电路实验2016(新)

1电路分析实验电工电子学教学中心2目录实验要求.........................................................................................................................3实验一直流电路中基本电量的测量.................................................................................4实验二受控源研究.........................................................................................................6实验三叠加定理的验证.............................................................................................10实验四戴维宁定理及最大功率传输条件的研究...........................................................11实验五常用电子仪器的使用...........................................................................................13实验六一阶RC电路过渡过程的研究.............................................................................16实验七R，L，C元件频率特性的测试..........................................................................19实验八RLC串联谐振电路研究....................................................................................23实验九交流电路元件参数的测量...................................................................................27实验十单相交流电路的研究...........................................................................................30实验十一三相电路的研究.............................................................................................333实验要求一、实验课的重要性实验是研究自然科学的重要方法，是工程技术与科学研究中的重要组成部分。实验课是大学教育中的重要环节，其质量高低将直接影响学生实验能力的培养，影响学生今后的工作和发展。通过电路实验课希望达到以下目的：1．培养学生用实验来观察和研究基本电磁现象和规律的能力，丰富学生的感性认识，以巩固和扩展学到的知识。2．进行实验基本技能的训练。如正确使用常规的电工仪器仪表，了解基本的测试技术和实验方法，制定实验方案，选择实验方法，并培养学习根据实验数据进行数据处理、误差分析、编写实验报告等初步能力。3．培养学生实事求是、严肃认真、细致踏实的科学作风，养成良好的实验习惯。二、实验课要求1．做好实验前的预习准备工作（1）明确实验的目的、任务、方法和步骤，完成必要的计算。（2）研究或拟定实验线路，清楚各元件、仪表、设备的作用，应有的量程。如果未给出线路图，请自行设计，并列出所用设备及规格。（3）知道观察什么现象，测哪些数据，设计好相应的记录表格，初估实验结果，曲线变化趋势。（4）初步了解有关仪器设备的使用方法，明确注意事项。（5）写好预习报告，包括实验名称、目的、任务、步骤、线路、记录表格等。2．实验操作过程（1）接线前应核对并了解本组仪器的类型、规格及使用方法，合理选用仪表及量程。（2）实验中要用的仪器、仪表、实验板等应根据连线清晰、调节顺手、读数方便的原则合理布局。（3）正确连接线路，接线可按先串联后并联的原则，接线时应将所有电源断开，并调节设备于安全位置（调压器及直流电源等可调至设备的起始位置。若无数字表明，一般反时针旋到底）。接线时应防止短路，导线间尽量少交叉。接好线路经教师检查后方可接通电源。（4）观察并读取数据，数据记录应包括物理量名称、单位、数值及实验条件。（5）实验结束后，先拉断电源，再根据实验要求核对实验数据，经教师审核后再拆线并作好整理工作。3．编写实验报告（1）实验报告是对实验的总结。主要内容应包括：目的、任务、线路图、设备、数据整理和计算结果、曲线和图表、分析、讨论和结论。（2）报告要求文理通顺，简明扼要，字迹清楚。（3）数据整理和计算结果，尽量以表格列出，物理量要写出单位，表格后面要有计算公式和计算过程。（4）曲线用坐标纸画，先选好坐标，标上物理量及单位，曲线要求光滑，线条粗细均匀，写上曲线名称。（5）根据实验结果作出结论。分析、讨论的内容可以包括实验结果的分析、误差原因的分析、实验中发现的问题、实验的收获、心得体会、对实验的建议等，并回答思考题。4实验一直流电路中基本电量的测量一、实验目的1.认识电阻元件；2.学习并掌握万用表、电流表及稳压电源的使用；3.学习电压、电流的测量方法及简单的电路故障分析。二、实验原理在电路中，当负载额定电压低于电源电压时，为使负载正常工作，则应通过分压电路降低负载电压来达到要求。图1.1为用变阻器构成的基本分压电路，原则上整个电源电压Us分布于R1上，图中j是变阻器的滑动触头，它将电阻R1分为Rkj、Rjp两部分，其中Rkj只起降压作用，而Rjp还对负载提供电压。