实验1-直流电路的认识实验

表1-2
可调电源UA 可调电源UB 固定电源±12V±5V
设定
实测
6
15
30
5
12
24
+12
-12
+5
-5
4.练习使用直流恒流源 （1）用一根连接线短接恒流源输出的两端子，开启恒流源开关。 （2）调整“输出粗调”，选择2mA量程段，调整“输出细调”至输出1.5mA。 （3）调整“输出粗调”，选择20mA量程段，此时输出电流突增为15mA。如果此时恒流 源输出的两个端不是短接而是接了负载，则可能导致负载电流过大而损坏，因此，此操作 不正确。 （4）将“输出细调”调至最低（逆时针旋到头）， “输出粗调”，选择200mA量程段， 再调整“输出细调”至输出150mA，此过程中输出电流范围为0～150mA，不会突增，因 此，此操作是正确的。 （5）实际操作中，调整好输出电流后，应先关闭恒流源开关，再拆掉短路线，最后把恒 流源接入实验电路，再开启恒流源电源。 5.直流电路电位、电流和电压的测量 理论计算
6V
6mA
短 路
右旋
弹起 打到20mA挡 打开 关闭 左旋调零 右旋
打开 关闭
（6）把电流插座专用线的电源插头电流插座（见图1-4），测量I1、I2、I3，记录 在表1-4中，此时电流表显示的电流值以图1-3中的电流方向为参考方向。
表1-4 支路电流测量数据 项目 测量值/mA 本题需要注意一个问题：个别恒流源自身读数和实际输出存在较大误差，最直观 的现象就是I2的测量值跟理论值6mA存在超过10%以上的差距，此时应根据I2的读 数，调整恒流源的输出，使I2的测量值达到6mA为止再重新测量各个参数。 6.关闭电源 （1）将三相自藕调压器手柄按逆时针方向旋至零位。 （2）按“停止”按钮。 （3）关闭钥匙式三相电源总开关。 （4）把漏电断路器拨至OFF。 I
不论电压表还是电流表，红线接正，黑线接负 测电位：电压表的黑线接参考点，红线接测量点，如以A点作为 电位的参考点，测量F点的电位值VF，黑线接A，红线接F，电 压表的显示的 +、-也要记录。 测电压：电压表的红线接起点，黑线接终点，如测UAB，起点A 接红线，终点B接黑线，电压表的显示的 +、-也要记录。
4
5 6 7 8 9
直流数字电压表
直流数字电流表 手持数字万用表 基尔霍夫定律/叠加原理 实验电路 电阻 电位器
0～300V
0～2000mA GDM-356
1
1 1 1
实验台
实验台 外设 实验箱HE-12 实验箱HE-11 实验箱HE-11
11.1Ω,100Ω,900Ω,1KΩ 1KΩ ,10KΩ ,100KΩ
实验1 直流电路的认识实验
一、实验目的 1. 熟悉实验室的概况 2. 练习使用万用表、直流电压表、电流表 3. 练习使用直流稳压电源 4. 用实验证明电路中电位的相对性、电压的绝对性
二、原理说明
1.THHE-1电工技术实验台(以下简称实验台)的介绍见附录A。
三、实验设备
序号 1 2 3 名称 直流可调稳压电源 直流稳压电源 直流可调恒流源 型号与规格 0～30V ±12V, ±5V 0～200mA 数量 2 各1 1 备注 实验台 实验台 实验台
表1-5
被测元件
电阻（标称值）
11.1 Ω 100 Ω 900 Ω 1K Ω
电位器（标称值）
1K Ω 10K Ω 100K Ω
选欧姆挡挡位 实际测量数据/ Ω 实验箱HE-11
前面板及功能说明
第二显示器 主要显示器 输入端子
电源开关
功能按钮
五、实验注意事项 1. 本实验线路板系多个实验通用，本次实验中不使用电流插头和插座。HE-12上 的K3应拨向330Ω侧，三个故障按键均不得按下。 2. 测量电位时，用指针式万用表的直流电压档或用数字直流电压表测量时，用负表棒 （黑色）接参考电位点，用正表棒（红色）接被测各点。若指针正向偏转或数显表显示 正值，则表明该点电位为正（即高于参考点电位）；若指针反向偏转或数显表显示负值， 此时应调换万用表的表棒，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）。数显表也可不调换表棒，直接读出负值。 六、预习要求 以A、D点为参考点，按图1-3给出的数据，计算A、B、D、F各点电位，填入表1-3中 七、实验报告 （1）实验课上完成所有填空题。 （2）填写表格，其中，表1-3的“计算值”一栏，UAB=UA-UB，UBD=UB-UD依此类 测量值 计算值 推；“相对误差”一栏，相对误差= 计算值 100 （%） （3）以实验数据说明电位相对性和电压绝对性 （4）※若以F点为参考电位点，实验测得各点的电位值；现令E点作为参考电位点，试 问此时各点的电位值应有何变化？
图1-1实验台主面板
2.开启电源 (1)将三相自耦调压器手柄逆时针方向旋至 零位。 （2）合上低压断路器，将手柄拨至ON位 置。 （3）开启钥匙式三相电源总开关。有的实 验台如无钥匙，则不需开启。
