《電工電子技術(shù)》實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)

1、b電工電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)bb目錄電工電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)概述-3實(shí)驗(yàn)一、基爾霍夫定律的驗(yàn)證-5實(shí)驗(yàn)二、戴維南定理和諾頓定理驗(yàn)證 -8實(shí)驗(yàn)三、疊加原理驗(yàn)證 -10實(shí)驗(yàn)四、正弦交流電路中R、L、C元件性能-15實(shí)驗(yàn)五、功率因數(shù)的改善 -18實(shí)驗(yàn)六、三相電路 -21bb電工電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)概述電工電子技術(shù)是機(jī)電類專業(yè)重要專業(yè)基礎(chǔ)課程之一。電工電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)是與其緊密配合的實(shí)驗(yàn)課程， 是電路教學(xué)中必不可少的重要實(shí)踐環(huán)節(jié)。本實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)所編列的所有課題， 均是在學(xué)生已學(xué)習(xí)和掌握電路理論后必須完成的實(shí)驗(yàn)。通過(guò)實(shí)驗(yàn)和實(shí)際操作，獲得必要的感性認(rèn)識(shí)、 進(jìn)一步驗(yàn)證、鞏固和掌握所學(xué)的理論知識(shí)。通過(guò)實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)，可熟悉并掌握電氣儀表的工

2、作原理和使用方法、正確聯(lián)接電路和實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范、觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、 記讀實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、繪制實(shí)驗(yàn)曲線、分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果和誤差、回答實(shí)驗(yàn)問(wèn)題、提出對(duì)實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)意見(jiàn)等。通過(guò)這些環(huán)節(jié)培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能，提高學(xué)生獨(dú)立分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力及嚴(yán)肅認(rèn)真、實(shí)事求是的科學(xué)作風(fēng)， 為今后的工作實(shí)踐和科學(xué)研究奠定初步基礎(chǔ)。為了完成實(shí)驗(yàn)教學(xué)任務(wù)， 達(dá)到預(yù)期的實(shí)驗(yàn)教學(xué)目的，規(guī)范實(shí)驗(yàn)程序，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作技能，特提出如下實(shí)驗(yàn)工作要求：（一）、實(shí)驗(yàn)前的準(zhǔn)備。學(xué)生在進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作之前，必須認(rèn)真地預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)及教材中的相關(guān)部分， 做到明確實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮腿蝿?wù)；熟悉實(shí)驗(yàn)線路， 實(shí)驗(yàn)步驟、 操作程序；了解并掌握本次實(shí)驗(yàn)的儀器設(shè)備

3、及其技術(shù)性能。在此基礎(chǔ)上寫(xiě)好實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)報(bào)告， 列出記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的表格。 牢牢記住本次實(shí)驗(yàn)應(yīng)該注重的問(wèn)題， 以防在實(shí)驗(yàn)操作中損壞實(shí)驗(yàn)設(shè)備和實(shí)驗(yàn)儀表。 經(jīng)實(shí)驗(yàn)教師檢查并能準(zhǔn)確回答實(shí)驗(yàn)中應(yīng)注意的問(wèn)題之后， 才能進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。 （二）、實(shí)驗(yàn)中同組學(xué)生應(yīng)有明確的實(shí)驗(yàn)分工，分別擔(dān)任接線、查線、操作、觀察、記錄等工作，使實(shí)驗(yàn)進(jìn)行的井然有序，不忙不亂。防止出現(xiàn)一人操作，他人觀看的現(xiàn)象，更不允許在實(shí)驗(yàn)室隨意走動(dòng)、亂動(dòng)設(shè)備、大聲喧嘩。如有發(fā)生，不聽(tīng)勸阻，防礙他人實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)教師有權(quán)停止其實(shí)驗(yàn)，并逐出實(shí)驗(yàn)室。（三）、進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室要熟悉通用電工實(shí)驗(yàn)臺(tái)結(jié)構(gòu)及電源配備情況. 選中本次實(shí)驗(yàn)所用電源，實(shí)驗(yàn)電路板，測(cè)量?jī)x表單元

