电工学实验讲义

实验一 电路元件伏安特性的测绘

一、实验目的

1. 学会识别常用电路元件的方法。

2. 掌握线性电阻、非线性电阻元件伏安特性的测绘。

3. 掌握实验箱上直流电工仪表和设备的使用方法。 二、原理说明

任何一个二端元件的特性可用该元件上的端电压U 与通过该元件的电流I 之间的函数关系I =f(U)来表示,即用I -U 平面上的一条曲线来表征,这条曲线称为该元件的伏安特性曲线。

1. 线性电阻器的伏安特性曲线是一条通过 坐标原点的直线,如图1-1中a 所示,该直线 的斜率等于该电阻器的电阻值。

2. 一般的白炽灯在工作时灯丝处于 高温状态, 其灯丝电阻随着温度的升高 而增大,通过白炽灯的电流 越大,其温度 越高,阻值也越大,一般灯泡的“冷电阻” 与“热电阻”的阻值可相差几倍至十几倍,

所以它的伏安特性如图1-1中b 曲线所示。 图1-1

3. 一般的半导体二极管是一个非线性电阻元件,其伏安特性如图1-1中 c 所示。正向压降很小(一般的锗管约为0.2~0.3V ,硅管约为0.5~0.7V ),正向电流随正向压降的升高而急骤上升,而反向电压从零一直增加到十多至几十伏时,其反向电流增加很小,粗略地可视为零。可见,二极管具有单向导电性,但反向电压加得过高,超过管子的极限值,则会导致管子击穿损坏。

4. 稳压二极管是一种特殊的半导体二极管,其正向特性与普通二极管类似,但其反向特性较特别,如图1-1中d 所示。在反向电压开始增加时,其反向电流几乎为零,但当电压增加到某一数值时(称为管子的稳压值,有各种不同稳压值的稳压管)电流将突然增加,以后它的端电压将基本维持恒定,当外加的反向电压继续升高时其端电压仅有少量增加。

注意:流过二极管或稳压二极管的电流不能超过管子的极限值,否则管子会被烧坏。

三、实训设备

四、实验内容

1. 测定线性电阻器的伏安特性

按图1-2接线,调节稳压电源的输出电压U,从0 伏开始缓慢地增加,一直到10V左右,记下相应的电压表和电流表的读数U R、I。

2. 测定半导体二极管IN4007的伏安特性

按图1-3接线,R为限流电阻。测二极管的正向特性时,其正向电流不得超过20mA,二极管D的正向施压U D+可在0~0.75V之间取值。在0.5~0.75V之间应多取几个测量点。测反向特性时,只需将图1-3 中的二极管D反接,且其反向施压U D-可达30V左右。

正向特性实验数据

反向特性实验数据

3. 测定稳压二极管的伏安特性

将图1-3中的二极管IN4007换成稳压二极管2CW51(5.1V稳压管),重复实验内容2测量。其正反向电流不能超过±20mA。

五、实验注意事项

1. 测二极管正向特性时,稳压电源输出应由小至大逐渐增加,应时刻注意电流表读数不得超过20mA。

2. 如果要测定2AP9(锗管)的伏安特性,则正向特性的电压值应取0,0.10,0.13,0.15,0.17,0.19,0.21,0.24,0.30(V),反向特性的电压值取0,2,4,……,10(V)。

3. 进行不同实验时,应先估算电压和电流值,合理选择仪表的量程,勿使仪表超量程,仪表的极性亦不可接错。

六、思考题

1. 线性电阻与非线性电阻的概念是什么?电阻器与二极管的伏安特性有何区别?

2. 设某器件伏安特性曲线的函数式为I=f(U),试问在逐点绘制曲线时,其坐标变量应如何放置?

3. 稳压二极管与普通二极管有何区别,其用途如何?

4. 在图1-3中,设U=2V,U D+=0.7V,则毫安表读数为多少?

七、实验报告

1. 根据各实验数据,分别在方格纸上绘制出光滑的伏安特性曲线。(其中二极管和稳压管的正、反向特性均要求画在同一张图中,正、反向电压可取为不同的比例尺)

2. 根据实验结果,总结、归纳被测各元件的特性。

3. 必要的误差分析。

实验2基尔霍夫定律的验证

一、实验目的

1. 验证基尔霍夫定律的正确性,加深对基尔霍夫定律的理解。

2. 学会用电流插头、插座测量各支路电流。

二、原理说明

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每个元件两端的电压,应能分别满足基尔霍夫电流定律(KCL)和电压定律(KVL)。即对电路中的任一个节点而言,应有ΣI=0;对任何一个闭合回路而言,应有ΣU=0。

运用上述定律时必须注意各支路电流或闭合回路的正方向,此方向可预先任意设定。三、实验设备

序号名称型号与规格数量备注

1直流可调稳压电源0~24V1控制屏2

2直流数字毫安表0~30mA1控制屏2

3直流数字电压表0~30V1控制屏2

4万用表1自备

5电阻若干1电路分析模块2

四、实验内容

图2-1

实验线路与实验七图2-1相同,用控制屏2实验箱的“基尔霍夫定律/叠加原理”模块。

1. 实验前先任意设定三条支路电流正方向。如图2-1中的I1、I2、I3的方向已设定。闭合回路的正方向可任意设定。

2. 分别将两路直流稳压源接入电路,令U1=6V,U2=12V。

3.图2-1中虚线部分在实际电路中没有连接,便于将电流表串入电路中测量电流值。

4. 将电流表分别接入上图支路中,读出并记录电流值。

5. 用直流数字电压表分别测量两路电源及电阻元件上的电压值,记录之。

被测量I1(mA)I2(mA)I3(mA)U1(V)U2(V)U F A(V)U A B(V)U A D(V)U CD(V)U DE(V)计算值

测量值

6.基尔霍夫定律的计算值:

I1+ I2= I3 (1)

根据基尔霍夫定律列出方程: (510+510)I1 +510 I3=6 (2)

(1000+330)I2+510I3=12 (3)

解得:I1=0.00193A I2=0.0059A I3=0.00792A

U F A =0.98V U BA=5.99V U AD=4.04V U DE =0.98V U DC =1.98V

五、实验注意事项

1. 注意直流稳压电源、直流电压表、直流毫安表的使用方法。换接线路时,必须关闭电源开关。但需用到电流插座,图2-1中虚线部分在实际电路中没有连接,便于将电流表串入电路中测量电流值。不测电流时用导线连接即可。

2.所有需要测量的电压值,均以电压表测量的读数为准。U1、U2也需测量,不应取电源本身的显示值。

3. 防止稳压电源两个输出端碰线短路。

4. 用指针式电压表或电流表测量电压或电流时,如果仪表指针反偏,则必须调换仪表极性,重新测量。此时指针正偏,但读得电压或电流值必须冠以负号。若用数显电压表或电流表测量,则可直接读出电压或电流值。但应注意:所读得的电压或电流值的正确正、负号应根据设定的电流参考方向来判断。

六、预习思考题

1. 根据图2-1的电路参数,计算出待测的电流I1、I2、I3和各电阻上的电压值,记入表中,以便实验测量时,可正确地选定毫安表和电压表的量程。

2. 实验中,若用指针式万用表直流毫安档测各支路电流,在什么情况下可能出现指针反偏,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测量时,则会有什么显示呢?