低压断路器
三相四线电源插座 单相三线电源插座
（4）按“启动”按钮，按钮的绿灯亮起， 自耦调压手柄（旋钮) 即电源已经启动。 表1-1
UA- UAD= -4.04
UFA+ UA=0.98
-6
10.04
-5.02

0.98
D
计算值
UAD- VD =4.04
UBD- VD =10.04
0
VD- UDF =5.02
-6
10.04
-5.02
0.98
测量值
相对误差
由图中可以直接得到的参数：I2=6mA,UAB= -I2R2= -6V, UCD= -I2R5= -1.98V, UFE=6V, 用网孔分析法，对于网孔1可得： US=I1R1+I3R3+I1R4 I3=I1+I2 I3=I1+I2=12.12/1.53 mA I1=2.94/1.53 mA UFA=I1R1=0.98V UAD=I3R3=4.04V UDE=I1R4=0.98V UCD= -I2R5= -1.98V
3.练习使用直流稳压电源及直流电压表 （1）直流数显稳压电源（可调电源UA） 图1-1实验台面板（左侧） ①将“指示切换”按键弹起，可调直流稳压电源UA有输出显示。 ②将“稳压输出UA”的两个输出端按正确极性（UA正端接表正端）接入直流电压表的电 压输入端子。 ③打开直流直流稳压电源及直流电压表的电源开关。 ④观察数显电压表，按表1-2的数据调节“UA旋钮”设定UA值，查看直流电压表显示的 实测数值，记录在表1-2的“可调UA”部分，同样操作完成（2）和（3），按表1-2要求 测量UB和固定电源，将相应数值填入表1-2中。 ⑤测量完毕，为安全考虑，关闭直流稳压电源及直流电压表开关
1
I
2
I
3
7.用数字万用表欧姆档测量电阻值（不需要做） （1）将红表笔插入“VΩ”插孔，将黑表笔插入“COM”插孔。 （2）打开数字万用表电源开关，选择Ω挡的适当量程（比标称值大一点，如测100 Ω，就要选择 500 Ω挡，对于不知道标称值的，可采用试测逼近方法测量，对于本万用表可用自动测量功能进 行测量），若此时显示0 Ω，则仪器正常。 （3）将表笔并接到待测电阻上，在表1-5中记录所选欧姆挡挡位及电阻值。 （4）将表笔并接到电位器的中间和其中一端的插孔，转动旋钮观察阻值的变化，在表1-5中记录 所选欧姆挡挡位及最大电阻值。 注意：每测量一个电阻或电位器前，应该先检查当前量程是否合适，若不合适，应该调整。
各1 各1
四、实验内容 1.认识实验台面板 查看THHE-1电工技术实验台主面板,填写图1-1、图1-2中实验台各部分的名称。 (1) 电源总开关:在实验台主面板的 左下 侧。 (2) 电压指示:指示 输入 或 输出 的三相电源的线电压。 (3) 交流输出:三相电网直接输出、三相调压输出 电压。 (4) 直流输出：包括直流 数显恒流源、数显稳压源、固定输出稳压源。 (5) 交流电表：包括 交流电压表、交流电流表、功率表、交流毫伏表。 (6) 直流电表：包括 直流电压表、直流毫安表。 (7) 电流插座：其作用为辅助 电流 测量。有 8 对，上方小孔测 直流 电流，下方大孔测交流 电流
UBD= UBC+ UCD= UBC -1.98 UBD= UBA+ UAD=6+4.04=10.04V UDF=- UFA- UAD=-0.98-4.04=-5.02 V
UBC=12.02V
利用HE-12实验箱上的“基尔霍夫定律/叠加原理”线路，按图1-3接线。 （1）S1、S2分别拨向电源端，三个故障按键均在弹起位置，不得按下。 （2）调整稳压电源至输出6V，关闭稳压电源电源开关，把稳压电源接入电路，调整恒流 源至输出6mA，注意一定要将端子短路，关闭恒流源开关，把恒流源接入电路。 （3）将电流插座专用线的电流表插头按正确的极性接入电流表（红接正，黑接负），电 源插头端暂时悬空，此时，电流插座相当于一条导线。电源插头插入HE-12实验箱上的电 流插座后，相当于将电流表串联入该条支路中，可用一个电流表分时测量多条支路的电流， 以减少电路上电流表的数量。 （4）合上稳压电源、恒流源的电源开关。 （5）分别以A点、D点作为电位的参考点，测量A、B、D、F各点的电位值V，然后测量 两点之间的电压值UAB、UBD、UDF及UFA。将数据记录在表1-3“测量值”一栏中。
以A作为参考点，VA =0V UAB=VA- VB UAD=VA- VD UFA=VF- VA 以D作为参考点，VD =0V UAD = UA- VD UBD=VB- VD UDF=VD-VF
电位参考点 项目 VA VB VD VF UAB UBD UDF UFA
A
计算值 测量值 相对误差
0
UA- UAB=6
按座位表入座，两人一组
请同学在上课前将预习报告交老师检查盖章