電路分析實(shí)驗(yàn)a實(shí)驗(yàn)研究報(bào)告.doc

1、電路分析p 實(shí)驗(yàn)a實(shí)驗(yàn)研究報(bào)告告 本 科 實(shí) 驗(yàn) 報(bào) 告 實(shí)驗(yàn)名稱：電路分析p 實(shí)驗(yàn) A A 課程名稱：電路分析p 基礎(chǔ) A 實(shí)驗(yàn)時(shí)間：任課教師：實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)：實(shí)驗(yàn)教師：張峰、張勇強(qiáng)、方蕓 實(shí)驗(yàn)類型：√ 原理驗(yàn)證 綜合設(shè)計(jì) 自主創(chuàng)新 學(xué)生姓名：學(xué)號(hào)/班級(jí)：組 號(hào)：學(xué) 院：同組搭檔：專 業(yè)：成 績(jī)：實(shí)驗(yàn) 1 基本元件伏安特性 的測(cè)繪 一 、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1.掌握線性、非線性電阻及理想、實(shí)際電壓的概念。2.掌握測(cè)試電壓、電流的基本方法。3.掌握電阻元件及理想、實(shí)際電壓的伏安特性測(cè)試方法，學(xué)習(xí)利用逐點(diǎn)測(cè)試法繪制伏安特性曲線。4.掌握直流穩(wěn)壓電、直流電流表、直流電壓表的使用方法。二 、

2、實(shí)驗(yàn) 設(shè)備 1.電路分析p 綜合實(shí)驗(yàn)箱 2.直流穩(wěn)壓電 3.萬用表 4.變阻箱 三 、 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 1.測(cè)繪線性電阻的伏安特性 曲線 圖 1）測(cè)試電路如圖所示，圖中 U S 為直流穩(wěn)壓電， R 為被測(cè)電阻，阻值 20_R = W 。2）調(diào)節(jié)直流穩(wěn)壓電 U S 的輸出電壓，當(dāng)伏特表的讀數(shù)依次為表中所列電壓值時(shí)，讀毫安表的讀數(shù)，將相應(yīng)的電流值記錄在表格中。表 V ( V ) I ( mA ) 3）在圖上繪制線性電阻的伏安特性曲線，并將測(cè)算電阻阻值標(biāo)記在圖上。2.測(cè)繪非線性電阻的伏安特性 曲線 圖 1）測(cè)試電路如圖所示，圖中 D 為二極管，型號(hào)為 1N4004， R W 為可調(diào)電位器。2）緩慢調(diào)節(jié) R

3、 W ，使伏特表的讀數(shù)依次為表中所列電壓值時(shí)，讀毫安表的讀數(shù)，將相應(yīng)的電流值記錄在表格中。表 V (V) I (mA) 3）在圖上繪制非線性電阻的伏安特性曲線。圖 圖 3.測(cè)繪理想電壓的伏安特性 曲線 （a） （b） 圖 1）首先，連接電路如圖（a）所示，不加負(fù)載電路，直接用伏特表測(cè)試直流穩(wěn)壓電的輸出電壓，將其設(shè)置為 10V。2）然后，測(cè)試電路如圖（b）所示，其中 R L 為變阻箱， R 為限流保護(hù)電阻。3）調(diào)節(jié)變阻箱 R L ，使毫安表的讀數(shù)依次為表中所列電流值時(shí)，讀伏特表的讀數(shù)，將相應(yīng)的電壓值記錄在表格中。表 I ( mA ) V ( V ) 4）在圖上繪制理想電壓的伏安特性曲線。4.測(cè)繪

4、實(shí)際電壓的伏安特性 曲線 1）首先，連接電路如圖（a）所示，不加負(fù)載電路，直接用伏特表測(cè)試實(shí)際電壓的輸出電壓，將其設(shè)置為 10V。其中 R S 為實(shí)際電壓的內(nèi)阻，阻值 R S = 51Ω。（a） （b） 圖 2）然后，測(cè)試電路如圖（b）所示，其中 R L 為變阻箱。3）調(diào)節(jié)變阻箱 R L ，使毫安表的讀數(shù)依次為表中所列電流值時(shí)，讀伏特表的讀數(shù)，將相應(yīng)的電壓值記錄在表格中。表 I ( mA ) V ( V ) 4）在圖上繪制實(shí)際電壓的伏安特性曲線， 要求 ：理想電壓和實(shí)際電壓的伏安特性曲線畫在同一坐標(biāo)軸中。圖 四 、 實(shí)驗(yàn) 結(jié)論及總結(jié)實(shí)驗(yàn) 1 基本元件伏安特性的測(cè)繪 原始數(shù)據(jù)