七、实验报告

1. 根据实验数据,选定节点A,验证KCL的正确性。

2. 根据实验数据,选定实验电路中的任一个闭合回路,验证KVL的正确性。

3. 将各支路电流和闭合回路的方向重新设定,重复1、2两项验证。

4. 误差原因分析。

实验3叠加原理的验证

一、实验目的

验证线性电路叠加原理的正确性,加深对线性电路的叠加性和齐次性的认识和理解。

二、原理说明

叠加原理指出:在有多个独立源共同作用下的线性电路中,通过每一个元件的电流或其两端的电压,可以看成是由每一个独立源单独作用时在该元件上所产生的电流或电压的代数和。

线性电路的齐次性是指当激励信号(某独立源的值)增加或减小K 倍时,电路的响应(即在电路中各电阻元件上所建立的电流和电压值)也将增加或减小K倍。

三、实验设备

四、实验内容

实验线路如图3-1所示,用控制屏2挂实验箱的“基尔夫定律/叠加原理”模块。

图3-1

1. 将两路稳压源的输出分别调节为12V和6V,接入U1和U2处。开关S3投向R5侧。

2. 令U1电源单独作用(将开关S1投向U1侧,开关S2投向短路侧)。用直流数字电压

3. 令U2电源单独作用(将开关S1投向短路侧,开关S2投向U2侧),重复实验步骤2的测量,记录之。

4. 令U1和U2共同作用(开关S1和S2分别投向U1和U2侧),重复上述的测量,并记录之。

5. 将U2的数值调至+12V,重复上述第3项的测量,记录之。

6. 将R5(330Ω)换成二极管1N4007(即将开关S3投向二极管IN4007侧),重复1~

五、实验注意事项

1. 用指针式电流表测量电流时,或者用指针电压表测量电压降时,应注意仪表的极性,正确判断测得值的+、-号后,记入数据表格。

2. 注意仪表量程的及时更换。

六、预习思考题

1. 在叠加原理实验中,要令U1、U2分别单独作用,应如何操作?可否直接将不作用的电源(U1或U2)短接置零?

2. 实验电路中,若有一个电阻器改为二极管,试问叠加原理的迭加性与齐次性还成立吗?为什么?

七、实验报告

1. 根据实验数据验证线性电路的叠加性与齐次性。

2. 各电阻器所消耗的功率能否用叠加原理计算得出?试用上述实验数据,进行计算并作结论。

3. 对实验步骤6进行分析,你能得出什么样的结论?

实验4电压源与电流源的等效变换

一、实验目的

1. 掌握电源外特性的测试方法。

2. 验证电压源与电流源等效变换的条件。

二、原理说明

1. 一个直流稳压电源在一定的电流范围内,具有很小的内阻。故在实用中,常将它视为一个理想的电压源,即其输出电压不随负载电流而变。其外特性曲线,即其伏安特性曲线U=f(I)是一条平行于I轴的直线。

一个恒流源在实用中,在一定的电压范围内,可视为一个理想的电流源。即其输出电流不随负载改变而变。

2. 一个实际的电压源(或电流源),其端电压(或输出电流)不可能不随负载而变,因它具有一定的内阻值。故在实验中,用一个小阻值的电阻(或大电阻)与稳压源(或恒流源)相串联(或并联)来摸拟一个实际的电压源(或电流源)。

3. 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,又可以看成是一个电流源。若视为电压源,则可用一个理想的电压源Us与一个电阻Ro相串联的组合来表示;若视为电流源,则可用一个理想电流源Is与一电导g o相并联的组合来表示。如果这两种电源能向同样大小的负载供出同样大小的电流和端电压,则称这两个电源是等效的,即具有相同的外特性。

一个电压源与一个电流源等效变换的条件为:

I s=U s/R o,g o=1/R o或U s=I s R o,R o=1/ g o 。如图7-1所示。

图4-1

三、实验设备

3直流电压表0~30V1控制屏2

4直流毫安表0~30mA1控制屏2

5万用表1自备

6元件区电路分析模块2

四、实验内容

1. 测定电压源的外特性

(1)按图4-2接线。Us为+6V(通过可调直流稳压电源调节),视为理想电压源。调节R2,令其阻值由大至小变化,记录两表的读数。

图4-2 图4-3

U(V)

I(mA)

按图4-3接线,虚线框可模拟为一个实际的电压源。调节R2,记录两表的读数。

U(V)

I(mA)

2. 测定电流源的外特性

按图4-4接线,Is为直流恒流源,视为理想电流源。调节其输出为10mA,令R o分别为1KΩ和∞(即接入和断开),调节电位器R L(从0至1KΩ),测出这两种情况下的电压表和电流表的读

数。自拟数据表格,记录实验数据。

3. 测定电源等效变换的条件

先按图4-5(a)线路接线,记

录线路中两表的读数。然后按图4-5

(b)接线。调节线路中恒流源的输出电

流I S,使两表的读数与4- 5(a)的数值

相等,记录Is之值,验证等效变换条

件的正确性。

图10-4

图4-5

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,注意恒流源负载电压不要超过20伏,负载不要开路。

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、预习思考题

1. 通常直流稳压电源的输出端不允许短路,直流恒流源的输出端不允许开路,为什么?

2. 电压源与电流源的外特性为什么呈下降变化趋势,稳压源和恒流源的输出在任何负载下是否保持恒值?

七、实验报告

1. 根据实验数据绘出电源的四条外特性曲线,并总结、归纳各类电源的特性。

2. 从实验结果,验证电源等效变换的条件。

实验5 戴维南定理和诺顿定理的验证

──有源二端网络等效参数的测定——

一、实验目的

1. 验证戴维南定理和诺顿定理的正确性,加深对该定理的理解。

2. 掌握测量有源二端网络等效参数的一般方法。 二、原理说明

1. 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分看作是一个有源二端网络(或称为含源一端口网络)。

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Us 等于这个有源二端网络的开路电压Uoc , 其等效内阻R 0等于该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。

诺顿定理指出:任何一个线性有源网络,总可以用一个电流源与一个电阻的并联组合来等效代替,此电流源的电流Is 等于这个有源二端网络的短路电流I SC ,其等效内阻R 0定义同戴维南定理。

Uoc 和R 0或者I SC 和R 0称为有源二端网络的等效参数。 2. 有源二端网络等效参数的测量方法 (1) 开路电压、短路电流法测R 0

在有源二端网络输出端开路时,用电压表直接测其输出端的开路电压Uoc ,然后再将其输出端短路,用电流表测其短路电流Isc ,则等效内阻为 Uoc R 0= ── Isc

如果二端网络的内阻很小,若将其输出端口短路 则易损坏其内部元件,因此不宜用此法。 (2) 伏安法测R 0

用电压表、电流表测出有源二端网 图5-1 络的外特性曲线,如图5-1所示。 根据 外特性曲线求出斜率tg φ,则内阻 △U Uoc R 0=tg φ= ──=── 。 △I Isc

也可以先测量开路电压Uoc ,

再测量电流为额定值I N 时的输出 图5-2

U oc -U N

端电压值U N ,则内阻为 R 0=──── 。 I N

(3) 半电压法测R 0

如图5-2所示,当负载电压为被测网络开

路电压的一半时,负载电阻(由电阻箱的读数

确定)即为被测有源二端网络的等效内阻值。

(4) 零示法测U OC 图5-3

在测量具有高内阻有源二端网络的开路电压时,用电压表直接测量会造成较大的误差。为了消除电压表内阻的影响,往往采用零示测量法,如图11-3所示.。

零示法测量原理是用一低内阻的稳压电源与被测有源二端网络进行比

较,当稳压电源的输出电压与有源二端网络的开路电压相等时,电压表的读数将为“0”。然后将电路断开,测量此时稳压电源的输出电压, 即为被测有源二端网络的开路电压。 三、实验设备

序号 名 称

型号与规格 数量 备注 1 可调直流稳压电源 0~24V 1 控制屏2 2 可调直流恒流源 0~50mA 1 控制屏2 3 直流电压表 0~30V 1 控制屏2 4 直流毫安表 0~30mA

1 控制屏

2 5 万用表 1 自备

6 元件区

1 电路分析模块

2 7

戴维南定理实验电路

1

电路分析模块1

四、实验内容

被测有源二端网络如图5-4(a)。

(a) 图5-4 (b)

1. 用开路电压、短路电流法测定戴维南等效 电路的Uoc 、R 0和诺顿等效电路的I SC 、R 0。 按图5-4(a)接入稳压电源Us=3V 和恒流源Is=4mA ,

