电 路 实 验 目 录1. 常用电工仪表的测量与误差分析-----------------------------12. 仪表的误差减小方法和量程扩展-----------------------------53. 基尔霍夫定律验证和电位的测定-----------------------104. 叠加原理验证--------------------------------------------135. 戴维南定理验证和有源一端口网络的研究-------------166. 受控源VCCS、VCVS、CCVS、CCCS的特性曲线--------217. R-C一阶电路响应与研究----------------------------------------288. 二阶电路的响应研究----------------------------------------------349. 元件参数测量-----------------------------------------------------3810. 阻抗的串联、并联和混联-----------------------------------------4111. 互感电路的研究--------------------------------------------------4412. 日光灯COS Φ的提高------------------------------------------4813. 三相交流电路-------------------------------------------------------5114. 附录一:MC1050多功能智能仪表板的使用与操作-------5315. 附录二:MC1026三相功率表板的使用与接线-----------------5516. 附录三:V-212型示波器的说明及使用---------------------------56电路实验—01常用电工仪表的测量与误差分析一． 实验目的1． 掌握系统误差和随机误差的概念2． 学会分析系统误差和随机误差的方法二． 实验原理与说明（一）测量方法根据获得测量结果的方法不同，测量可以分为两大类：直接测量和间接测量。
1． 直接测量法直接测量法是指被测量与其单位量作比较，被测量的大小可以直接从测量的结果得出例如：用电压表测量电压，读数即为被测电压值，这就是直接测量法直接测量法又分直接读数法和比较法两种上述用电压表测量电压，就是直接读数法，被测量可直接从指针指示的表面刻度读出这种测量方法的设备简单，操作方便，但其准确度较低，测量误差主要来源于仪表本身的误差，误差最小约可达±0.05%比较法是指测量时将被测量与标准量进行比较，通过比较确定被测量的值例如用电位差计测量电压源的电压，就是将被测电压源的电压与已知标准电压源的电压相比较，并从指零仪表确定其作用互相抵消后，即可以刻度盘读得被测电压源的电压值比较法的优点是准确度和灵敏度都比较高，测量误差主要决定于标准量的精度和指零仪表的灵敏度，误差最小约可达±0.001%，比较法的缺点是设备复杂，价格昂贵，操作麻烦，仅适用于较精密的测量2． 间接测量法间接测量法是指测量时测出与被测量有关的量，然后通过被测量与这些量的关系式，计算得出被测量例如用伏安法测量电阻，首先测得被测电阻上的电压和电流，再利用欧姆定律求得被测电阻值间接测量法的测量误差较大，它是各个测量仪表和各次测量中误差的综合。
二）测量误差测量中，无论采用什么样的仪表，仪器和测量方法，都会使测量结果与被测量的真实值（即实际值或简称真值）之间存在着差异，这就是测量误差测量误差可分为三类，即系统误差，偶然误差和疏忽误差1． 系统误差系统误差的特点是测量结果总是向某一方向偏离，相对于真实值总是偏大或偏小，具有一定的规律性，根据其产生的原因可分为：仪表误差，理论或方法误差，个人误差1）仪表误差仪表在规定的正常工作条件下使用（仪表使用在规定的温度、湿度，规定的安置方式，没有外界电磁场的干扰等），由于仪表本身结构和制造工艺上的不完善所引起的误差，叫做仪表的基本误差例如仪表偏转轴的磨损，标尺刻度的不准等引起的误差，都是属于基本误差，是仪表本身所固有的由于仪表在非正常工作条件下使用而引起的误差，叫仪表的附加误差例如外界电磁场的干扰所引起的误差，就属于附加误差仪表误差有两种表示方法：① 绝对误差用仪表测量一个电量时，仪表的指示值Ax与被测量的实际值A0之差，叫绝对误差，用△表示：△=Ax-A0 式（1—1）绝对误差的单位与被测量的单位相同绝对误差在数值上有正负之分② 相对误差用绝对误差无法比较两次不同测量结果的准确性，例如用电流表测量100mA的电流时，绝对误差为+1mA，又若测量10mA电流时，绝对误差为+0.25mA，虽然绝对误差是前者大于后者，但并不能说明后者的测量比前者准确，要使两次测量能够进行比较，必须采用相对误差。