4、板和其他實(shí)驗(yàn)設(shè)備。（四）、實(shí)驗(yàn)時(shí)，首先應(yīng)將本次實(shí)驗(yàn)所用設(shè)備和儀表、實(shí)驗(yàn)電路板安排在合適的位置上，以便于接線、操作、讀取數(shù)據(jù)和觀察波形為原則。 線路檢查無(wú)誤后， 正式實(shí)驗(yàn)前可大致試做一遍。試做時(shí)可不必仔細(xì)讀取數(shù)據(jù)和描繪曲線， 目的在于觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的變化、儀表量程的選取、 設(shè)備位置是否合適、操作是否方便。如有異?，F(xiàn)象出現(xiàn)，如異味、冒煙、發(fā)熱或打火等現(xiàn)象，應(yīng)立即斷開(kāi)電源。聯(lián)接線路時(shí)一般應(yīng)先接串聯(lián)電路， 后接并聯(lián)電路， 先接主電路， 后接輔助電路，最后接通電源。接通電源時(shí)按實(shí)驗(yàn)要求逐次接通開(kāi)關(guān)。在電路過(guò)渡過(guò)程中，為避免過(guò)渡過(guò)程沖擊電流表和功率表的電流線圈而造成儀表?yè)Q壞，一般電流表和功率表電流線圈不能固

5、接在電路中， 而是通過(guò)電流插口或試觸法來(lái)替代。這樣既可保護(hù)儀表不受意外損壞，又能提高儀表利用率。（五）、經(jīng)過(guò)試作無(wú)問(wèn)題后，可正式進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。按照本次實(shí)驗(yàn)的目的內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行有序操作。 實(shí)驗(yàn)中應(yīng)按實(shí)驗(yàn)要求有目的地調(diào)整實(shí)驗(yàn)參數(shù)， 正確讀取數(shù)據(jù)和描繪曲線。 測(cè)繪曲線時(shí)測(cè)量點(diǎn)的間隔和數(shù)目要選得合適， 被測(cè)量的極大值和極小值對(duì)應(yīng)點(diǎn)的數(shù)據(jù)一定要測(cè)出。 在曲線的彎曲部分應(yīng)多選幾個(gè)測(cè)量點(diǎn)。 測(cè)量點(diǎn)的分布要在所研究整個(gè)范圍內(nèi)， 不要局限于某一個(gè)小范圍內(nèi)， 也不要超出研究bb范圍。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)應(yīng)記錄在事先準(zhǔn)備好的表格中， 實(shí)驗(yàn)曲線的測(cè)量點(diǎn)應(yīng)在事先準(zhǔn)備好的坐標(biāo)紙上標(biāo)記。（六）、注意安全用電。通用電學(xué)實(shí)驗(yàn)臺(tái)電源電壓一般

6、在 220-380V 左右，所以實(shí)驗(yàn)中不得用手觸及未經(jīng)絕緣的金屬裸露部分， 即使是在低壓情況下也不例外。 實(shí)驗(yàn)中應(yīng)養(yǎng)成單手操作的習(xí)慣，能單手操作盡量不用雙手操作。 閉合或斷開(kāi)閘刀開(kāi)關(guān)應(yīng)迅速果斷， 同時(shí)用目光監(jiān)視儀表設(shè)備有無(wú)異常， 如有異常應(yīng)立即切斷電源， 停止實(shí)驗(yàn)進(jìn)行檢查。（七）、實(shí)驗(yàn)工作結(jié)束后，先切斷電源，但暫時(shí)不要拆線，認(rèn)真檢查實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)結(jié)果。確認(rèn)無(wú)一疏漏，實(shí)驗(yàn)結(jié)果經(jīng)實(shí)驗(yàn)教師檢查無(wú)誤后， 方可拆除線路。將實(shí)驗(yàn)設(shè)備歸復(fù)原位、整理導(dǎo)線、清理實(shí)驗(yàn)臺(tái)面后經(jīng)教師允許方可離開(kāi)實(shí)驗(yàn)室。（八）、實(shí)驗(yàn)報(bào)告的編寫(xiě)。編寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告是將實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行總結(jié)、 分析和提高的階段。 實(shí)驗(yàn)報(bào)告應(yīng)包括如下一些內(nèi)容：實(shí)驗(yàn)名稱