不接入R L 。测出U O c 和Isc,并计算出R 0。 2. 负载实验

将开关拨在右端,按图5-4(a)接入R L 。改变R L 阻值,测量有源二端网络的外特性曲线。

R L (Ω) 30 51 100 200 510 1K 2K 10K ∞ U (v ) I (mA )

Uoc (v)

Isc (mA)

R 0=Uoc/Isc

(Ω)

3. 验证戴维南定理:从电阻箱上取得按步骤“1”所得的等效电阻R0之值,然后令其与直流稳压电源(调到步骤“1”时所测得的开路电压Uoc之值)相串联,如图5-4(b)所示,

1.验证诺顿定理:从电阻箱上取得按步骤“1”所得的等效电阻R0之值,然后令其

与直流恒流源(调到步骤“1”时所测得的短路电流I SC之值)相并联,如图5-5所

5. 有源二端网络等效电阻(又称入端电阻)的直

接测量法。见图5-4(a)。将被测有源网络内的所有独

立源置零(将电流源I S断开,去掉电压源U S,并在原电

压源所接的两点用一根短路导线相连),然后用伏安法或

者直接用万用表的欧姆档去测定负载R L开路时A、B两

点间的电阻,此即为被测网络的等效内阻R0,或称网

络的入端电阻R i 。

6.用半电压法和零示法测量被测网络的等效内阻图5-5

R0及其开路电压U oc。线路及数据表格自拟。

五、实验注意事项

1. 测量时应注意电流表量程的更换。

2.电压源置零时不可将稳压源短接。

3. 用万用表直接测R0时,网络内的独立源必须先置零,以免损坏万用表。其次,欧姆档必须经调零后再进行测量。

4. 用零示法测量U OC时,应先将稳压电源的输出调至接近于U OC,再按图5-3测量。

5. 改接线路时,要关掉电源。

六、预习思考题

1. 在求戴维南或诺顿等效电路时,作短路试验,测I SC的条件是什么?在本实验中可否直接作负载短路实验?请实验前对线路5-4(a)预先作好计算,以便调整实验线路及测量时可准确地选取电表的量程。

2. 说明测有源二端网络开路电压及等效内阻的几种方法,并比较其优缺点。

七、实验报告

1. 根据步骤2、3、4,分别绘出曲线,验证戴维南定理和诺顿定理的正确性,并分析产生误差的原因。

2. 根据步骤1、5、6的几种方法测得的Uoc与R0与预习时电路计算的结果作比较,你

能得出什么结论。

3. 归纳、总结实验结果。

实验6 RC 一阶电路的响应测试

一、实验目的

1. 测定RC 一阶电路的零输入响应、零状态响应及完全响应。

2. 学习电路时间常数的测量方法。

3. 掌握有关微分电路和积分电路的概念。

4. 进一步学会用示波器观测波形。 二、原理说明

1. 动态网络的过渡过程是十分短暂的单次变化过程。要用普通示波器观察过渡过程和测量有关的参数,就必须使这种单次变化的过程重复出现。为此,我们利用信号发生器输出的方波来模拟阶跃激励信号,即利用方波输出的上升沿作为零状态响应的正阶跃激励信号;利用方波的下降沿作为零输入响应的负阶跃激励信号。只要选择方波的重复周期远大于电路的时间常数τ,那么电路在这样的方波序列脉冲信号的激励下,它的响应就和直流电接通与断开的过渡过程是基本相同的。

2. 图6-1(b )所示的 RC 一阶电路的零输入响应和零状态响应分别按指数规律衰减和增长,其变化的快慢决定于电路的时间常数τ。

3. 时间常数τ的测定方法:

用示波器测量零输入响应的波形如图6-1(a)所示。

根据一阶微分方程的求解得知u c =U m e -t/RC =U m e -t/τ

。当t =τ时,Uc(τ)=0.368U m 。此时所对应的时间就等于τ。亦可用零状态响应波形增加到0.632U m 所对应的时间测得,如图6-1(c)所示。

(a) 零输入响应 (b) RC 一阶电路 (c) 零状态响应

图 6-1

4. 微分电路和积分电路是RC 一阶电路中较典型的电路, 它对电路元件参数和输入信号的周期有着特定的要求。一个简单的 RC 串联电路, 在方波序列脉冲的重复激励下, 当满足τ=RC<<

2

T

时(T 为方波脉冲的重复周期),且由R 两端的电压作为响应输出,则该电路就是一个微分电路。因为此时电路的输出信号电压与输入信号电压的微分成正比。如图6-2(a)所示。利用微分电路可以将方波转变成尖脉冲。

(a) 微分电路 (b) 积分电路

图6—2

若将图6—2(a)中的R 与C 位置调换一下,如图6—2(b)所示, 由 C 两端的电压作为响应输出,且当电路的参数满足τ=RC>>

2

T , 则该RC 电路称为积分电路。因为此时电路的输出信号电压与输入 信号电压的积分成正比。利用积分电路可以将方波转变成三角波。 微分电路和积分电路的输入、输出关系如图6—3所示

从输入输出波形来看,上述两个电路均起着波形变换的作用, 图15—3 请在实验过程仔细观察与记录。 三、实验设备

序号 名 称

型号与规格

数量 备注 1 函数信号发生器 1 控制屏2 2 双踪示波器

1 自备 3

一阶/二阶动态电路单元

1

电路分析模块1

四、实验内容

实验线路板的器件组件,如图6-4所示,请认清R 、C 元件的布局及其标称值,各开关的通断位置等。

1. 从电路板上选R =10K Ω,C =3300pF 组成如图6-1(b)所示的RC 充放电电路。u i 为函数信号发生器输出的U m =3V P -P 、f =1KHz 的方波电压信号12,并通过两根同轴电缆线,将激励源u i 和响应u C 的信号分别连至示波器的两个输入口Y A 和Y B 。这时可在示波器的屏幕上观察到激励与响应的变化规律,测算时间常数τ,并用方格纸按1:1 的比例描绘波形。

图6-4 一阶,二阶动态电路图

2. 令R=10KΩ,C=0.1μF,观察并描绘响应的波形,继续增大C 之值,定性地观察对响应的影响。

3. 令C=0. 1μF,R=100Ω,组成如图6-2(a)所示的微分电路。在同样的方波激励信号(Um=3V P-P,f=1KHz)作用下,观测并描绘激励与响应的波形。增减R之值,定性地观察对响应的影响,并作记录。当R增至1MΩ时,输入输出波形有何本质上的区别?

五、实验注意事项

1. 调节电子仪器各旋钮时,动作不要过快、过猛。实验前,需熟读双踪示波器的使用说明书。观察双踪时,要特别注意相应开关、旋钮的操作与调节。

2. 信号源的接地端与示波器的接地端要连在一起(称共地),以防外界干扰而影响测量的准确性。

六、预习思考题

1. 什么电信号可作为RC一阶电路零输入响应、零状态响应和完全响应的激励源?

2. 已知RC一阶电路R=10KΩ,C=0.1μF,试计算时间常数τ,并根据τ值的物理意义,拟定测量τ的方案。

3. 何谓积分电路和微分电路,它们必须具备什么条件?它们在方波序列脉冲的激励下,其输出信号波形的变化规律如何?这两种电路有何功用?