5、實(shí)驗(yàn) 2 含線性單口網(wǎng)絡(luò)等效電路及其參數(shù)測(cè)定 一 、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1.驗(yàn)證戴維南定理和諾頓定理，加深對(duì)兩個(gè)定理的理解。2.通過對(duì)含線性單口網(wǎng)絡(luò)外特性及其兩種等效電路外特性的測(cè)試、比較，加深對(duì)等效電路概念的理解。3.學(xué)習(xí)測(cè)量等效電路參數(shù)的一些基本方法。二 、 實(shí)驗(yàn) 設(shè)備 1.電路分析p 綜合實(shí)驗(yàn)箱 2.直流穩(wěn)壓電 3.萬用表 4.變阻箱 三 、 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 1.含線性單口網(wǎng)絡(luò)端口外特性測(cè)定 圖 1）測(cè)量電路如圖所示， R L 為變阻箱，直流穩(wěn)壓電的輸出電壓為 10V。2）調(diào)節(jié)變阻箱 R L ，使其阻值依次為表中所列電阻值時(shí)，讀伏特表的讀數(shù)，將相應(yīng)的電壓值記錄在表格中，并計(jì)算通過負(fù)載 R L 的電流值

6、填寫在表格中。表 R L ( K Ω) V AB ( V ) I AB ( mA ) 3）在圖上繪制含線性單口網(wǎng)絡(luò)的外特性曲線。2.等效電路參數(shù)測(cè)定 1 1 ）測(cè)量含線性單口網(wǎng)絡(luò)開路電壓 U U OC 圖 （1）測(cè)量電路如圖所示，直流穩(wěn)壓電的輸出電壓為 10V。（2）用伏特表測(cè)量含線性單口網(wǎng)絡(luò)兩個(gè)端口 A、B 間的電壓，即為開路電壓 U OC 。U U OC = 2 2 ）測(cè)量含線性單口網(wǎng)絡(luò)短路電流 I I SC 圖 （1）測(cè)量電路如圖所示，直流穩(wěn)壓電電壓為 10V。（2）用毫安表測(cè)量通過含線性單口網(wǎng)絡(luò)兩個(gè)端口 A、B 間的電流，即為短路電流 I SC 。I I S SC

7、C = 3 3 ）測(cè)量含線性單口網(wǎng)絡(luò)等效內(nèi)阻 R R 0 0 （1 1 ）半壓法 圖 a.測(cè)量電路如圖所示，直流穩(wěn)壓電的輸出電壓為 10V。b.調(diào)節(jié)變阻箱 R L ，當(dāng) U AB = 時(shí)，記錄變阻箱的阻值。R R 0 0 = （2 2 ）開路電壓、短路電流法 3.驗(yàn)證 戴維南等效電路 圖 1）測(cè)量電路如圖所示， R L 為變阻箱， 注意：U OC 和 R 0 分別為前面測(cè)得的開路電壓和等效內(nèi)阻。2）調(diào)節(jié)變阻箱 R L ，使其阻值依次為表中所列電阻值時(shí)，讀伏特表的讀數(shù)，將相應(yīng)的電壓值記錄在表格中，并計(jì)算通過負(fù)載 R L 的電流值填寫在表格中。表 R L ( K Ω) V AB

8、 ( V ) I AB ( mA ) 3）在圖上繪制戴維南等效電路的外特性曲線。4.驗(yàn)證 諾頓等效電路 圖 1）測(cè)量電路如圖所示， R L 為變阻箱， 注意：I SC 和 R 0 分別為前面測(cè)得的短路電流和等效內(nèi)阻。2）調(diào)節(jié)變阻箱 R L ，使其阻值依次為表中所列電阻值時(shí)，讀伏特表的讀數(shù)，將相應(yīng)的電壓值記錄在表格中，并計(jì)算通過負(fù)載 R L 的電流值填寫在表格中。表 R L ( K Ω) V AB ( V ) I AB ( mA ) 3）在圖上繪制諾頓等效電路的外特性曲線。要求 ：將本實(shí)驗(yàn) 1、3、4 部分要求的含線性單口網(wǎng)絡(luò)、戴維南等效、諾頓等效三條外特性曲線畫在同一坐標(biāo)軸