7、。實(shí)驗(yàn)日期。系、班級(jí)、姓名。同組者姓名。實(shí)驗(yàn)?zāi)康?。?shí)驗(yàn)原理。實(shí)驗(yàn)步驟。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表格、曲線、波形。實(shí)驗(yàn)心得體會(huì)，回答實(shí)驗(yàn)問(wèn)題以及對(duì)實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)意見(jiàn)。實(shí)驗(yàn)報(bào)告在下一次實(shí)驗(yàn)前交實(shí)驗(yàn)教師批閱，逾期不交者停止做下一課題實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)報(bào)告不完整、不認(rèn)真、草率應(yīng)付，數(shù)據(jù)、曲線、波形與實(shí)驗(yàn)結(jié)果相差較大，實(shí)驗(yàn)教師可退回實(shí)驗(yàn)報(bào)告，并要求學(xué)生重新補(bǔ)做該實(shí)驗(yàn)。（九）、關(guān)于實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的運(yùn)算與處理在讀取實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí)， 測(cè)量?jī)x表的指針不一定恰好與表盤(pán)刻度線相符合，這就需估計(jì)讀數(shù)的最后一位數(shù)。 這位數(shù)字就是所謂存疑數(shù)字，如1.3A，最后一位數(shù)字就是存疑數(shù)字， 1 為可靠數(shù)字。有效數(shù)字由可靠數(shù)字和存疑數(shù)字構(gòu)成，與小數(shù)點(diǎn)位置無(wú)關(guān)。如23.

8、6 和 2.36及 236 都是三位有效數(shù)字。 0 在數(shù)字之間或數(shù)字末尾均算作有效數(shù)字， 0 在數(shù)字之前不能算作有效數(shù)字。如 4.05 和 4.50 都是三位有效數(shù)字，而 0.45 只是兩位有效數(shù)字。這里 4.50 中的末位數(shù) 0 是不能省略的。實(shí)驗(yàn)中進(jìn)行數(shù)字運(yùn)算時(shí)， 應(yīng)只保留一位存疑數(shù)字， 對(duì)第二位存疑數(shù)字應(yīng)用四舍五入法。如： 45.03.76 48.76 這里 4.50 中末位數(shù) 0 和 3.76 中的末位數(shù) 6 均是存疑數(shù)字， 其和 48.76 中的 7、6 兩位數(shù)均應(yīng)是存疑數(shù)字， 對(duì)第二位存疑數(shù)字 6 應(yīng)用四舍五入法，所以45 0 3.7648.8同理45.1 X 3.76 169.5

9、76將積中第二位存疑數(shù)字7 四舍五入：45.1 X 3.76 169.6一般而言，幾個(gè)數(shù)相乘或相除時(shí)， 最后結(jié)果的有效數(shù)字位數(shù)與幾個(gè)數(shù)中有效數(shù)字位數(shù)最少的那個(gè)數(shù)相同。bb實(shí)驗(yàn)一基爾霍夫定律基爾霍夫定律是電路中最基本的定律，也是最重要的定律。 它概括了電路中電流和電壓分別應(yīng)遵循的基本規(guī)律。定律的內(nèi)容包括基爾霍夫電流定律和電壓(一 )電流定律 (KCL)電路中，任意時(shí)刻，通過(guò)任一節(jié)點(diǎn)的電流的代數(shù)和為零。即：i=0上式表明：基爾霍夫電流定律規(guī)定了節(jié)點(diǎn)上支路電流的約束關(guān)系， 而與支路上元件的性質(zhì)無(wú)關(guān)， 不論元件是線性的還是非線性的、 含源的或無(wú)源的、 時(shí)變的還是(二 )電壓定律 (KVL)電路中，任意