4. 预习要求:熟读仪器使用说明,回答上述问题,准备方格纸。

七、实验报告

1. 根据实验观测结果,在方格纸上绘出RC一阶电路充放电时u C的变化曲线,由曲线测得τ值,并与参数值的计算结果作比较,分析误差原因。

2. 根据实验观测结果,归纳、总结积分电路和微分电路的形成条件,阐明波形变换的特征。

实验7RC选频网络特性测试

一、实验目的

1. 熟悉文氏电桥电路的结构特点及其应用。

2. 学会用交流毫伏表和示波器测定文氏桥电路的幅频特性和相频特性。

二、原理说明

文氏电桥电路是一个RC的串、

并联电路,如图7-1所示。该电路

结构简单,被广泛地用于低频振荡电

路中作为选频环节,可以获得很高纯

度的正弦波电压。

1. 用函数信号发生器的正弦输出信

号作为图7-1 的激励信号u i,并保持图7-1

U i 幅值不变的情况下,改变输入信号的频率f , 用交流毫伏表或示波器测出输出端相应于各个频率点下的输出电压U o 值,将这些数据画在以频率f 为横轴,U o 为纵轴的坐标纸上,一条光滑的曲线连接这些点,该曲线就是上述电路的幅频特性曲线。

文氏桥路的一个特点是其输出电压幅度不仅会随输入信号的频率而变,而且还会出现一个与输入电压同相位的最大值,如图18-2所示。 由电路分析得知,该网络的传递函数为

)

/1(31

RC RC j ωωβ-+=

率RC

1

0=

=ωω时, 当角频

此时u o 与u i

│β│=

同相。由图7-2可见RC 串并联电 路具有带通特性。

2. 将上述电路的输入和输出分别接到 双踪示波器的Y A 和Y B 两个输入端,改变

输入正弦信号的频率,观测相应的输入和输 图 7-3 出波形间的时延τ及信号的周期T ,则两波形 间的相位差为φ=

T

τ

×360°=φo -φi (输出相位与输入相位之差)。 将各个不同频率下的相位差φ画在以f 为横轴,φ为纵轴的坐标纸上,用光滑的曲线将

这些点连接起来, 即是被测电路的相频特性曲线,如图7-3所示。

由电路分析理论得知,当ω=ω0=

RC 1,即 f =f 0=RC

π21

时,φ=0,即u o 与u i 同相位。 三、实验设备

序号 名 称

型号与规格

数量 备 注 1 函数信号发生器 1 控制屏2 2 双踪示波器 1 自备 3 交流毫伏表

1 自备 4

RC 选频网络电路单元

1

电路分析模块1

四、实验内容

1. 测量RC 串、并联电路的幅频特性。

1)利用控制屏2实验箱上“RC 串、并联选频网络”线路,组成图7-1线路。

2)调节信号源输出峰-峰值电压为3V 的正弦信号,接入图7-1的输入端;

图18-2

3)改变信号源的频率f (由频率计或示波器读得),并保持U i =3V 不变,测量输出电压U O (可先测量β=1/3时的频率f 0,然后再在f 0左右设置其它频率点测量。)

4)取R=200Ω,C=2 μF ,重复上述测量。 R=2K C=0.22μF f (H Z ) U 0(V ) R=200Ω C=2μF f (H Z ) U 0(V )

2. 测量RC 串、并联电路的相频特性

将图18-1的输入U i 和输出U 0分别接至双踪示波器的Y A 和Y B 两个输入端,改变输入正弦信号的频率,观测不同频率点时,相应的输入与输出波形间的时延τ及信号的周期T 。时延τ及信号的周期T 可通过示波器读出,见图7-2.

两波形间的相位差为:︒⨯=-=360T

i o τ

ϕϕϕ

R=2K Ω C=0.22μF

f (Hz)

T (ms) τ (ms)

ϕ

R=200Ω C=2μF

f (Hz)

T (ms) τ (ms)

ϕ

图 7-4 五、实验注意事项

由于信号源内阻的影响,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、预习思考题

1. 根据电路参数,分别估算文氏桥电路两组参数时的固有频率f 0 。

2. 推导RC 串并联电路的幅频、相频特性的数学表达式。

七、实验报告

1. 根据实验数据,绘制文氏桥电路的幅频特性和相频特性曲线。找出f 0 ,并与理 论计算值比较,分析误差原因。

2. 讨论实验结果。

实验8 R 、L 、C 串联谐振电路的研究

一、实验目的

1. 学习用实验方法绘制R 、L 、C 串联谐振电路的幅频特性曲线。

2. 加深理解电路发生谐振的条件、特点,掌握电路品质因数(电路Q 值)的物理意义及其测定方法。 二、原理说明

1. 在图8-1所示的R 、L 、C 串联电路中,当正弦交流信号源的频率 f 改变时,电路中的感抗、容抗随之而变,电路中的电流也随f 而变。 取电阻R 上的电压u o 作为响应,当输入电压u i 的幅值维持不变时, 在不同频率的正弦信号激励下,测出U O 之值,然后以f 为横坐标,以U O /U i 为纵坐标(因U i 不变,故也可直接以U O 为纵坐标),绘出光滑的曲线,此即为幅频特性曲线,亦称谐振曲线,如图8-2所示。

图 8-2

2. 在f =f 0=

LC

21处,即幅频特性曲线尖峰所在的频率点称为谐振频率。此时X L

=Xc ,电路呈纯阻性,电路阻抗的模为最小。在输入电压U i 为定值时,电路中的电流达到最大值,且与输入电压u i 同相位。从理论上讲,此时 U i =U RO =U O ,U LO =U CO =QU i ,式

图8-1

电工学实验讲义

实验一 电路元件伏安特性的测绘 一、实验目的 1. 学会识别常用电路元件的方法。 2. 掌握线性电阻、非线性电阻元件伏安特性的测绘。 3. 掌握实验箱上直流电工仪表和设备的使用方法。 二、原理说明 任何一个二端元件的特性可用该元件上的端电压U 与通过该元件的电流I 之间的函数关系I =f(U)来表示,即用I -U 平面上的一条曲线来表征,这条曲线称为该元件的伏安特性曲线。 1. 线性电阻器的伏安特性曲线是一条通过 坐标原点的直线,如图1-1中a 所示,该直线 的斜率等于该电阻器的电阻值。 2. 一般的白炽灯在工作时灯丝处于 高温状态, 其灯丝电阻随着温度的升高 而增大,通过白炽灯的电流 越大,其温度 越高,阻值也越大,一般灯泡的“冷电阻” 与“热电阻”的阻值可相差几倍至十几倍, 所以它的伏安特性如图1-1中b 曲线所示。 图1-1 3. 一般的半导体二极管是一个非线性电阻元件,其伏安特性如图1-1中 c 所示。正向压降很小(一般的锗管约为0.2~0.3V ,硅管约为0.5~0.7V ),正向电流随正向压降的升高而急骤上升,而反向电压从零一直增加到十多至几十伏时,其反向电流增加很小,粗略地可视为零。可见,二极管具有单向导电性,但反向电压加得过高,超过管子的极限值,则会导致管子击穿损坏。 4. 稳压二极管是一种特殊的半导体二极管,其正向特性与普通二极管类似,但其反向特性较特别,如图1-1中d 所示。在反向电压开始增加时,其反向电流几乎为零,但当电压增加到某一数值时(称为管子的稳压值,有各种不同稳压值的稳压管)电流将突然增加,以后它的端电压将基本维持恒定,当外加的反向电压继续升高时其端电压仅有少量增加。 注意:流过二极管或稳压二极管的电流不能超过管子的极限值,否则管子会被烧坏。 三、实训设备

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电工学实验讲义(电子)

