使用 A/D 转换器,将测量值转换成数字量,再通过计数和

21、显示驱动电路,将 测量结果以数字的形式显示出来。 图 1-4 直流电压测量电路 万用表的原理比较简单,现以直流串压测量为例说明,测量电路如图 1-4 所示。 当量程选择 100V 时,万用表的内阻为电流表的内阻加上串联接人的分压电阻之和,所以万用 表的内阻为 24k+18k0+180k+1.8M=2M。如果满偏,则电流为 50A，,所以表笔两端 的电压为 21065010-6=100V。 另外,同一电压选用不同量程时,由于内阻相差很大示数也不一样,而且存在较大的误差。 所以正确选择量程是提高数据准确度的关键。 2）使用方法 根据测量需要,要选择正确的功能档位。万用表的两只表笔,按红正(+)黑负

22、(-)的接法 接到测量端。通常在进行电流和电压测量之前,要估算一下电流值和电压值的范围,先选择 最大量程,然后根据示数进行调整,直至合适量程。 （1）直流电压测量 将万用表的功能开关切换到“直流电压”位置,并选择适当的量程。测量时,将红表笔 接到电位高的一端,黑表笔接到电位低的一端。如果极性接反,则指针会反向偏转,容易损坏 表针；如果是数字表,则通常显示负值。测量电压时,要注意表笔的极性。 （2）直流电流测量 测量前,需关断电源,将万用表串接在电路中。测量时,将功能开关切换到“直流电流” 位置,根据估算值，选择适当的量程。同时要注意电流的方向,表笔接法与测量直流电压时 相同。 特别提醒，,在测

23、量电流时,避免将万用表并联到被测部位两端,由于电流表内阻很小， 极易造成短路、损坏电表或发生事故。 （3）交流电压测量 将功能开关切换到“交流电压”位置,并根据估算值选择适当的量程,表笔极性任意。 （4）电阻测量 将功能开关切换到“电阻”位置,根据估算值选择适当的量程，表笔极性任意。在测量 电阻时，通常要把电阻的某个引脚从电路中断开。 （5）二极管检测 二极管的检测通常用于二极管正反向阻抗的测量与正、负极的判别。测量时，将功能 开关切换到“电阻”位置，然后再选择适当的量程。二极管正向导通时，阻抗很小，通常 小于 1k；而反向阻抗很高,通常高于 100k。 注意:一般情况下,指针式万用表的红表笔

24、接内置电池的负端,黑表笔接内置电池的正端；数 字式万用表则相反。 4.交流毫伏表 交流毫伏表是用来测量交流电压幅值的仪表,灵敏度和精确度都很高。毫伏表最低能测 量到微伏级,主要由放大电路、检波电路和指示电路三部分组成。本节将简单介绍 DF2170T 型交流毫伏表的使用方法。 DF2170T 型交流毫伏表采用两组相同而又独立的线路及双指针表头，能用来测量两路 100V-300V 频率 5Hz-2MHz 的正弦交流电压。 1） DF2170T 型交流毫伏表面板各控制件作用 7 1 4 3 2 5 6 8 4 图 1-5 DF2170T 型交流毫伏表面板示意图 DF2170T 型交流毫伏表面板如图

25、1-5 所示。各部分功能如下： （1）表头 （2）机械零位调整（黑针） （3）机械零位调整（红针） （4）电源开关 （5）通道 1 输入 （6）量程旋纽：开机前应将量程调至最大处。 （7）电源指示灯 （8）通道 2 输入 2）使用方法 （1）开机前将表头机械零点调正好。 （2）通电后，将输入端短路，进行电气调零。 （3）毫伏表的黑夹子接被测电路的公共接地端，红夹子接测试点。测量时，先接黑夹 子，后接红夹子；测量完毕后，先拆红夹子，后拆黑夹子。 （4）按被测电压大小选择量程。一般从大量程开始,再逐渐减小量程,直到选到合适量 程。 （5）应根据指定量程选择对应刻度值进行读数。如果选择 110n量程

26、，则对应 1-100 刻度读数；如臬选择 310n量程， 则对应 1-300 刻度读数。 113 测量及数据处理基础知识 1. 测量误差 1）真值() 0 A 真值是表征物理量与给定量的量值,它是客观存在的,也是不能完全确定的,只能随着测 量技术的提高,使其测量值越来越逼近真值。由于真值的不可确定性,在实际的测量和计量 工作中,经常使用“约定真值”和“相对真值”的概念,即通常用标准计量器具所测得的数 值代替真值。 2）测量值() X A 由测量器具测出的量值称为测量值,也称示值。 3）仪表满刻度值() m A 仪表指针满偏时的刻度值称为仪表满刻度值,一般对应量程值。 4.绝对误差(r 测量值与