通常把仪表的绝对误差△与被测量的实际值的比值的百分比，叫相对误差，用表示 ×100% 式（1—2） 因为测量值Ax与实际值A0相差不大，故相对误差也可近似表示为：×100% 式（1—3） 用相对误差分析上述两次测量结果：第一次测量中，被测电流的相对误差为：×100% = ×100% = +1% 第二次测量中被测电流的相对误差为： ×100% =×100% = +2.5% 从计算结果看出，第一次测量的绝对误差虽大，但相对误差较小，所以第一次测量比第二次测量的结果准确2）理论误差或方法误差这是指实验本身所依据的理论和公式的近似性，或者对实验条件及测量方法考虑得不周到带来的系统误差例如，未考虑仪表内阻对被接入电路的影响而造成的系统误差，就是属于这一类3）测量者个人因素带来的个人误差例如测量者反应速度的快慢，分辨能力的高低，个人的固有习惯等，致使读数总是偏大或偏小2． 偶然误差 偶然误差是由于某种偶然因素所造成的，其特点是在相同的测量条件下，有时偏大，有时偏小，无规律性。
例如，温度、外界电磁场、电源频率的偶然变化，即使采用同一仪表去多次测量同一个量，也会得到不同的结果3． 疏忽误差疏忽误差是指测量结果出现明显的错误，是由于实验者的疏忽造成读错或记错等所引起的误差三． 实验设备名称 数量 型号 1． 直流稳压电源 1台 0~30V可调2． 万用表 2台3． 电阻 2只 1kW*1 15kW*14． 短接桥和连接导线 若干 P8-1和501485． 实验用9孔插件方板 1块 297mm × 300mm四． 实验步骤1． 图1-1接线，Us用直流稳压电源，取R1=1KW，R2=15KW，测量电路中的电流I1与U1，将数据填入表1-1内2． 然后改动电压表正表棒按图1-2接线，测量电路中电流I2与U2，且将数据填入表1-1中3． 然后再改变电压表正极表棒按图1-1接线，进行步骤1的测量，重复步骤1，步骤2三次，共测得六组数据，分别填入表1-1中。
4． 通过计算，分别得出两个接线图中四个电量I1、U1、I2、U2的平均值，填入表1-2中5． 根据式（1-1），式（1-2）计算实验结果的绝对误差，相对误差，并填入表1-2表1-1 测量误差实验数据123456图1-1I1 (mA)U1 (V)图1-2I2 (mA)U2 (V)表1-2 实验数据计算值平均值绝对误差相对误差图1-1I1U1△11图1-2I2U2△22五． 分析与讨论1． 按接线图所示，计算电阻R2上两端电压和流过电流的大小2． 根据表1-2中的数据，比较前一小题算得的数据，分析哪一种接法测得的数据更为准确，并分析解释原因，说明属于哪类误差？3． 若要求测量电阻R1两端电压，将接线图中R1、R2两个电阻位置互换仍分别采用实验步骤1、2、3中的两种接法，对实验结果进行分析，此时哪一种接法测得的数据更准确，从而最终可以得出什么结论？电路实验—02仪表的误差减小方法和量程扩展一． 实验目的1． 了解减小测量误差的方法2． 掌握测量电压表，电流表内阻的方法3． 掌握量程扩展的方法二． 实验原理与说明1． 减少测量误差的方法在实际测量中，测量结果与实际值总是存在差异，这种差异称为测量误差。
1） 测量误差的分类① 系统误差：在多次测量中，遵循一定变化规律或保持不变的误差，称为系统误差其产生原因：I . 测量仪器本身的误差：由于测量仪器、仪表引起的误差，有基本误差和附加误差两种前者是受仪器制造工艺的限制造成的，后者是由于工作条件不符合仪器而造成的II .测量方法引起的误差：由于测量方法的不完善，或运用了近似公式，或未计进接触电阻、仪表内阻、漏电、热电势等因素造成的误差，还有由于仪器位置放得不恰当所引起的误差，都是方法误差② 偶然误差：其大小、符号都没有确定的规律误差，也称为随机误差由于周围环境的变化，温度、湿度、磁场、电场、电源等因素造成在相同的条件下进行多次相同的测量，会有完全不相同的结果，这种误差称为随机误差 ③ 疏失误差：由于测量过程中测量人员的粗心大意引起测量结果的不正确或读数不正确等造成的误差，也称为粗大误差2） 减小测量误差的方法① 系统误差的消除，消除系统误差方法有三个方面：I .测量前检查所有可能产生系统误差的来源，并设法消除或确定大小后进行修正，以减小误差II . 选择合理的测量方法，选择适当的仪表及量程配上合适的附加装置，改善仪表的安装质量和配线方式：采用合适的屏蔽措施，除去外电场，磁场的影响。
III . 采用特殊的测量方法以减小测量误差，常用的方法有：A. 替代法 ：在保持仪表读数不变的情况下，用等值的已知量去代替被测量，这样的测量结果与测量仪表和外界的因素无关例如用电桥测量电阻，用标准电阻代替被测电阻，并调整标准电阻的数值使电桥达到平衡，被测电阻就等于这个标准电阻，于是排斥了电桥和外界的条件的影响引起的误差B. 误差补偿法 ：为消除系统误差，对同一被测量反复进行两次测量，其一次的误差为正的，一次误差为负的，则可以取两次的平均值，便可以消除或减少系统误差例如为了消除外磁场对电流表读数的影响，可将电流表的位置倒置后测量一次取两次结果的平均值，则可以消除系统误差C. 校正法 ：若系统误差已经知道，则在测量结果中引入校正值，以消除系统误差例如：有些仪器在说明书中，引入了校正值可以用曲线或数据表示，根据不同测量结。