实验一:识别配电线路 实验目的:熟悉动力线路的结构及正确连接线路 实验设备:实验台、灯箱、三相变压器、连接线 实验原理: 1)三相交流电原理 当三相交流发电机运行开始后,产生三个相位相差1200的独立电动势,用函数写出 来就是 ) 120sin()120sin() sin(00+=-==t E e t E e t E e m C m B m A ωωω 也可写成相量表示 用瞬时波形和相量图表示,如图(1) 图(1) 表示三相电的波形和相量图 发电机(或者三相电力变压器)产生三相电源接法通常如图(2)所以示,即将三个电源的末端联在一起,公共连接点称为中性点或者零点(又可称为中线),从零点引出的导线称为中性线或者零线,从始端A 、B 、C 引出的导线称为相线或者火线,这种接法称为星型连接。 三相电源星型连接中,每相电源始端与末端的电压,也就是相线与中性线之间的电压称 为相电压,用CO BO AO U U U ,,或者C B A U U U ,,表示,三个相电压分别等于三个电源电动势,它们的大小数值相等,用p U 表示其有效值,任意两电源始端电压,也就是相线与相线之间的 电压称为线电压,用 CA BC AB U U U ,,表示,有效值用l U 表示。线电压与相电压的关系为: 00 1201200+∠=-∠=∠=E E E E E E C B A

p l U U 3 各相电源电动势和电压的参考方向如图所示。所以三相电源星型连接能够提供两种电压,这是三相电源星型连接的优点,还有一种三相电源的连接方法称为三角形连接,由于应用范围小,这里不做进一步说明。 图(2)三相电源的接法 2)三相配电线路的连接 配电线路电路的连接框图如图(3) 图(3) 配电线路连接框图 三相电源来自实验室墙壁上的动力电路,通过导线连接到实验台上的带有保护作用三相空气开关的一端,开关的另一端连接到三相调压器(又称三相变压器)原边,经过三相调压器使电压降低后(相电压小于127V ),由三相调压器副边连接到实验台插座线路上,从实验插座上通过导线连接到实验负载(如灯箱、变压器、电动机)。 为了保证实验进行过程中的人身安全,要充分熟悉三相配电线路的结构、作用和设备操作方法,内容包括:线路走线,插座结构,线电压和相电压,实验灯箱线路方式,连接负载导线的结构等。 如果使用单相电,一定要用相电压! 实验内容: 1) 分析实验台插座与连接线插头的结构 2) 分析灯箱连接线路 3) 测量线电压和相电压,填表(1)

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设计性实验---组装整流器设计性实验讲义

设计性实验 组装整流器 整流器是电子仪器的重要组成单元,其功能是将交流电信号整流后变成直流信号。整流可以分为半波整流与全波整流,尽管交流电信号经整流变成直流信号,但在直流信号中仍包含着交流成分。所以,作为一个完整的整流器,除了整流电路外,还必须包含滤波电路。整流元件主要有两种:一种是可控硅,而另一种就是晶体二极管。本实验主要采用晶体二极管作为整流元件;而滤波元件主要有电容和电感,可组成多种不同的滤波电路,主要有RC 滤波,LC 滤波以及π型滤波等等。本设计实验希望同学们通过已学过的知识,根据实验室提供的电学仪器和电子元器件,自行设计符合要求的电路,并测定其相关参数。 一、设计任务 设计并制作一个小型晶体管收音机用的简易直流稳压电源,包括交流降压、整流、滤波、稳压等单元电路,如图1所示。 整 流 器 ~220V 50 HZ 图1 简易直流稳压电源示意图 设计要求及技术指标如下: a) 电力网电压 22010%V ±,50f Hz = b) 电源变压次极输出电压 视输出直流电压而定 c) 输出直流电压 0351224V V V V V =、、、等 d) 输出电流 max 1000o I mA ≤ e) 输出电阻 0 2.0R <Ω (工作温度20℃-40℃) 二、实验仪器 1、双踪示波器、自耦调压器各一台。 2、交直流安培表、毫安表、伏特表、毫伏表及万用表各一台。 3、定值电阻、整流二极管、电解电容、三端稳压器、导线、电烙铁、焊锡、试验板等 电子元器件若干。 三、设计内容 第一阶段 1) 学会使用示波器、信号发生器、万用表。判断有关元器件(电阻、电容等)特性,并对其型号、标称值、额定值等做详细记录。 2) 了解整流电路和滤波电路的原理和作用。 3) 用示波器观察(半波、全波、桥式整流器)负载R L 的波形,并作定性记录,进一步理解各元件作用。 4) 用示波器观察电容滤波特性,分别改变电容和负载大小观察输出电压数值和波形变 输出V O

《电工学》课程介绍

电工学 Electrotechnics 一课程目的要求: 电工学是研究电工技术和电子技术的理论和应用的技术基础课程。电工和电子技术发展十分迅速,应用非常广泛,现代一切新的科学技术无不与电有着密切的关系。教育技术是文与理、技术与艺术兼容的综合性实践性非常强的学科,电工学就是为学生今后的专业课程学习作好必要的知识储备与理工科思维能力的准备。 通过本课程的学习,学生应能: 1、掌握电工学的基本理论、基本知识和电路分析的基本方法; 2、能够运用常用电工仪表,进行电路测量; 3、能够根据要求设计简单的电路; 4、初步具备理工科的思维方式方法; 5、具有对生活用电中的常见问题进行分析的能力; 二课程主要内容: 1、电路的基本概念与基本定律; 2、电路的分析方法; 3、电路的暂态分析; 4、正弦交流电路; 5、三相电路; 6、磁路与铁心线圈电路; 7、继电接触器控制系统; 8、安全用电。 三教学方式: 本课程的教学将课堂讲授与实践教学相结合,现实实验与虚拟实验相结合,在教师讲解、设问、质疑的基础上,鼓励学生积极思考、协作学习等多种形式的教学方式。 四考核方式及要求:

成绩构成由平时成绩和期末成绩组成,分别占30%和70%,其中平时成绩为三次单元测试的成绩,平时和期末考核都含有20%的实验内容。 考核形式为笔试。 五主要教学参考书: 1、秦曾煌,《电工学》(第六版),高等教育出版社,2005 2、秦曾煌,《电工学学习辅导与习题选解》(第六版),高等教育出版社,2005 3、周延怀,《电工电路实验教程》(讲义); 4、杨静生,邢迎春主编,电工电子技术基础,大连理工大学出版社, 2006 5、张廷锋等,电工学实践教程,清华大学出版社, 2006 六教学大纲: 第一章电路的基本概念与基本定律 6 学时第一节电路的作用与组成部分 第二节电路模型 第三节电压和电流参考方向 第四节欧姆定律 第五节电源有载工作、开路与短路 第六节基尔霍夫定律 第七节电路中电位的概念及计算 第二章电路的分析方法 15学时第一节电阻串并联连接的等效变换 第二节电源的两种模型及其等效变换 第三节支路电流法 第四节结点电压法 第五节叠加定理 第六节戴维宁定律与诺顿定理 第七节非线性电阻电路的分析 第三章电路的暂态分析 6学时第八节电阻元件、电感元件与电容元件 第九节储能元件和换路定则

mst培训笔记

mst培训笔记 本人于2006年7月2日参加了杭州浙江大学的MST2006的培训,对于一个没有接触过网架的人来说,收获很大,我愿意把我听课的笔记和对培训老师老师的提问以及和当时与一起培训的学员聊天时讲到的网架设计经验拿出来,大家一起学习、探讨。因为MST的操作比较简单,所以笔记中具体的操作顺序就不讲了,主要是操作中的关键地方,以及为什么要这样操作。 1、在选择约束的时候,对于后面的操作中有一项是“约束信息”中的“约束条件”,先选择“其它”,即不约束,等在后面的操作中添加完荷载后再在合适的地方施加约束。原应是程序中的“约束信息”中的“约束条件”都是周边约束,当你选择这个的时候会发现,程序在周边每个网格的节点上都给你加了支座,这肯定是不合适的。因为有的时候可能你是几个独立柱支撑,而且支撑的点并不是那么标准都在周边,所以最好的办法就是先不加约束,先选择“其它”,等你填加完荷载的时候再根据你网架的外型及现场能给你的约束条件来加约束。(这其实是建模时标准网格的支座设置问题。一般都是在后边加支座约束) 2、建立/约束,在相应节点上施加约束,有4个选项,分别是固定约束/弹性约束/强迫位移/斜边界,下面就详细分析一下这4个选项的区别: A、固定约束,意思是在网架的支座处的X/Y/Z方向的线位移为0,而角位移自由。这种约束是认为支座处的刚度无穷大以至于支座处的X/Y/Z方向的线位移为0,这是在真实物理世界中是不可能 的事情,因为真实物理世界中就不存在绝对刚体,当然就不存在刚度无穷大,所以支座的地方肯定有位移,而且在地震的时候,支座之间可能会有相对位移,但是如果你选择了“固定约束”,那么你将会在后面的震形显示中,你会发现“固定约束”的支座就象钉在石板上的钉子一样一动不动-----可能吗?(也是可能的,如筒壳型煤棚,其支座在落地的土建基础上直接焊接,即支座底板与埋件直接焊接,