27、真值之间的差值称为绝对误差。绝对误差表示为 (1-1) 0 AAX X 5.修正值(C) 修正值是指绝对值与绝对误差x 相等,而符号相反的值,通常用 C 表示,即 (1-2) X C 6.相对误差(r) 实际相对误差 : = (1-3) 1 r 0 0 0 0 100 A AAX 示值相对误差: = (1-4) 2 r 0 0 0 100 X X A AA 引用误差： = (1-5) 3 r 0 0 0 100 m X A AA 最大引用误差： = (1-6) 4 r 0 0 max0 100 )( m X A AA 一般电工仪表的基本误差通常用来表示准确度等级， 0 0 K = 0 0 K

28、0 0 max0 100 )( m X A AA 式中，称为准确度。K 我国的仪表按其准确度等级，共分为 0.1、0.2、0.5、1.0、1.5、2.5、5.0 等 7 个等 级，其中准确度等级和基本误差之间的关系如表 1-1 所示。 表 1-2 准确度等级和基本误差之间的关系 准确度等级 0.10.20.51.01.52.55.0 基本误差 0.10.20.51.01.52.55.0 用途通常用于标准表多用于实验室要求不高的工程测量 2.测量误差处理 在实验过程中,测量误差虽然是不可避免的,但可以采用某些措施来减小误差,下面介绍 减小测量误差的方法。 1)对测量仪表要经常进行校正。采用标准式

29、或准确度高于被校正仪表的仪表进行校正。 此外,仪表在使用前要作零点调整。例如,仪表在未通电时,指针应指在零点,当偏离零点时, 可用机械调零装置进行调整。 2)尽可能选择小量程进行测量。因为某个量程的最大绝对误差是一定的,误差一般随着 量程的增大而增大。当选用大量程进行测量时,最大相对误差就会增大。 3)要考虑仪表接人线路后,仪表内阻对测量值的影响。 4)测量仪表放置方法要正确。要求水平放置的仪表,如果垂直放置就会影响测量误差。 并且要考虑磁场的影响,如有无高压变压器对测量仪表的干扰等。 5）此外,多次测量可以减少偶然误差的影响,所求平均值更接近准确结果。消除疏忽误 差的根本办法是加强测量者的责

30、任感,要有认真负责、一丝不苟的工作精神。 3.据处理与图形处理 测量数据通常采用数据和图形两种形式来表示。 1）数据处理 测量数据通常由准确数字和欠准数字两部分组成。数据处理过程中应用无理数(如 )时， 不可能取无穷位，所以通常得到的测量数据和测量结果均为近似数,其位数各不相同。为了 使测量结果表示统一，计算简便,要进行舍人处理。 数据的舍人规则如下: 小于 5,舍去。 大于 5,进 1。 等于 5，采用偶数法则。保留末位是偶数，则末位不变；保留末位是奇数,则保留 末位加 1。 2）有效数字的运箅规则 所截取得到的近似数，其绝对误差的绝对值不超过近似数末位的半个单位，则该近似 数从左边第一个非

31、零数到最末一位数字为止的全部数字，称为有效数字。有效数字跟数据 的准确度密切相关。例如数据 314.和 3.140，两者在数值大小上是相等的，但由于有效位 数的不同，代表的测量精度相差很大。例如：3.14(三位有效数字，绝对误差0.005)； 3.140（四位有效数字，绝对误差0.0005)。 3）图形处理 在分析两个或多个变量之间的关系时，用曲线表示比用数字表示更加形象直观。曲线 绘制的方法为： （1）坐标系和图纸的选择 首先应根据被测量选择合适的坐标系,常用的坐标系有：直 角坐标、半对数坐标、全对数坐标和极坐标等。然后根据所选坐标系确定图纸和比例尺。 （2）测量数据图解法的分析 测量的目的

32、往往不只是单纯地获得某个量值，而是找出 某两个量 x 和 y(或更多个量)之间的函数关系，例如测量元器件的伏安特性曲线。 对于这种要求确定函数关系的测量，一般都需要根据测量数据来绘制实验曲线，称为 测量数据图解法，并对该曲线进行定量分析。 （3）绘制实验曲线的具体方法 整理实验数据,并将数据列表。 选择合适的 x 轴测试点，应使各数据点大体上沿曲线均匀分布。对于分布不均的数 据，可通过变换方法解决。在曲线出现数据拐点之处，应增加 x 轴的测量点，以便更确切 地显示曲线的变化细节。 通常在测试数据之前，要进行预测，如二极管伏安特性测试，以便掌握实验数据的详 细分布和数据拐点，做到心中有数。 在适