图1.1三、仪器设备1.万用表、电流表、电压表、稳压电源2.电路实验箱四、实验内容1．观察TH1942型数字万用表的面板和盘有关的符号和数字，搞清楚用它测量V~、V-，A-和的用法。2．用万用表的挡分别测量R1、R2和R3的阻值，并记录于表1.1。表1.1电阻标称值测量值3．电压与电流的测量按图1.1接线。取US=10V，RS=100Ω，R1=10kΩ，RL=2kΩ，改变变阻器R1滑动触头j的位置，使负载电阻RL两端电压Ujp为表1.2所示各值，并测量其它电流和电压值，数据填入表1.２中。表1.2Ujp/VUKj/VI1/mAI2/mAIL/mA23456五、预习内容51．阅读各项实验内容，明确实验目的；２．观察实验电路，指出电源参考点“地“的位置，并思考电阻RS的作用。六、报告要求阐述用万用表、电压表、电流表测量电阻、电压、电流的方法。思考题：1.正在通电运行的某电阻R能否用万用表Ω挡直接测得R的阻值？为什么？2.为什么电流表不能与电路并联？为什么电压表不能与电路串联？相反情况会产生什么后果？3．实验电路中，若忽略电阻ＲS，当Ujp=2V时，Rjp是否等于2KΩ，为什么？6实验二受控源研究一．实验目的1．加深对受控源的理解；2．掌握受控源特性的测量方法。二．原理说明受控源向外电路提供的电压或电流是受其它支路的电压或电流控制，因而受控源是双口元件：一个为控制端口，或称输入端口，输入控制量（电压或电流），另一个为受控端口或称输出端口，向外电路提供电压或电流。受控端口的电压或电流，受控制端口的电压或电流的控制。根据控制变量与受控变量的不同组合，受控源可分为四类：（1）电压控制电压源（VCVS），如图2－1（a）所示，其特性为：12uu其中：12uu称为转移电压比（即电压放大倍数）。（2）电压控制电流源（VCCS），如图2－1（b）所示，其特性为：12ugi其中：12muig称为转移电导。（3）电流控制电压源（CCVS），如图2－1（c）所示，其特性为：12iru其中：12iur称为转移电阻。（4）电流控制电流源（CCCS），如图2－1（d）所示，其特性为：12ii其中：12ii称为转移电流比（即电流放大倍数）。三．实验设备1．数字万用表2．电路实验箱四．实验任务1．测试电压控制电压源（VCVS）特性7图2-2实验电路如图2－2所示，图中，U1用恒压源的可调电压输出端，将实验箱上VCVS处的电位器逆时针旋到底。（1）测试VCVS的转移特性U2=f（U1）调节恒压源输出电压U1（以电压表读数为准），用电压表测量对应的输出电压U2，将数据记入表2－1中。表2－1VCVS的转移特性数据U1/V1.21.52.02.53U2/V（2）测试VCVS的负载特性U2=f（RL）保持U1＝2V，在U2两端接上负载RL，改变RL阻值，用电压表测量对应的输出电压U2，将数据记入表2－2中。表2－2VCVS的负载特性数据RL/Ω1K2K3K5.1K7.1K9.1K10KU2/V2．测试电压控制电流源（VCCS）特性图2-3实验电路如图2－3所示，图中，U1用恒压源的可调电压输出端。（1）测试VCCS的转移特性I2=f（U1）调节恒压源输出电压U1（以电压表读数为准），用电流表测量对应的输出电流I2，将数据记入表2－3中。表2－3VCCS的转移特性数据U1/V１.５２２.５３３.５４4.５5I2/mA（２）测试VCCS的负载特性I2=f（RL）保持U1＝2V，在输出两端接上负载RL，改变RL阻值，用电流表测量对应的输出电流I2，将数据记入表2－4中。表2－4VCVS的负载特性数据RL/Ω1K2K3K5.1K7.1K9.1K10KI2/ｍＡ83．测试电流控制电压源（ＣCＶS）特性图2-4实验电路如图2－4所示，图中，I1用实验箱上的恒流源。（1）测试CCVS的转移特性U2=f（I1）调节恒流源输出电流I1（以电流表读数为准），用电压表测量对应的输出电压U2，将数据记入表2－5中表2－5CCVS的转移特性数据I1/mA2345678U2/V（２）测试ＣＣＶＳ的负载特性Ｕ２=f（RL）保持Ｉ1＝5ｍＡ，在输出两端接上负载RL，改变RL阻值，电压表测量对应的输出电压U2，将数据记入表2－6中。表2－6ＣＣＶＳ的负载特性数据RL/Ω1K2K3K5.1K7.1K9.1K10KU2/Ｖ４．测试电流控制电流源（ＣCCS）特性图2-5实验电路如图2－5所示。图中，I1用实验箱上的恒流源。（1）测试ＣCCS的转移特性I2=f（I1）调节恒流源输出电流I1（以电流表读数为准），用电流表测量对应的输出电流I2，将数据记入表2－7中。表2－7CCCS的转移特性数据I1/mA23456789I2/mA（２）测试CCCS的负载特性I２=f（RL）保持Ｉ1＝2ｍＡ，在输出两端接上负载RL，改变RL阻值，用电流表测量对应的输出电流I2，将数据记入表2－8中。表2－8CCCV的负载特性数据RL/Ω1K2K3K5.1K7.1K9.1K10KI2/mA9五．实验注意事项六．预习与思考题1．什么是受控源？了解四种受控源的缩写、电路模型、控制量与被控量的关系；2．四种受控源中的转移参量μ、g、r和β34．如何由两个基本的CCVC和VCCS获得其它两个CCCS和VCVS，它们的输入输出七．实验报告要求1．根据实验数据，在方格纸上分别绘出四种受控源的转移特性和负载特性曲线，并求出相应的转移参量μ、g、r和β；2．参考表2－1数据，说明转移参量μ、g、r和β受电路中哪些参数的影响？如何改变它们的大？3．回答预习与思考题中的3、44．对实验的结果作出合理地分析和结论，总结对四种受控源的认识和理解。10实验三叠加定理的验证一、实验目的验证叠加定理的正确性。加深对线性电路叠加性的认识和理解。二、原理说明叠加定理指出：在有几个独立源共同作用的线性电路中，任一支路电流（或电压）都是电路中各个电源单独作用时在该支路