电工学实验讲义

本文由熊科0125贡献 doc文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT,或下载源文件到本机查看。 物理学及电子信息工程系 《电工学实验》讲义电工学实验》 电工电子教研室 2007 年 10 月 前 言 (1) 实训一电压源与电流源的等效变换...... 3 实训二戴维南定理和诺顿定理...... 5 实训三互感电路观测...... 7 实训四 RLC 串联交流电路和并联交流电路...... 9 实训五日光灯电路的连接与功率因数的提高......11 实训六三相负载的星形连接...... 13 实训七单相电度表安装及使用...... 15 实训八三相鼠笼式异步电动机正反转控制 (17) 前 言 电工实验是培养学生实验能力和实际技能的重要内容之一。为了加强电工实验教学,编写了这本《电工实验》讲义。电工实验是为了巩固学生的电工理论知识,加强基本实验技能,提高动手能力;同时培养学生创新的思维方法,为进行新领域探索和科学研究打下良好的实践基础。 一、实验应达到的目标 根据电工学实验大纲的要求,通过实验要求达到以下目的: 1.掌握应用实验手段来验证一些定律、定理和结论的方法。 1. 2.正确使用常见的电工仪表和电子仪器。进一步掌握基本的电工测量的技能。 . 3.培养实事求是、一丝不苟的科学态度,提高独立分析问题和解决问题的能力。 . 二、实验要求 为了使实验能达到理想的效果,并培养良好的实验习惯和作风,现将电工实验的要求介绍如下: 1.实验前的准备 1.实验前的准备实验能否顺利进行和收到预期效果,很大程度上取决预习准备得是否充分。因此,每次实验之前应仔细阅读实验讲义及有关参考资料。明确实验目的、实验任务、实验必备的理论知识、具体的实验电路,了解实验方法和步骤,清楚实验中观察哪些现象,记录哪些数据,有什么注意事项等等,然后写出实验预习报告。进入实验室后,不要急于接线,必需先检查所用的仪器设备是否齐全完好,熟悉它们的性能和使用方法,特别是它们的额定值。 2.接线 2.接线连接实验电路是进行实验并取得正确结果的第一步,至关重要。接线前应适当安排各设备和仪表的位置。实验仪器设备的摆放,应遵循布局合理、操作方便、连线简单、尽量减少交叉的原则,所有电源开关应在断开的位置。实验连线的顺序应视电路复杂程度和个人技术熟练程度而定。对初学者来说,应按电路图——对应接线。对于复杂电路,应先接串联支路,后接并联支路(即先串后并),最后连接电源。接线应安排得整齐清楚,每个连接点尽可能不多于两根导线。线路接好后,应仔细检查,对照实验电路图,由左至右或由电路明显标记处开始一一检查,不能漏掉一根哪怕很小很短的连线,图物对照,以图校物。 3.通电实验 3.通电实验线路接好后,应经实验指导教师检查无误后,方可接通电源。接通电源前,先将电源的有关调节手柄或电位器调至零位,或置于实验要求的位置。合上电源开关后,缓慢调节电源的输出电压。注意观察各仪表的偏转是否正常,并随时注意有无异常现象出现,如异味、冒烟、发热或打火等现象,如有这些现象发生,应立即切断电源,查找原因并及时处理。实验过程中应培养单手操作习惯,能用单手操作的尽量不用双手操作,以防双手触及线电压。不能用手触及未经绝缘的电源或电路中的裸露部分。需要改换接线时,应首先将电源电压调回零位,并切断电源,待改换完线路并检查无误后,方可通电继续实验。 4.数据和现象的观测数据和现象的观测、 4.

《电工学基础》实验讲义

电工学基础实验讲义 (2013) 大连大学电工电子实验中心 2013.8.22

目录 实验室学生守则 (2) 实验要求 (3) 实验一基本电路定理的研究 (5) 实验二正弦稳态交流电路相量的研究 (11) 实验三日光灯电路 (14)

实验室学生守则 1、学生在实验课前,必须认真预习,明确实验目的和要求,了解实验的基本原理、方法、 步骤,熟悉仪器设备的操作规程和注意事项,懂得实验的安全知识,经实验教师检查合格后,才能进行实验。未预习或预习未达到要求的不准参加本次实验。 2、实验前按指定的实验桌检查个人专用仪器、用具是否齐全完好。如有缺损,应及时向 实验教师或实验人员报告,不得随意挪用邻桌的仪器、用具,不准随意动用实验室其它仪器设备。 3、服从实验教师的指导,按规定格式做好原始记录,经教师审阅同意后方可结束实验, 并按照要求完成实验报告。 4、实验进行中不得脱离岗位,必须离开时需经实验教师同意。 5、要爱护仪器、用具,实验后按原样摆放整齐。 6、损坏、丢失实验室的设备器材,应立即报告实验教师或实验人员,并进行登记,按我 校《设备器材损坏丢失处理和赔偿办法》办理。 7、禁止在实验室吸烟、打闹、随地吐痰、乱扔纸屑以及做与实验无关的活动,保持室内 安静、整洁。每次实验后,要将室内打扫干净,并按照要求关好水、电、气、门、窗,保证实验室的安全。 8、每学期上实验课前,由实验教师结合实验室具体情况,讲解本规则。

实验要求 1、实验前必须充分预习,完成指定的预习任务。预习要求如下: 1)认真阅读实验指导书,分析、掌握实验电路的工作原理,并进行必要的估算。 2)按要求预习各实验中指定的内容。 3)熟悉实验任务。 4)复习实验中所用各仪器的使用方法及注意事项。 5)写出预习报告。 2、使用仪器和实验箱前必须了解其性能、操作方法及注意事项,在使用时 应严格遵守。 3、实验时接线要认真,相互仔细检查,确定无误才能接通电源,初学或没 有把握应经指导教师审查同意后再接通电源。 4、实验后每个同学必须按要求独立完成实验报告。 5、实验报告要求: 1)实验报告册采用统一规定的格式。 2)完整填写报告册中的各项内容。 3)对于实验数据进行数据处理,写出处理过程。 4)实验曲线要按照实验数据绘制,表明坐标单位。

电工实验讲义

电工学实验讲义 目录 实验一、验证基尔霍夫定律和叠加定理 (1) 实验二一阶动态电路研究 (4) 实验三交流电路参数的测量 (8) 实验四日光灯电路的连接及功率因数的提高 (11) 实验五三相电路的研究 (14) 实验六三相电路相序及功率的测量 (17)

实验一、验证基尔霍夫定律和叠加定理 一、实验目的 1、验证基尔霍夫电流、电压定律。加深对基尔霍夫定律的理解。 2、加深对电流、电压参考方向的理解。 3、验证叠加定理。 4、正确使用直流稳压电源盒万用表。 二、实验仪器 1、电路分析实验箱 2、直流毫安表 3、数字万用表 三、实验原理 1、基尔霍夫电流定律 (KCL): 在集总电路中 , 任何时刻 , 对任一节点 , 所有支路电流的代数和恒等于零。 2、基尔霍夫电压定律 (KVL): 在集总电路中 , 任何时刻 , 沿任一回路所有支路电压的代数和恒等零。 图1.1 基尔霍夫定律原理电路图 3、叠加原理 叠加原理不仅适用于线性直流电路,也适用于线性交流电路,为了测量方便,我们用直流电路来验证它。叠加定理可简述如下: 在线性电路中,任一支路中的电流(或电压)等于电路中各个独立源分别单独作用时在该支电路中产生的电流(或电压)的代数和,所谓一个电源单独作用是指除了该电源外其他所有电源的作用都去掉,即理想电压源所在处用短路代替,理想电流源所在处用开路代替,但保留它们的内阻,电路结构也不作改变。 由于功率是电压或电流的二次函数,因此叠加定理不能用来直接计算功 R 1 E 1 B I 3

