电工电子技术实验报告

计算项
cos ������ 0.607 0.688 0.780 0.877 0.959 0.999 0.978 0.906 0.811 0.716
表4
4. 电路参数计算表格
测量项目 cos ������
cos ������ ������
R/Ω
r
L/H
测量值
0.54
57.4
0.098
84.4
99.3
18
0 18.1
2.38 15.7
表1
2. 线性网络和等效电路的外特性曲线
测量数据
330
560
4.64
6.78
14.10 12.10
4.55
6.67
13.75
11.8
19.40 0
19.50 0
图2
六、总结
用实验方法求有源二端线性网络等效参数的步骤和依据： 1.步骤： 分别测网络的开路电压和短路电流；根据R0=������������������/I������������求出等效内阻；网络等效于电动势 为������������������ ，内阻为R 0 的串联电路。 2.依据：戴维宁等效电路定理。
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实验四 继电接触控制
一、实验目的
1. 了解交流接触器、热继电器、时间继电器、行程开关和按钮的结构及其在控制电路中的 应用；
2. 学习异步电动机基本控制电路的连接； 3. 学习用万用表检查控制电路的方法，初步培养分析和排除故障的能力。
四、实验内容
1. 测定 RC 电路的时间常数； 2. 观察积分电路波形； 3. 观察微分电路波形； 4. 观察 RC 耦合电路波形。
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五、数据处理
1. 各电路数据记录表格如下：
电路类型
R/kΩ
C/ kμF
τ/ms
测定τ的 RC 电路 积分电路 微分电路
RC 耦合电路
二、实验原理
1. 三相异步电机直接启动原理
三、实验仪器
直流稳压电源 1 台（双路 0~15V，1A）；直流毫安表 1 只（0~15~30mA，0.5 级）；直流 电压表 1 只（0~15~30V，0.5 级）；数字式万用表 1 只；自制实验底板。
四、实验内容
1. 应用戴维宁定理实现有源线性网络等效变换 调节R5，使R4 + R5=370Ω，断开负载电阻，分别测网络的短路电流I������������和开路电压������������������。
调节负载电阻RL测量电源的外特性，用直流电流表和直流电压表分别测负载电阻RL不同时 的I������和U������。有源二端线性网络原理接线图：
图1 第1页
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2. 测定戴维宁等效电路的外特性 由步骤 2 所得短路电流I������������和开路电压������������������，计算有源二端线性网络的等效内阻 R0，调
3. 用示波器测定时间常数的方法 图 6 电路，适当选择电路参数，用双踪示波器的 Y1 和 Y2 通道，同时观察输入信号������������输出 信号������������（即������ ），调节示波器，使两者基线一致，幅度相同，并叠合成图 6 所示波形，在 上 找到 0.632U 处的 Q 点，则 Q 点在于水平方向对应的距离 OP 乘以示波器的时基标尺（t／cm）， 即为时间常数τ。测定时间常数时������������和������������波形:
������C(0+) = ������C(0−) L(0+) = ������(0−)
2. RC 电路的暂态响应 三要素法： f(t) = f( ) + [f(0+ − ������( )]������−������������ 电路中的������C(������)、i(������)可根据三要素法和换路定律求得。
1
0.01
0.082
15
1
15
1
0.01
0.01
15
1
15
表7
2. 各实验内容要求波形图见所附坐标纸。
示波器 Y 轴和 X 轴标尺档位
Y1
Y2
X
1
1
1
1
1
1
5
2
1
2
2
1
六、总结
在电路参数已定的 RC 微分电路和积分电路中，当输入频率改变时，根据 RC 微分电路和积 分电路原理，输入频率改变，则tp改变，电路参数不变则τ不变，故tp 和τ相对大小改变， 引起输出波形改变。
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实验二 电感性负载电路及功率因数的提高
一、实验目的
1. 掌握正弦交流电路中电压、电流的相量关系； 2. 了解电感性负载并联电容器提高功率因数的原理，从而认识提高功率因数的意义； 3. 学习用实验方法求取线圈的参数； 4. 学习功率表的正确使用方法。
