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1、 电路分析实验 电工电子学教学中心 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33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
2、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
3、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
4、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、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。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
6、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W的用法。2用万用表的W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 = 100，R1 = 10k，RL = 2k，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.中。 表1.2Ujp/VUKj/VI1/mAI2/mAIL/mA23456五、预习内容1阅读
7、各项实验内容，明确实验目的；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S，当Ujp=2V时，Rjp是否等于2K，为什么？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
8、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21（a）所示，其特性为：其中：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21（b）所示，其特性为：其中：称为转移电导。（3）电流控制电压源（CCVS），如图21（c）所示，其特性为：其中：称为转移电阻。（4）电流控制电流源（CCCS），如图21（d）所示，其特性为：其中：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
9、1测试电压控制电压源（VCVS）特性 图2-2实验电路如图22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21中。 表21 VCVS的转移特性数据U1/V1.2 1.52.02.53U2/V（2）测试VCVS的负载特性U2=f（RL）保持U12V，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22中。表22 VCVS的负载特性数据RL/1K2K3K5.1K7.1K9.1K10KU2/
10、V2测试电压控制电流源（VCCS）特性 图2-3实验电路如图23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23中。 表23 VCCS的转移特性数据U1/V.4.5I2/mA（）测试VCCS的负载特性I2=f（RL）保持U12V，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24中。表24 VCVS的负载特性数据RL/1K2K3K5.1K7.1K9.1K10KI2/3测试电流控制电压源（CS）特性图2-4实验电路如图24所示，图中
11、，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25中表25 CCVS的转移特性数据I1/ mA2345678U2/V（）测试 的负载特性=f（RL）保持15，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26中。表26 的负载特性数据RL/1K2K3K5.1K7.1K9.1K10KU2/测试电流控制电流源（CCS）特性图2-5实验电路如图25所示。图中，I1用实验箱上的恒流源。（1）测试CCS的转移特性I2=f（I1）调节恒流源输出电流I1（以电流表
12、读数为准），用电流表测量对应的输出电流I2，将数据记入表27中。 表27 CCCS的转移特性数据I1/mA23456789I2/mA（）测试CCCS的负载特性I=f（RL）保持12，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28中。表28 CCCV的负载特性数据RL/1K2K3K5.1K7.1K9.1K10KI2/mA五实验注意事项用恒流源供电的实验中，不允许恒流源开路；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、g、r和的意义是什么？如何测得？3若受控源控制量的极性反向，试问其输出极性是否发生变化？4如何由两个基本的CCVC和VCCS获得其它两个CCCS和VCVS，它们的输入输出如何连接？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、g、r和；2参考表21数据，说明转移参量、g、r和受电路中哪些参数的影响？如何改变它们的大？3
