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1、电工与电子学实验指导书本改 电工与电子技术基础 实验指导书 非电类（本科）用 工电教研室 张冬日 李延霞编 2005年9月 实验一、直流电路的测量 一、 实验目的和要求 1、 掌握直流电流表、直流电压表、万用表、直流稳压电源的使用方法。 2、 验证基尔霍夫定律。 3、 加深对参考方向的理解，加深对电位、电压及其关系的理解。 4、 了解实验室规章制度。 二、 实验内容 1、 实验电路如图所示 2、 熟悉直流稳压电源的使用。 调节双路直流稳压电源，使其一路输出为10V、 另一路输出为18V（注意：用所选的直流电压表测量）。 3、 验证KVL。 按右图接好线路，将X1、X2，X3、X4，X5、X6端
2、分别用导线短接，取ABEFA和BCDEB两个回路验证KVL是否成立。将测量结果填入下表（测量时注意“、”）。 4、 验证KCL。 电路图中X1、X2，X3、X4，X5、X6为节点B的三条支路电流测量接口，分别测量各支路的电流并将结果填入下表（测量时注意“、”）。 5、 分别以E、F点作为参考点，测量其他各点的电位，计算各部分电压，说明电位、电压之间 的关系。 6、 熟悉万用表的使用。用万用表测量电路中各电阻将测量结果与标称值比较（注意：用万用 表测量电阻时，一定要在断电的情况下）。 三、 预习要求 1、 根据电路参数计算各电流、电压及电位以备与测量结果对比。 2、设计出测量方案。 四、 仪器、
3、设备和材料 1 双路直流稳压电源1台，万用表1只，直流毫安表（TS-B-02） 一只 直流电压表（TS-B-28） 一只 五、 实验报告要求 1、 实验目的要求 2、 实验内容、操作步骤及所得结果 3、 对实验结果的分析及回答思考题 六、 思考题 1、 已知某支路电流约3mA左右，你认为用电流表5mA量程测量准确还是用10mA的量程测 量准确？ 2、 改变电流或电压的参考方向，对验证基尔霍夫定律有影响吗？ 实验二 交流电路参数的测定及提高电路功率因数实验 一、实验目的和要求： 1、学习使用交流电流表、交流电压表和单相功率表测定交流电路参数的方法； 2、加深对相量图的理解； 3、学习提高功率因数
4、的方法及功率因数表的使用，理解提高功率因数的实际意义。 二、实验内容： 1、 功率因数的提高 （1）在实验台中选择镇流器与开关、启辉器与熔断器、电流测量插口、并联电容组等元件板及实验台顶部的日光灯管组成日光灯电路如图21所示。 图21 日光灯电路中，灯管与一个带有铁心的电感线圈串联，由于电感量较大，整个电路的功率因数是比较低的，为了提高功率因数，我们可以在灯管与镇流器串联后的电路两端并联适当的电容器。 （2）闭合开关QS，此时日光灯应亮，分别测量电容并联前后电路的总电流I、灯管电流I1、电容器支路电流Ic及电路的功率因数cos。测量数据填入表21，比较测量结果，得出结论。 2 （3）测量并联电
5、容前灯管两端电压UD，镇流器两端电压UL，总电压U，计算日光灯管所消耗的功率PD。 2*、交流电路中未知阻抗元件参数的测量(未知阻抗为镇流器) A、交流电流表，交流电压表和功率表法，测未知阻抗Z=R+jXL 测量电路图如2-2所示。交流电压为调压器输出的电压，从零开始调节调压器的输出电压，监视电流表的示数，使电流I为镇流器在日光灯电路中的额定电流（1中所测结果），然后测量U、I、P的值，根据各个电表的读数计算R、L的值。 图2-2 B、用伏安法测定未知阻抗Z=R+jXL (1) 阻抗两端加直流电压U=5V，测量其电压及电流； (2) 阻抗两端加交流电压U，测量其电压及电流，方法同A（可以直接用
6、A中所测得的结果）。 根据直流电流，电压值和交流电流、电压值，求R、L的值。 C、测量交流电路中元件的参数在仅有电压表的情况下，也可以用称为三电压表法的方法测出。其原理是将待测元件与一个已知电阻串联，如图2-3所示，若待测元件是一个电感线圈，当通过一个已知频率的正弦交流电流时，用电压表分别测出已知电阻上的电压U1，待测元件上的电压U2及总电压U，然后将此三个电压用作图法组成一个闭合三角形，如图2-4所示。把待测元件上的电压分解成和U1平行的分量Ur，与U1垂直的电压分量Ux。根据三角形运算关系，或比例作图的办法，可求得r和X得值，再由X=L，求出L.。 图2-3 图2-4 若待测元件为一个电容
7、元件，由于电容介质损耗的等值电阻很小，故U1、U2、U组成的三角形，几乎为一直角三角形，用同样的方法可以求出电容C的大小。 （注：用以上方法测量交流电路的参数，均可能造成较大的测量误差，要准确的测量交流电路的参数，应用专门测量仪器-交流电桥。） 三、预习要求 1、交流电路各支路电流的相量和关系，电流与电压之间的关系。 2、提高功率因数的方法。 3 3、设计出测量方案。 四、仪器、设备和材料 日光灯管、座一套（40W），镇流器、开关单元板（TS-B-19）一块， 熔断器、启辉器单元板（TS-B-20）一块，电容器组单元板（TS-B-21）一块， 交流电压表（TS-B-08）一只，交流电流表（TS