10、時(shí)刻，沿任何一個(gè)閉合回路的電壓的代數(shù)和恒等于零。 即 u=0。上式表明任一回路中各支路電壓所必須遵循的規(guī)律，它是電壓與路徑無(wú)關(guān)的反映。同樣這一結(jié)論只與電路的結(jié)構(gòu)有關(guān)，而與支路中元件的性質(zhì)無(wú)關(guān)，適用于三、實(shí)驗(yàn)儀器與設(shè)備ZH-12 通用電學(xué)實(shí)驗(yàn)臺(tái)bb數(shù)字萬(wàn)用表直流毫安表直流穩(wěn)壓電源5電阻（ 510，200，300，300,1K） 五只6導(dǎo)線若干四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟在 ZH-12 通用電學(xué)實(shí)驗(yàn)臺(tái)上，按圖 1-1 接好線，檢查無(wú)誤后，開(kāi)啟電源，調(diào)節(jié)穩(wěn)壓源輸出使 U =1.5V，U ，然后用毫安表 (自選適當(dāng)?shù)牧砍?)先后分別代替 1 1 ， 3聯(lián)接導(dǎo)線，串入電路中，依次按圖上所標(biāo)的參考方向測(cè)得各支路電

11、流 (注意電流的正負(fù) )，記錄于表 2-1圖 1-1表 1-1KCL 定律表測(cè)量值理論計(jì)算值誤差I(lǐng)1/mAI2/mAI3/mAI/mAbb測(cè)定電流后，電路恢復(fù)如圖 1-1，用電壓表依次讀取回路(abefa)的支路電壓 Uab、U be、Uef、Ufa(abcdefa)的支路電壓 Uab、 Ubc、Ucd、Ude、Uef、Ufa，并將結(jié)果記錄于表1-2 中，注意電壓值的正負(fù)。表 1-2KVL 定律表回路回路電壓UabUbcUcdUdeUefUfaUbeV = =測(cè)量值計(jì)算值誤 差利用測(cè)量結(jié)果驗(yàn)證基爾霍夫定律。計(jì)算各支路的電壓、 電流，并計(jì)算各值的相對(duì)誤差。 分析產(chǎn)生誤差的原因。電壓和電位有什么區(qū)

12、別 ?如何確定電壓、電流的實(shí)際方向?bb實(shí)驗(yàn)二、迭加原理實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康耐ㄟ^(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證迭加原理。二、實(shí)驗(yàn)原理在任何由線性電阻、 線性受控源及獨(dú)立源組成的線性網(wǎng)絡(luò)中，每一支路的響應(yīng) (電壓或電流 ) 都可以看成是每一個(gè)獨(dú)立源單獨(dú)作用于網(wǎng)絡(luò)時(shí)，在該支路上所產(chǎn)生的響應(yīng) (電壓或電流 )的代獨(dú)立源單獨(dú)作用， 是指當(dāng)某個(gè)獨(dú)立源單獨(dú)作用于網(wǎng)絡(luò)時(shí)， 其余的獨(dú)立源都不作用即取零值 ，所以其余的電壓源應(yīng)當(dāng)用短路代替，電流源用開(kāi)路迭加原理的“加”是指“代數(shù)和” ，所以迭加時(shí)應(yīng)注意正負(fù)。三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備直流穩(wěn)壓電源一臺(tái)直流電流表一塊ZH-12 通用電學(xué)實(shí)驗(yàn)臺(tái)數(shù)字萬(wàn)用表一塊電阻五只導(dǎo)線若干四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟bb1、在 ZH

13、-12 通用電學(xué)實(shí)驗(yàn)臺(tái)上，按圖21 連接成電路。 U1、 U2 由直流壓電源供電。其中 U112V U 2 14V2、將 K1 閉合，接通電源U1。K2 倒向短路， U1 單獨(dú)作用于電路。測(cè)量各支路電流 I1，I2 和 I 3 以及各支路電壓UAB、UBC、UBE，將測(cè)量數(shù)據(jù)填入表2 1 中。2 1表 2-1I1（ mA ）I2（mA ） I3（mA ）UABUBCUBE（V）（V）（V）U1 單獨(dú)作用U2 單獨(dú)作用U1 U2作用3、將 K2 倒向電源 U2、K2 倒向短路， U20 單獨(dú)作用于電路。重新測(cè)量I1、 I2和 I3 以及 U AB、UBC 和 UBE，將測(cè)量數(shù)據(jù)填入表2-1 中。

14、4、將 K1、K 2 均倒向電源 U1、U2 ，兩電源 U1、U2 共同作用于電路。再測(cè)各支路電流、電壓。將測(cè)量數(shù)據(jù)填入表2-1 中。5、根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)，驗(yàn)證迭加定理。五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告目的、原理、步驟內(nèi)容、數(shù)據(jù)表格、驗(yàn)證迭加原理。回答問(wèn)題：迭加原理的使用條件是什么？bb實(shí)驗(yàn)三、戴維南定理和諾頓定理實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、通過(guò)對(duì)戴維南定理和諾頓定理的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，加深對(duì)等效電路概念的理解。學(xué)會(huì)幾種測(cè)量電源內(nèi)阻以及開(kāi)路電壓的方法。3、學(xué)會(huì)用補(bǔ)償法測(cè)量含源一端口網(wǎng)絡(luò)等效參數(shù)。二、實(shí)驗(yàn)原理根據(jù)戴維南定理， 任何一個(gè)線性含源一端口網(wǎng)絡(luò)，它的外部特性， 總可以等效為理想電壓源Uoc 和電阻 Rs 的串聯(lián)組合支路。 Uo

15、c 為原網(wǎng)絡(luò)開(kāi)路電壓，Rs 為原網(wǎng)絡(luò)去源后的端口處的入端電阻，(a)(b)圖3如圖 3-1 所示。任何一個(gè)線性含源一端口網(wǎng)絡(luò)，根據(jù)諾頓定理，它的外部特性，總可以等效為理想電流源Isc 和一電導(dǎo) Gs 的并聯(lián)組合。 Isc 為原網(wǎng)絡(luò)的短路電流， Gs 為原網(wǎng)絡(luò)去源后端口處的入端電導(dǎo)。如圖 3-2 所示。戴維南定理和諾頓定理是兩個(gè)完全獨(dú)立的定理，盡管兩定理所述等效電路之間存在對(duì)偶形式，且有Uoc=IscRsGs=1/Rs的關(guān)系。電路的等效性在于變換前后原電路和等效電路的外部特性保持不變。即端口bbCD 處的電壓和端口電流保持不變。在滿足這一前提下， 含源一端口網(wǎng)絡(luò)戴維南等效電路的 Uoc 和 Rs

16、 以及諾頓等效電路的Isc 和 Gs 被稱為含源一端口網(wǎng)絡(luò)的等效參數(shù)。等效參數(shù)的測(cè)量是將含源一端網(wǎng)絡(luò)等效為戴維南電路和諾頓電路的關(guān)鍵。關(guān)于含源一端口網(wǎng)絡(luò)開(kāi)路電壓Uoc 的測(cè)量 :常用方法有兩種，直接測(cè)量法和補(bǔ)償法。1、直接測(cè)量法：當(dāng)含源一端口網(wǎng)絡(luò)去源后的入端電阻Rs 與電壓表內(nèi)阻 Rv 相比 ,RsRv,即Rs 相對(duì)于 Rv 可以忽略不計(jì)時(shí)，可以直接用電壓表測(cè)量開(kāi)路電壓。如圖3-3(a)所示 ,電壓表讀數(shù)即是含源一口網(wǎng)絡(luò)的開(kāi)路電壓Uoc。2、補(bǔ)償法 :當(dāng)含源一端口網(wǎng)絡(luò)去源后的入端電阻Rs 與電壓表內(nèi)阻 Rv 相比較，不可忽略時(shí)，用電壓表直接測(cè)量開(kāi)路電壓，會(huì)影響被測(cè)電路的原工作狀態(tài)，使所測(cè)電壓與