33、当的坐标系上标出数据点。当把多种数据绘制在同一图上进行比较时，最好采 用不同的标记表示。 纵、横坐标比例尺不必相同，也不一定从坐标原点(零值点)开始。坐标比例尺的选 择，应以便于读数和分析为原则。 注意曲线的关键部分。在极值附近，应尽可能测出真止的极值，为此，测点需更细 密，否则可能得不到正确的结果。 作出拟合曲线。测量数据是一些离散点,一般不应把各数据点直接连成一条波动的折 线，也不应作出一条弯曲甚多的曲线，而应该运用有关的误差理论，作出一条尽可能靠近 各数据点而又比较平滑的拟合曲线。 12 电路实验内容 121 元件的伏安特性 1）实验目的 （1）熟悉欧姆定律并应用它测定电阻。 （2）测定

34、线性电阻和非线性电阻（用二极管代替）的伏安特性，了解欧姆定律适用范 围。 （3）掌握直流电流表和电压表的使用方法，学会选择电表量程。 2）实验仪器设备 （1）直流电压表 一块 （2）直流毫安表 一块 （3）电路实验箱 一台 3）实验内容与任务务 （1）欧姆定律的验证 R K E mA V 1-6 欧姆定律验证的接线 按图 1-6 联接电路，E=5V，负载电阻R=R1=100 和R=R2=1000 时，试估算电路中电 流I的大小，选择合适的电流表和电压表的量程，并将测量结果填入表 1-3。 表 1-3 欧姆定律验证数据表 名称单位数据 负载电阻R R=R1=100R=R2=1000 电压表读数V

35、 V 电流表读数I mA 计算值V/I （2）伏安特性的测定 R K E mA VRa 图 1-7 测量线性电阻伏安特性的电路 按图 1-7 联接电路，Ra是一个三端变阻器，通过改变滑动端位置就能改变负载电阻 R 上的电压大小。测定R=100 时的伏安特性并将测量结果填入表 1-4。 表 1-4 用逐点法测量线性电阻R=100 伏安特性表 名称单位数据 VV0.51.01.52.02.53.03.54.04.5 ImA V/I 按图 1-7 联接电路，测定 R=1000 时的伏安特性并将测量结果填入表 1-5 表 1-5 用逐点法测量线性电阻R=1000 伏安特性表 名称单位数据 VV0.51

36、.01.52.02.53.03.54.04.5 ImA V/I 按图 1-8 联接电路，测定二极管 D 的伏安特性，注意串联限流电阻 Rb, 将测量结果 填入表 1-6 D K E mA V Rb Ra 图 1-8 测量二极管伏安特性的电路 表 1-6 用逐点法测量二极管伏安特性表 名称单位数据 VV0.300.500.550.600.650.700.75 ImA V/I 4）总结报告 （1)在坐标纸上画出R=R1=100、R=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

37、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？ 122 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，通常有两种联结方法。 1）接成分压器 Rfz K U0 R0 Ufz Ifz R1 R2 图 1-9 三端变阻器接成分压器线路 U0：电源电压 R0：变阻器总电阻 R1 R2：变阻器滑动端到两端的电阻 RfZ：负载电阻 当负载电流不大，电压调整需从零开始时，按图 1-9 联结。 2）接成可变电阻 R

38、fz K U0 R Ufz 图 1-10 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Ufz-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R0=10K、Rfz分别为、1K、10K、100K 时分压

39、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 R1/R0 Ufz(v) Rfz() 00.10.20.30.40.50.60.70.80.91.0 100K 10K 1K 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 R1/R 0 组接方式分压器引出线 01K+2K+2K+(10K/10K) 取全部电阻 0.11K+2K+2K+(10K/10K) 活动端从 1K 与 2K 接点处引出 0.22K+1K+2K+(10K/10K) 活动端从 2K 与 1K 接点处引出 0.31K+2K

40、+2K+(10K/10K) 活动端从 2K 与 2K 接点处引出 0.42K+2K+1K+(10K/10K) 活动端从 2K 与 1K 接点处引出 0.5(10K/10K)+1K+2k+2K 活动端从 10K/10K 与 1K 接点处引出 0.6(10K/10K)+1K+2k+2K 活动端从 1K 与 2K 接点处引出 0.7(10K/10K)+2K+1k+2K 活动端从 2K 与 1K 接点处引出 0.8(10K/10K)+2K+1k+2K 活动端从 1K 与 2K 接点处引出 0.9(10K/10K)+2K+2k+1K 活动端从 2K 与 1K 接点处引出 1.0(10K/10K)+2K+

41、2k+1K 活动端接电源负端 5.总结报告 1）画出R0=10 k，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 1/10Rfz与Rfz数值之 间？若R0太小有什么坏处？ 3）已知：电源电压U0=1V，R0=10 K。Rfz分别为 1000、1w；500、1/8w；10 k、1w。Rfz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Ufz/U0、R1/R0为 X 与 Y 坐标，这样所得曲线不受U0、R0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