8、-B-31）一只， 功率因数表一块， （直流电流表（TS-B-24） 一只，直流电压表（TS-B-6） 一只，直流稳压电源1台）（做完实验内 容1后再拿） 五、实验报告要求 1、实验目的要求 2、实验内容、操作步骤及所得结果 3、对实验结果的分析及回答思考题 六、思考题 1、 UL和UD的代数和为什么大于U？ 2、 为什么并联电容后总电流会减小？绘相量图说明。 实验三、三相电路及功率的测量 一、实验目的和要求 1、学习三相电路中负载的星形和三角形联接方法。 2、通过实验验证对负载做星形和三角形联接时，负载的线电压和相电压、负载的线电流和相电流间 的关系。 3、了解不对称负载做星形联接是中线的作
9、用。 4、学习三相功率的测量。 二、说明 三相有功功率的测量方法有三瓦特计法和二瓦特计法等，三瓦特计法，通常用于三相四线制，该方 法是用三个瓦特计分别测量出各相消耗的有功功率，其接线如图3-1所示。三个瓦特计所测得的功 率数的总和，就是三相负载消耗的总功率。 二瓦特计法通常测量三相三线制负载功率。不论负载对称与否，三相总功率为两个瓦特计读数的代 数和，当<60时，两个表读数均为正值，总功率为两表读数之和；当>60时，其中一个表的 读数为负值，总功率为两表读数之差。本实验负载为白炽灯，接近纯电阻性负载，=0故三相总 功率为两个瓦特计读数的和。 为充分利用仪表，保证仪表的安全使用和更方
10、便地进行测量，本实验中我们将电流表、电压表和功 率表接成图3所示电路。这样用一个瓦特计、一个电流表和一个电压表同时测量各线（相）的电流、 电压和功率。 三、实验内容及步骤 星形连接负载 （1） 把电流表、电压表接成图3-2所示的 仪表电路。 （2） 选取灯泡负载单元板，电流测量插 口单元板及三相负荷开关单元板， 按图3-3将灯泡负载接成星形接法 的实验电路。 4 图3-3 （3） 每相接相同瓦数的灯泡（对称负载） （4） 测量各线电压、线电流、相电压中线电流及用三瓦特计法测量三相电功率，并将测得的数据 填入表3-1中。 （5） 将三相负载分别改接成60瓦、50瓦（两个25瓦并联）、50瓦或25
11、瓦、25瓦、30瓦（两个15瓦并联）或30瓦、30瓦、25瓦接上中线，观察各灯泡的亮度，重复步骤（4）的测量内容。然后拆除中线（断开串接在中线上的开关S）再观察各灯泡的亮度与前者比较。并测量无中线时电源中性点N与负载中性点N之间的电位差UNN，将测量数据填入表3-2中。在断开中线时观察亮度及测量数据动作要迅速。不平衡负载无中线时，有的相电压太高，容易烧毁灯泡。 三角形连接负载（不通电实验） 四、实验仪器、设备和材料 三相白炽灯负载单元板（TS-B-23）一块； 电流插口单元板（TS-B-22）一块； 5 三相负荷开关单元板（TS-B-18）一块； 交流电流表（500mA）一只；交流电压表450
12、V一只；单相瓦特表一只；万用表1只。 五、实验报告要求 1、写出实验目的要求； 2、写出实验内容、操作步骤及所得结果或观察到的现象 3、对实验结果的分析及回答思考题 六、思考题 1、说明在什么情况下具有IL=3IP，UL=3UP的关系？ 2、中线的作用是什么？什么情况下可以省略？什么情况不可少？ 3、能否用二瓦特计法测量三相四线制不对称负载的功率？ 实验四、常用电子仪器的使用 一、实验目的和要求 1、学会正确使用音频信号源和电子电压表。 2、学会示波器的调整方法，初步掌握用示波器观察和测量正弦波信号。 3、学会用万用表简单判别二极管和三极管。 二、实验内容及步骤 1、测试音频信号源在不同“输出
13、衰减”档时的输出电压 将音频信号源的频率调整到1KHz保持不变，将“输出衰减”调节到“0dB”，再调节“输出细调”，使输出电压达到最大值，并保持不变。然后逐档改变输出衰减档级，测音频信号源的输出电压，记于表4-1 表4-1 将音频信号源的频率调整到1KHz，输出电压调到40mV，用示波器来测试其幅值和频率。 3、用万用表简单判别二极管和三极管 （1）用万用表的电阻档鉴别二极管的极性和判别其质量的好坏。 （2）用万用表鉴别三极管的类型和管脚 三、实验仪器、设备和材料 双踪示波器1台；信号（函数）发生器1台；交流毫伏表1台；万用表1只；二极管、三极管若干。 四、实验注意事项 1、 预习示波器、信号
14、源的使用说明 2、 预习PN结外加正、反向电压时的工作原理和三极管电流放大原理。 实验五、单级电压放大电路 一、实验目的和要求 1、掌握调试、测量单级放大电路静态工作点的方法。 2、定性了解静态工作点对放大器输出波形的影响。 3、学习测量放大器工作点Q及Au的方法，进而了解共射电路的特点。 二、实验原理与参考电路 静态工作点测试原理图，如图所示。 为了获得最大不失真信号，必须合理设置静态工作点。工作点设置过低，信号的负半周进入截至区，使iB等于零iC,因而引起截至失真。如果工作点设置过高，信号的正半周进入饱和区，使iB增大时iC不再增大，因而引起饱和失真。对于小信号放大器，由于信号比较弱，工作点选取的自由度要大 6 一些，一般工作点都选择交流