17、實(shí)際值之間有較大誤差。這時(shí)用補(bǔ)償法可以排除電壓表內(nèi)阻Rv 對(duì)測(cè)量所造成的影響。圖 4-3(b)是用補(bǔ)償法測(cè)量開(kāi)路電壓的電路圖，測(cè)量步驟如下：先將補(bǔ)償電路中開(kāi)關(guān) K 開(kāi)啟，將 CD與 CD 對(duì)應(yīng)相接，調(diào)整補(bǔ)償電路中分壓器的輸出電壓，使它近似等于用電壓表直接測(cè)量閉合回路電壓。再閉合開(kāi)關(guān) K ，細(xì)調(diào)補(bǔ)償電路中分壓器的輸出電壓，待檢流計(jì)中無(wú)電流通過(guò)即指針指示為零。此時(shí)電壓表讀數(shù)即是被測(cè)電源一端口開(kāi)路電壓Uoc。由于檢流計(jì)中無(wú)電流， 相當(dāng)于CD 開(kāi)路，補(bǔ)償電流的接入，沒(méi)有影響一端口的工作狀態(tài)。bb(a)RsRv(b) RsRV圖 33含源一端口網(wǎng)絡(luò)入端等效電阻 Rs 的求法：比較簡(jiǎn)單的含源一端口網(wǎng)絡(luò)入端

18、電阻，可將網(wǎng)絡(luò)中電壓源短路， 電流源開(kāi)路（去源）后，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)中電阻的串并聯(lián)組合，通過(guò)計(jì)算求得Rs。比較復(fù)雜的含源一端口網(wǎng)絡(luò)， 很難通過(guò)計(jì)算求得入端電阻。 亦可通過(guò)測(cè)量（直接法、補(bǔ)償法）含源一端口網(wǎng)絡(luò)的開(kāi)路電壓Uoc 和短路電流 Isc，則Rs=Uoc/Isc對(duì)于復(fù)雜含源一端口網(wǎng)絡(luò)還可以將網(wǎng)絡(luò)去源后，在端口處加一電壓源 U，按圖3-4 接線，用電壓表和電流表測(cè)無(wú)源一端圖 34口網(wǎng)絡(luò)端口處的電壓 U 和電流 I，則Rs=U/I三、實(shí)驗(yàn)儀器及設(shè)備直流穩(wěn)壓穩(wěn)流源一臺(tái)直流毫安表一塊數(shù)字萬(wàn)用表表一塊ZH 12 通用電學(xué)實(shí)驗(yàn)臺(tái)檢流計(jì) (或直流微安表 )一塊電阻五只電位器一只bb導(dǎo)線若干四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟1、

19、在 ZH12 通用電學(xué)實(shí)驗(yàn)臺(tái)上按圖3-5 接線， U1=25V ，C,D 左側(cè)用虛線框起部分為含源一端口網(wǎng)絡(luò)。2、測(cè)量含源一端口網(wǎng)絡(luò)的外部特性：將 S1、S2 閉合，調(diào)節(jié)外接電阻 RL ，使其分別為表 3-1 中所列數(shù)值，記錄通過(guò) R2 電流 (即 RL 中電流， X5 ，X6 接口處毫安表讀數(shù) )和 C、D 間電壓填入表 3-1中。表 3-1RL（） 05001k1.5k2k2.5k開(kāi)路I（mA ）U（V）3、步驟 2 中 RL=0 的電流（短路電流 Isc）和開(kāi)路電壓 (此電壓在步驟 2 中采用直接測(cè)量法測(cè)得 )Uoc 代入公式Rs=RCD=Uoc/Isc求出 Rs4、再用補(bǔ)償法重作步驟3