二、实验原理
电路图
满足条件
测时间常数的 RC 电路
波形 ������������ ≥ 5������
微分电路波形 ������ ≪ ������������
耦合电路波形 ������ ≫ ������������
表6
积分电路波形 ������ ≫ ������������
三、实验仪器
RC 电路实验板（自制）1 快；函数信号发生器 1 台；双踪示波器 1 台。
表5
5. I = f(C)曲线
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图4 6. cos( ) = f(C)曲线
图5
六、总结
1. 根据求取电阻 R、铁心线圈电阻 r 和电感 L 的计算式
������ R=
r=
������ 2
Z = ������ ������
������
L
=
1 2πf
√������2
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4. 在坐标纸上绘出U̇ 、������̇ 、������ṙ L、 ������、 ������、及 I的相量图（以U̇ 为参考相量），验证是 否符合U̇ = ������̇rL + U̇ 、İ = ṙ L + ̇ 的相量关系。
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1. 并联电容法提高电路功率因数 感性电路中，可通过并联适当的补偿电容器来提高电路的功率因数。并联电容后，电容 支路的容性电流和电感性负载的感性电流想补偿，使电路总电流减小，功率因数提高。并联 电容后电路各电流相量图（以 U 为参考相量）如下：
图3
感性负载电路的功率因数从cos ������提高到cos ������′，所需并联电容值：
五、数据处理
1. 测量电感性支路负载电路参数
测量项目
������/A
测量值 0.592
U/V 128.8
2. 测量并入 8μF电容后电路参数
������ /V
������ ������/V
58.8 109.1
表2
总/W 41.1
/W 34.5
������ /W 6.3
测量项目 U/V
I/A
������/A
������ /A
测量值 128.8 0.39 0.591 3. 测量电容值与总电流之间的关系
0.35
表3
总/W 41.3
������/W
/W
6.3 34.9
������ /W 0.1
测量项目 电容 C/μF 2
4Leabharlann 6810 12 14 16 18 20
测量值 总电流 I/A 0.528 0.470 0.421 0.395 0.385 0.410 0.435 0.460 0.485 0.545
图6 第7页
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4. RC 电路的矩形脉冲响应
将周期性的矩形脉冲信号加在 RC 串联电路上，实质上就是电容连续充、放电的暂态过程， 其响应种类与电路的时间常数τ和矩形脉冲宽度tp的相对大小有关。 矩形脉冲信号������������及不同时间常数时的������������、������ 波形：
节 R5 使R4 + R5 = R0，将自拟的戴维宁等效电路接线，并测量其外特性。
五、数据处理
1. 线性网络和等效电路的外特性测量数据表格
测量项目
负载电阻/Ω
0
150
有源二端线性网络
U������/V ������/mA
0 18.40
2.44 16.20
戴维宁等效电路
U������/V ������/mA
实验三 一阶 RC 电路的时域响应
一、实验目的
1. 用实验方法研究和分析一阶 RC 电路的矩形脉冲响应及其应用； 2. 学会用示波器测定时间常数； 3. 学会正确使用函数信号发生器和双踪示波器。
二、实验原理
1. 换路定律 电路从一个稳态变换到另一个稳态的过程成为暂态，这是由于电路中的电感、电容等储能元 件在电源接通、断开或电路参数、结构改变时，储存能量的积累和释放都需要一定的时间。 表现在如下换路定律（设 t=0 时发生换路）：
C
=
P ω������2
(tan
������
−
sin
������′)
2. 单相功率表的使用
测量时，电压线圈接入被测支路两端，电流线圈接入被测支路，功率表读数即为所测支 路功率。测量前须为功率表选择合适的电流量程和电压量程，并保证电流线圈和电压线圈的 同名端接到一起。为减小测量误差，对高阻抗负载（本实验 XC 较大），电压线圈支路分流影 响大，电压线圈应接到电流线圈之前，即前接。同理，对低阻抗负载，电流线圈上压降影响 较大，电压线圈应后接。