率。其电路原理图及电流的参考方向如图1.2所示。 图1.2 叠加原理电路原理图 分别测量E 1、E 2共同作用下的电流I 1、I 2、I 3;E 1单独作用下的电流I 1'、I 2'、I 3′ 和E 2单独作用下的电流I 1''、I 2''、I 3''。 根据叠加原理应有: I 1=I 1'- I 1''; I 2= -I 2'+ I 2''; I 3=I 3′ + I 3'' 成立,将所测得的结果与理论值进行比较。 四、实验内容及步骤 (一)验证基尔霍夫定律 1、实验前先任意设定三条支路的电流参考方向 , 可采用如图1.1中 I 1 、 I 2、 I 3所示。 2、按图 1.1 所示接线。 3、按图 1.1.分别将 U S1、U S2 两路直流稳压电源接入电路 , 令 U S1=3V,U S2=6V, R 1= R 2= R 3=1K Ώ。 4、将直流毫安表串联在I 1 、I 2、I 3支路中 ( 注意 : 直流毫安表的 "+ 、 -" 极与电流的参考方向 ) 5、确认连线正确后 , 再通电 , 将直流毫安表的值记录在表1.1内。 6、用数字万用表分别测量两路电源及电阻元件上的电压值 , 记录在表1.1 内。 表1.1 测量数据记录表 实验电路图如图1.3所示 E B B B +

电工基础实验报告

电工基础实验报告 第一篇:电工基础实验报告 篇一:电工基础实验报告 电工学实验报告 实训时间: 2012/3/26 指导老师:班级:姓名:学号: 11 广州大学给排水工程专业学生实验报告no1 科目电子电工技术班级1 报告人:同组学生日期 2012 年 3月 26日 f u1 图1-38直流电路基本测量实验电路 u2b +e1-r4 510ω r5 330ω c 解 解:由图中可知,图中共有3个支路,afed,ad,abcd,因为流经各支路的电流相等,所以 e2 i1=i4i2=i5图中有两个节点a和d根据基尔霍夫定律(kcl)节点个数n=2,支路个数b=3对节点a有i1+i2=i3 对于网孔adefa,按顺时针循环一周,根据电压和电流的参考方向可以列出i1r1+i3r3+i4r4?e1 i1510??i3510??i4510??6v 对于网孔adcba,按顺时针循环一周,根据电压和电流的参考方向可以列出i2r2+i3r3+i5r5=e2 i21000?+i3510?+i 5330?=12v 联立方程得i1510??i3510??i4510??6vi21000??i3510??i5330?=12vi1+i2=i 3 i1?i4i2?i5 i1=1.92mai2?5.98ma i3?7.90mai1=1.92mai2?5.98ma i3?7.90ma各电阻两端的电压 u1=i1r1=1.92?10-3?510=0.9792vu2=i2r2?5.98?10- 3?1000?5.98vu3=i3r3=7.9?10-3?510=4.029v u4=i4r4?u3=i3r3=7.9?10-3?510=4.029vu5=i5r5=i2r5?5.98?10-3?330=1.973v 以a点作为参考点则va=0uad=0?u3?0?4.029v??4.029v ubf?uba?ufa?5.980v?0.9792v?5.0008v uce?uca?uea?1.9734v?4.029v??2.0556 以d点作为参考点则vd=0uad??u3??4.029v ubf?ubd?ufd=5.980v?0.9792v?5.0008vuce?ucd?ued?1.9734v?4.0 29v??2.0556v 1实验目的

电工学电子技术实验讲义

电工与电子技术实验讲义

实验一 晶体管共射极单管放大电路 一、实验目的 (1)熟悉电子电路实验中常用的示波器、函数信号发生器的主要技术指标、性能及使用方法。 (2)掌握用双踪示波器观察正弦信号波形和读取波形参数的方法。 (3)学会放大器静态工作点的调试方法,分析静态工作点对放大器性能的影响。 (4)掌握放大器电压放大倍数、输入电阻* 、输出电阻* 的测试方法。 二、实验原理 图2-1为电阻分压式工作点稳定的共射极单管放大器实验电路图。它的偏置电路采用R B1和R B2组成的分压电路,并在发射极中接有电阻R F 和R E ,以稳定放大器的静态工作点。当在放大器的输入端加入输入信号i u 后,在放大器的输出端便可得到一个与i u 相位相反、幅值被放大了的输出信号0u ,从而实现了电压放大。 图2-1 共射极单管放大器实验电路 在图2-1电路中,当流过偏置电阻RB1和RB2的电流远大于晶体管V 的基极电流IB 时(一般5-10倍), 则其静态工作点可用下式估算 )(E F C C CC CE F E BE B E R R R I U U R R U U I ++-=+-= 电压放大倍数 //(1)C L u be F R R A r R β β=-++ 输入电阻 be B B i r R R R ////21= 输出电阻 C R R ≈0 由于电子器件性能的分散性比较大,因此在设计和制作晶体管放大电路时,离不开测量和调试技术。 在设计前应测量所用元器件的参数,为电路设计提供必要的依据;在完成设计和装配以后,还必须测量和调试放大器的静态工作点和各项性能指标。一个优质的放大器,必定是理论设计与实验调整相结合的产物。

电工技术实验讲义

班级姓名学号成绩 实验一电路元件伏安特性的测绘 一、实验目的 1.学会识别常用电路元件的方法。 2.掌握线性电阻、非线性电阻元件伏安特性的测绘。 3.掌握实验台上直流电工仪表和设备的使用方法。 二、原理说明 任何一个二端元件的特性可用该元件上的端电压U与通过该元件的电流I之间的函数关系I=f(U)来表示,即用I-U 平面上的一条曲线来表征,这条曲线称为该元件的伏安特性曲线。 1.线性电阻器的伏安特性曲线是一条通过坐标原点的直线,如图2-5中a所示,该直线的斜率等于该电阻器的电阻值。 2.一般的白炽灯在工作时灯丝处于高温状态,其灯丝电阻随着温度的升高而增大,通过白炽灯的电流越大,其温度越高,阻值也越大,一般灯泡的“冷电阻”与“热电阻”的阻值可相差几倍至十几倍,所以它的伏安特性如图2-5中b曲线所示。 U(V) 3.一般的半导体伏安特性如图2-5

中 c 所示。正向压降很小(一般的锗管约为0.2~0.3V ,硅管约为0.5~0.7V ),正向电流随正向压降的升高而急骤上升,而反向电压从零一直增加到十多至几十伏时,其反向电流增加很小,粗略地可视为零。可见,二极管具有单向导电性,但反向电压加得过高,超过管子的极限值,则会导致管子击穿损坏。 4.稳压二极管是一种特殊的半导体二极管,其正向特性与普通二极管类似,但其反向特性较特别,如图2-5中d 所示。在反向电压开始增加时,其反向电流几乎为零,但当电压增加到某一数值时(称为管子的稳压值,有各种不同稳压值的稳压管)电流将突然增加,以后它的端电压将基本维持恒定,当外加的反向电压继续升高时其端电压仅有少量增加。 注意:流过二极管或稳压二极管的电流不能超过管子的极限值,否则管子会被烧坏。 三、实验设备 四、实验内容 1.测定线性电阻器的伏安特性 按图2-6接线,调节稳压电源的输出电压U ,从0 伏开始缓慢地增加,一直到10V ,记下相应的电压表和电流表的读数U R 、I 。 U

电工实验讲义(07.09.15)