20、，測(cè)量 UocRs=RCD=Uoc/Isc5、將 Uoc 用直流穩(wěn)壓電源代替， 調(diào)節(jié)直流穩(wěn)壓電源輸出電壓為Uoc，與 Rs串聯(lián)組成戴維南等效電路如圖3-6，調(diào)節(jié) RL, 使其分別為表 3-1 中數(shù)值，測(cè)量 RLbb電流和 CD 間電壓，填入表 3-2 中。比較表 3-1 和表 3-2 數(shù)據(jù)，驗(yàn)證戴維南定理。表 3-2RL（） 05001 k1.5 k2k2.5k開(kāi)路I（mA ）U（V）6、將步驟 1 中 RL=0 的短路電流 Isc 用恒流源替代，調(diào)節(jié)恒流源的輸出電流等于Isc，與 Rs 并聯(lián)構(gòu)成諾頓等效電路，如圖 3-7 所示。調(diào)節(jié) RL 使其分別為表 3-3 中數(shù)值，測(cè)量 RL 中電流和

21、CD 間電壓，填入表 3-3 中，比較表 3-1和表 3-3 中數(shù)據(jù)以驗(yàn)證諾頓定理。表 3-3RL（） 0 500 1 k 1.5 k 2k 2.5 k 開(kāi)路I（mA ）U（V）五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告在同一張坐標(biāo)紙上畫(huà)出原一端口網(wǎng)絡(luò)和各等效網(wǎng)絡(luò)的伏安特性曲線，并做分析比較，說(shuō)明如何驗(yàn)證戴維南定理和諾頓定理。bb實(shí)驗(yàn)四、正弦交流電路中R、L、C元件性能 研究 RLC 研究 RLC 正弦信號(hào)發(fā)生器 毫伏表ZH12 電阻、電感、電容元器件 導(dǎo)線若干RLCL 有關(guān)而且和角頻率 有關(guān)，電壓超前電流 90bb電容元件電流超前電壓90R、L、C圖 4-1 RLC 并聯(lián)電路根據(jù)基爾霍夫電流定律：注意：交流電路同直流電路

22、不一樣， 總電流的大小不等于各支路電流大小之和，I 按圖 4-2 所示電路在 ZH 12 通用電學(xué)實(shí)驗(yàn)臺(tái)上連接線路， 其中 R=500,r=4.5, L=270mH，c=0.22F 。bb圖 4-2將信號(hào)發(fā)生器的輸出電壓 (有效值 )調(diào)到 4V，頻率 f=10KHz ，測(cè)量各支路電流 I 、 、 和總電流 I，將測(cè)量結(jié)果填入表 4-1表 4-1f=10KHZf=15kHZ測(cè)量值計(jì)算值誤差測(cè)量值計(jì)算值誤差I(lǐng)R/mAIC/mAIL /mAI/mA 將信號(hào)源頻率調(diào)至15KHz ，重新測(cè)量以上各值，并填入表4-1 試用相量圖說(shuō)明在正弦激勵(lì)下，R、L、C 并聯(lián)電路中各電流之間的關(guān)系。 在直流電路中電容和

23、電感的作用如何?bb實(shí)驗(yàn)五、功率因數(shù)的改善三、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 數(shù)字萬(wàn)用表 交流電流表 ZH 12 電學(xué)實(shí)驗(yàn)臺(tái) 日光燈管、鎮(zhèn)流器、電容器、起輝器日光燈電路由燈管、啟動(dòng)器和鎮(zhèn)流器組成，如圖 5-1 日光燈：燈管是內(nèi)壁涂有熒光物質(zhì)的細(xì)長(zhǎng)玻璃管， 管的兩端裝有燈絲電極，燈絲上涂有受熱后易發(fā)射電子的氧化物，管內(nèi)充有稀薄的惰性氣體和少量的水bb銀蒸汽。它的起輝電壓是 400500V，起輝后管壓降只有 80V 左右。因此，日光燈不能直接接在 220V圖 5-1啟輝器：相當(dāng)于一個(gè)自動(dòng)開(kāi)關(guān)， 是由一個(gè)充有氖氣的輝光管和一個(gè)小容量的電容器組成。輝光管的兩個(gè)金屬電極離得相當(dāng)近，當(dāng)接通電源時(shí)，由于日光燈沒(méi)有點(diǎn)亮，電源電