9、中。圖 四 、 實(shí)驗(yàn) 結(jié)論 及 總結(jié)實(shí)驗(yàn) 2 含線性單口網(wǎng)絡(luò)等效電路及其參數(shù)測(cè)定 原始數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn) 3 一階電路響應(yīng)的研究 一 、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1.掌握 RC 一階電路零狀態(tài)響應(yīng)、零輸入響應(yīng)的概念和基本規(guī)律。2.掌握 RC 一階電路時(shí)間常數(shù)的測(cè)量方法。3.熟悉示波器的基本操作，初步掌握利用示波器監(jiān)測(cè)電信號(hào)參數(shù)的方法。二 、 實(shí)驗(yàn) 設(shè)備 1.電路分析p 綜合實(shí)驗(yàn)箱 2.雙蹤示波器 三 、 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 1.RC 一階電路的零狀態(tài)響應(yīng) 圖 圖 1）測(cè)試電路如圖所示，電阻 R = 2kΩ，電容 C = μF。2）零狀態(tài)響應(yīng)的輸入信號(hào)如圖所示，幅度為 5V，周期為 1ms，脈寬

10、為。3）將觀測(cè)到的輸入、輸出波形（求 τ 值放大圖）存儲(chǔ)到 U 盤，課后打印并貼在圖上相應(yīng)方框處。要求：在圖上標(biāo)記相關(guān)測(cè)量數(shù)據(jù)。4）測(cè)量響應(yīng)波形的穩(wěn)態(tài)值 u C (∞) 和時(shí)間常數(shù) τ 。u u c c ( ( ∞ ) = τ = 圖 2.RC 一階電路的零輸入響應(yīng) 圖 圖 1）測(cè)試電路如圖所示，電阻 R = 2kΩ，電容 C = μF。2）零輸入響應(yīng)的輸入信號(hào)如圖所示，幅度為 5V，周期為 1ms，脈寬為 3μs。輸入波形 輸出波形 ( τ

11、值放大圖) 3）將觀測(cè)到的輸入、輸出波形（求 τ 值放大圖）存儲(chǔ)到 U 盤，課后打印并貼在圖上相應(yīng)方框處。要求：在圖上標(biāo)記相關(guān)測(cè)量數(shù)據(jù)。4）測(cè)量響應(yīng)波形的初始值 u C (0) 和時(shí)間常數(shù) τ 。u u c c ( (0 0 ) = τ = 圖 四 、 實(shí)驗(yàn)結(jié)論及總結(jié)輸入波形 輸出波形 ( τ 值放大圖) 實(shí)驗(yàn) 3 一階電路響應(yīng)的研究 原始數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn) 4 4 二階電路響應(yīng)的研究 一 、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1.觀測(cè)二階電路在過阻尼、臨界阻尼和欠阻尼三種狀態(tài)下的響應(yīng)波形，加深對(duì)二階電路響應(yīng)的認(rèn)識(shí)和理解。2.掌握振蕩角頻率和衰減系數(shù)的概念。3.進(jìn)

12、一步熟悉示波器的操作。二 、 實(shí)驗(yàn) 設(shè)備 1.電路分析p 綜合實(shí)驗(yàn)箱 2.雙蹤示波器 3.變阻箱 三 、 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 1 1 .RLC 二階電路的零狀態(tài)響應(yīng) 圖 圖 1）測(cè)試電路如圖所示， R 為變阻箱，電容 C = μF，電感 L = 。2）零狀態(tài)響應(yīng)的輸入信號(hào)如圖所示，幅度為 5V，周期為 1ms，脈寬為。3）調(diào)節(jié)變阻箱 R ，觀察 RLC 二階電路零狀態(tài)響應(yīng)的三種狀態(tài)波形（欠阻尼、臨界阻尼和過阻尼），將波形存儲(chǔ)到 U 盤，課后打印并貼在圖上相應(yīng)方框處。要求：在臨近阻尼狀態(tài)波形圖上標(biāo)記該狀態(tài)下的臨界阻值。圖 2 2 .RLC 二階電路的零輸入響應(yīng) 圖 圖 1）測(cè)試電路如圖所示， R 為變阻箱，電容 C = μF，電感 L = 。2）零輸入響應(yīng)的輸入信號(hào)如圖所示，幅度為 5V，周期為 1m