绪论 Ⅰ实验须知 电工实验的目的是使学生了解一些常用电气设备和元器件,理解一定的电工线路,学会使用常用的电工仪器仪表,掌握基本的电路测量方法和一般的安全用电知识,要求学生通过实际操作.培养独立思考、独立分析和独立实验的能力。为使实验正确、顺利地进行,保证设备、仪器仪表和人身的安全,在做电工实验时,必须注意以下几个方面的问题。 一、实验预习 实验前必须认真进行预习,弄清每次实验的目的、内容、线路、设备和仪器仪表、测量和记录项目等等,做到心中有数.减少盲目性,提高实验效率。 二、电源 1.实验桌上设有三相交流电源开关,由实验室统一供电,实验前应弄清各输出端点间的电压数值。 2.实验桌上配有直流稳压电源,在接人线路之前应调节好输出电压数值,使之符合实验线路要求。严禁将超过规定电压数值的电源接人线路运行。 3.在进行线路的接线、改线或拆线以前.必须断开电源开关.严禁带电操作,避免在接线或拆线过程中,造成电源设备或部分线路短路而损坏设备或线路元器件。 三、实验线路 1.熟悉实验线路原理图,能读图并能按图接好实验线路。 2.实验线路接线要准确、可靠和有条理,接线性要拧紧,插头与线路中的插孔的结合要紧固,以免接触不良引起部分线路断开。 3线路中不要结活动裸接头,距离较远的两接线端必须选用长导线直接跨接,以免操作不慎或偶然原因触电,致使线路造成意想不到的后果。 4.线路接好后,应先由同组同学相互检查,然后请实验指导教师检查同意后,

才能接通电源开关,进行实验。 5在实验过程中,测量数据要握住表笔的绝缘部分,不得触摸裸露的带电部分,以免造成触电。 四、仪器仪表 1.认真掌握每次实验所用仪器仪表的使用方法、放置方式(水平或垂直),并弄清仪表的型号、规格和精度等级; 2.仪器仪表与实验线路板(或设备)的位置配合应合理,以便于实验操作和测量。 3仪器仪表上的旋钮有起止位置,旋转时要用力适度,旋转到头时严禁强制用力,以免损坏旋钮内部的轴及其连接部分,影响实验进行。 4.测量前应根据计算的物理量数值选择好仪表的量限,然后将仪表接入线路测试点。对于指示仪表,应弄清所选量限的刻度数值,被测量值通常应处在仪表量限的一半以上。应顺着指针方向读数,以减少读数误差。 5.实验用仪表一般应在实验线路稳定运行后接入线路测试,同时要观察指针偏转情况,如超过量限应立即取出。特别指出,对于交流电流表应严禁先接入线路后合上电源开关,以免闭合开关瞬间的冲击电流使指针打弯或打断。 6.选用仪表的内阻与被测元件或电路的电阻的配合要恰当,测试方法要合适、以减少测试误差。 五、对实验中异常现象的处理 在实验过程中,如发现火花、异声、异味、冒烟、过热等异常现象,应立刻断开电源,保护现场,请指导教师一起检查原因: 六、实验结束整理 1.实验完成后,应将实验记录交指导教师检查认可后,方可拆线。 2.实验结束应先断开电源开关,然后才能拆线。 3.实验桌上的仪器仪表和实验线路板应摆放整齐,连接导线应收拾干净。 七、实验报告书写要点

电工学实验讲义讲解

目录 实验一基尔霍夫定律和叠加原理验证 (2) 实验二受控源研究 (5) 实验三戴维南定理——有源二端网络等效参数的测定 (9) 实验四 RC一阶电路的响应测试 (12) 实验五 RLC串联电路研究 (16) 实验六三相电路的参数测量 (19) 实验七三相电路的功率测量 (21) 实验八直流双口网络的研究 (24)

实验一 基尔霍夫定律和叠加原理验证 一、 1.学习电路基本参数的测试方法,并验证基尔霍夫电压、电流定理; 2.验证叠加原理,了解叠加原理的应用场合; 3.理解线性电路的叠加性和齐次性。 二、预习准备 1.电压表电流表的正确使用方法。 2.电压参考方向。U AB 表示的是U A 为高电位端还是U B ? 3.基尔霍夫电压定律和基尔霍夫电流定律的内容是什么?其中正负号如何确定? 4.叠加原理的内容是什么? 5.在实验中如何实现各个电源单独作用? 6.线性电路其次性的含义是什么? 7.实验电路中,若有一个电阻元件改为二极管,上述定律还有那些是成立的?为什么? 三、实验原理参考 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每个元件两端的电压,应能分别满足基尔霍夫电流定律(KCL )和电压定律(KVL )。即对电路中的任一个节点而言,应有ΣI =0;对任何一个闭合回路而言,应有ΣU =0。 叠加原理指出:在有几个电源共同作用下的线性电路中,通过每一个元件的电流或其两端的电压,可以看成是由每一个电源单独作用时在该元件上所产生的电流或电压的代数和。具体方法是:一个电源单独作用时,其它的电源必须去掉(电压源短路,电流源开路);在求电流或电压的代数和时,当电源单独作用时电流或电压的参考方向与共同作用时的参考方向一致时,符号取正,否则取负。在图1中: 11 1I I I ''-'= 22 2I I I ''+'-= 33 3I I I ''+'= U U U ''+'= 图1 叠加原理反映了线性电路的叠加性,线性电路的齐次性是指当激励信号(如电源作用)增加或减小K倍时,电路的响应(即在电路其它各电阻元件上所产生的电流和电压值)也将增加或减小K倍。叠加性和齐次性都只适用于求解线性电路中的电流、电压。对于非线性电路,叠加性和齐次性都不适用。 四、实验装置和功能

教学大纲-大连海洋大学教务处

大连水产学院2006版本科课程教学大纲(海洋工程学院实践分册) 目录 《助渔导航仪器》实验教学大纲 (1) 《海洋学A》实验教学大纲 (2) 《海洋遥感技术》上机教学大纲 (3) 《航海学》实验教学大纲 (5) 《渔具材料与工艺学》实验教学大纲 (7) 《渔业资源评估》上机教学大纲 (9) 《渔具渔法学》实验教学大纲 (11) 《渔业资源生物学》实验教学大纲 (12) 《远洋航线设计》教学大纲 (14) 《渔具设计》教学大纲 (16) 《增养殖工程设计》教学大纲 (18) 《渔具工艺实习》教学大纲 (20) 《海洋渔业与科学技术专业综合实习I》教学大纲 (22) 《海洋渔业与科学技术专业综合实习Ⅱ》教学大纲 (24) 《海洋渔业与科学技术专业毕业论文》教学大纲 (26) 《船舶阻力》实验教学大纲 (28) 《船舶推进》实验教学大纲 (29) 《船舶结构力学》上机教学大纲 (30) 《船体结构》实验教学大纲 (32) 《船舶振动》实验教学大纲 (34) 《船体建造工艺A》实验教学大纲 (35) 《计算机辅助船舶设计》实验教学大纲 (37) 《船舶结构有限元》实验教学大纲 (39) 《船体制图课程训练》教学大纲 (41) 《船舶静力学课程设计》教学大纲 (43) 《螺旋桨设计课程设计》教学大纲 (45) 《船体结构设计课程设计》教学大纲 (47) 《船舶航行及认识实习》教学大纲 (49) 《船舶生产实习》教学大纲 (51) 《软件编程实习》教学大纲 (53) 《船舶与海洋工程专业毕业设计》教学大纲 (55) 《航海学Ⅱ》实验教学大纲 (58) 《航海气象与海洋学》实验教学大纲 (60) 《航海仪器》实验教学大纲 (62) 《船舶信号与VHF通信》实验教学大纲 (64) 《船舶认识实习A》教学大纲 (66) 《航线设计》教学大纲 (68) 《船舶积载设计》教学大纲 (70) 《船艺训练》教学大纲 (72) 《航海技术专业毕业实习及论文》教学大纲 (74) 《信号与信息处理》实验教学大纲 (81) - I -

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