24、壓全部加在啟動(dòng)器輝光管的兩個(gè)電極之間，使輝光管放電，放電產(chǎn)生的熱量使到“ U”形電極受熱趨于伸直，兩電極接觸，這時(shí)日光燈的燈絲通過(guò)電極與鎮(zhèn)流器及電源構(gòu)成一個(gè)回路。燈絲因有電流通過(guò)而發(fā)熱，從而使氧化物發(fā)射電子。同時(shí)，輝光管兩個(gè)電極接通時(shí)，電極間的電壓為零，輝光放電停止，倒“ U”形雙金屬片因溫度下降而復(fù)原，兩電極分開(kāi)，回路中的電流突 然被切斷，于是在鎮(zhèn)流器兩端產(chǎn)生一個(gè)瞬間高壓。這個(gè)高感應(yīng)電壓連同電源電壓一起加在燈 管的兩端，使熱燈絲之間產(chǎn)生弧光放電并輻射出紫外線，管內(nèi)壁的熒光粉因受紫外線激發(fā)而鎮(zhèn)流器：它的作用一是在燈管起燃瞬間產(chǎn)生一高電壓，幫助燈管起燃；二是在正常工作時(shí)在電力系統(tǒng)中，當(dāng)負(fù)載的有功

25、功率一定，電源電壓一定時(shí)，功率因數(shù)越小，線路中的電流就越大，使線路壓降、功率損耗增大，從而降低了電能傳輸效率，bb也使電源設(shè)備得不到充分利在用戶中，一般感性負(fù)載很多。如電動(dòng)機(jī)、變壓器、電風(fēng)扇、洗衣機(jī)等，都是感性負(fù)載其功率因數(shù)較低。提高功率因數(shù)的方法是在負(fù)載兩端并聯(lián)電容器。讓電容器產(chǎn)生的無(wú)功功率來(lái)補(bǔ)償感性負(fù)載消耗的無(wú)功功率以減少線路總的無(wú)功 按圖 5-2圖 5-2改善功率因數(shù)實(shí)驗(yàn)電路圖注意：此實(shí)驗(yàn)系強(qiáng)電，一定請(qǐng)指導(dǎo)教師檢查無(wú)誤后，方可通電實(shí)驗(yàn)。認(rèn)真閱讀常用儀器儀表的使用說(shuō)明，掌握交流電流表、電壓表和功率表的使用方 閉合開(kāi)關(guān) K ，測(cè)量燈管兩端的電壓 U ，鎮(zhèn)流器兩端的電壓 U ，電路中的電流 I ，各元件的功率和總功率，并將數(shù)據(jù)填入表 12-1表 5-1IULUDUPPDPLIC并 聯(lián)C0前并 聯(lián)C后將電容器 C=10F 接入線路，再次測(cè)量上述數(shù)據(jù)并記入表5-1bb 從測(cè)量數(shù)據(jù)中求出日光燈電阻、鎮(zhèn)流器電阻、鎮(zhèn)流器的電感和并聯(lián)電容的 并電容后，功率因數(shù)有何變化?要使功率因數(shù)提高到1，應(yīng)并聯(lián)多大電容 ?此電路是過(guò)補(bǔ)償還是欠補(bǔ)償?為什么 ? 可否用串聯(lián)電容的方法來(lái)提高感性負(fù)載的功率因數(shù)? 并聯(lián)電容后電路總電流I 應(yīng)變大還是變小 ?試用相量圖來(lái)說(shuō)明實(shí)