42、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。 123 含源含源端口网络端口网络 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.预习要求及实验说明 1）熟练掌握戴维南定理的内容。 2）计算图 1-11 中R1=R3=100、R2=270 时，含源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？ RH E R3 Uab IH R1R2 a b mA 图 1-11 戴维南定理实验电

43、路 表 1-9 含源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() 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 Uabk、Ihd、R0学生自行设计实验线路及实验步骤。实验数据计入 表 1-9 ）按图 1-11 接线，改变负载电阻 RH由 0 调至 10K，测量 RH为不同数值时所对应 的 Uab、IH，记入表 1-10。 ）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 10K，测量不同数值的负载电阻所对应的 UabIH，将测量结果记

44、入表 5-2。 表 1-10 戴维南定理实验数据 实验 RH（ ） 01501002503003203504005001k2k5k10k Uab（v） IH（mA ） Ua，b，（v ） I H（mA） 计算 P=Uab IH(mw) .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。 124 含有受控源电路的研究 .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）应用叠加定理、戴维南定律分析含有受控源的线性电路。 .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

45、，电流源的电流不是独立的，是受 另一电压或电流的控制。 .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U1，测量U2，将测量结果填入表 6-1。 U1 U2 R1 R2 0 0 + _ 0 + _ 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)1.52.02.53.03.54.04.55.05.5 U2(v) 注：=， 若2，即超出线性范围。| |2 | u u 2）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

46、 6-3图 6-4 （2）用表 6-2 中列出的三种方法计算出表中各值。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） E1作用 E2=0 Ubc（V） E1=0 E2作用 Ubc（V） 用叠 加定 理 E1，E2 共同作用 Ubc （V） 等效电势 E0（V） 用戴维南定理 等效内阻 R0 () Ubc（V） 注：1) 计算时图 6-4 为图 6-3 的等效电路，按图 6-4 计算 Ubc 2) 取 =R2/R1=2 5.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

47、的 bc 端开路电压 Ubc 为什么比计算值略小。 1 12 25 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 R、L、C 分别接入交流电路中，测量电路中的电流，将测量 的结果

48、填入表 7-1 中。 图 7-2 表 7-1 直流 U=10V交流 U=16.5V IC（mA） IL （mA） IR（mA） 2、研究 R、L、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 1V、2V、3V、4V，测量电路 中的电流，记入表 7-2。 图 7-3 表 7-2 U （V）1234 IC（mA） IL （mA） IR（mA） 3） 测量交流电路中，测量在不同电源频率 f 下，R、L、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

49、。 表 7-3 f（HZ）5080100150200 IC（mA） IL （mA） IR（mA） 4.总结报告总结报告 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 上的电抗与频率的关系。 126 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

50、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：实验内容与步骤： 图 8-1 1、熟悉实验板并按图 81 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 81。 4、调节接触调压器输出电压，使 V0保持在 220V。 5、令电容 C 分别为 0，1

51、.5F 及 3.9F、7.8F 时，按表 82 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） 表 8-2条件 V0=220V 计算值 灯 管 电 压 Vd (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) 灯 管 功 率 Pd (W) 镇 流 器 功 率 PL (W) cos C=0 C=1.5F C=3.9F 四、

52、实验仪器设备：四、实验仪器设备： 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：五、总结报告： 1、 根据实验数据总结电压 V0与镇流器电压 VL和荧光灯 Vd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：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、

53、了解中线的作用。 二、预习要求及实验说明：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，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：三、实验内容与布骤： 1、熟悉实验板。 图 91 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 ABC Vax (V) Vby (V) Vcz (V) Vab (V) Vbc (V) Vca (V) Voo (V) IA (A) IB (A) IC (A)

54、 IO (A) 平 衡 333 有 中 线 不 平 衡 123 平 衡 333 无 中 线 不 平 衡 123 3、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 ABC Vab (V) Vbc (V) Vca (V) IA (A) IB (A) IC (A) Iab (A) Ibc (A) Ibc (A) 平衡 333 不平衡 123 四、实验仪器设备四、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：五、总结报告

55、： 1、根据实验数据分析在负载对称情况下，Y 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。 实验十 RLC 串联电路的幅频特性和谐振现象 一、实验目的一、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。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。I（f）曲线。 即为幅频特性，也称谐振曲线，如图 10-2 所示。 2、谐振频率 在 R、L、C 串联电路中，阻抗值 Z=R+j(XL-XC)=R+j(L-Z) 1 c I= Z U 2 2 ) 1 ( C L R U 在某一频率下， L, 这时电流为最大，这一现象叫做谐振，此时的频0 1 C 率叫做“谐振频率” 。 0= f 0= LC 1 LC2 1 图 10-2 是两个不同电路参数的谐振曲线， f 01、f 02 为谐振频率，若两者的电容 C 不同，C2 小，f 02 则大；C1 大 ，则 f 01 小。 图 10-1 图 10-2 3、品