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1、Un，如图1-1所示，则内阻为:U OC U N ns。:U0I SCINU NU oc有源网络图 6L22实验一 戴维宁定理有源二端网络等效参数的测定1 验证戴维宁定理、诺顿定理的正确性，加深对该定理的理解;2. 掌握测量有源二端网络等效参数的一般方法。二.实验原理1戴维宁定理戴维宁定理指出：任何一个有源二端网络，总可以用一个电压源Us和一个电阻Rs串联组成的实际电压源来代替，其中： 电压源Us等于这个有源二端网络的开路电压 Uoc,内阻Rs 等于该网络中所有独立电源均置零 (电压源短接，电流源开路 )后的等效电阻Ro。Us、Rs和Is、Rs称为有源二端网络的等效参数。2. 有源二端网络等效
2、参数的测量方法(1)开路电压、短路电流法在有源二端网络输出端开路时，用电压表直接测其输出端的开路电压Uoc,然后再将其输出端短路，测其短路电流 Isc,且内阻为：OCsc若有源二端网络的内阻值很低时，则不宜测其短路电流。(2)伏安法一种方法是用电压表、电流表测出有源二端网 络的外特性曲线，如图1-1所示。开路电压为Uoc, 根据外特性曲线求出斜率tg，则内阻为：Rs tg 十。另一种方法是测量有源二端网络的开路电压Uoc，以及额定电流In和对应的输出端额定电压半电压法如图1-2所示，当负载电压为被测网络开路电压Uoc一半时，负载电阻 Rl的大小(由电阻箱的读数 确定)即为被测有源二端网络的等效
3、内阻Rs数值。(4)零示法在测量具有高内阻有源二端网络的开路电压时，用电压表进行直接测量会造成较大的误差,为了消除电压表内阻的影响，往往采用零示测量法，如图1-3所示。零示法测量原理是用一低内阻的恒压源与被测有源二端网络进行比较，当恒压源的输出电压与有源二端网络的开路电压相等时，电压表的读数将为“0”然后将电路断开，测量此时恒压源的输出电压U,即为被测有源二端网络的开路电压。三实验设备1. 直流数字电压表、直流数字电流表2. 恒压源（双路 030V可调。）3. 恒源流（0200mA可调）4. NEEL 11 下组件或 EEL 51、EEL 52、EEL 53 或 MEEL 05、MEEL 06
4、四.实验内容被测有源二端网络如图 1-4 所示.1. 图1-4线路接入恒压源 Us= 15V和恒流源ls= 9mA及可变电阻 Rl。测开路电压Uoc :在图1-4电路中，断开负载 Rl,用电压表测量开路电压Uoc，将数据记入表1-1中。测短路电流Isc：在图1-5电路中，将负载 Rl短路，用电流表测量短路电流Isc,将数据记入表1-1中。表1-1Uoc(V)I sc(mA)Rs= U oc/Isc2. 负载实验测量有源二端网络的外特性：在图1-4电路中，改变负载电阻Rl的阻值，逐点测量对应的电压、电流，将数据记入表1-2中。并计算有源二端网络的等效参数Us和Rs表1-2Rl()99090080
5、0700600500400300200100U(V)I(mA)3 验证戴维宁定理测量有源二端网络等效电压源的外特性：图1-5(a)电路是图1-4的等效电压源电路，图中，电压源Us用恒压源的可调稳压输出端，调整到表1-1中的Uoc数值，内阻Rs按表1-1中计算出来的Rs(取整)选取固定电阻。然后，用电阻箱改变负载电阻 Rl的阻值，逐点测 量对应的电压、电流，将数据记入表1-3中。表1-3有源二端网络等效电流源的外特性数据Rl()990900800700600500400300200100U(V)l(mA)五实验注意事项1 测量时，注意电流表量程的更换2改接线路时，要关掉电源。六.预习与思考题1
6、如何测量有源二端网络的开路电压和短路电流，在什么情况下不能直接测量开路电 压和短路电流？2说明测量有源二端网络开路电压及等效内阻的几种方法，并比较其优缺点。七实验报告要求1 回答思考题；2.根据表1-1和表1-2的数据，计算有源二端网络的等效参数Us和Rs;3根据半电压法和零示法测量的数据，计算有源二端网络的等效参数Us和Rs;4实验中用各种方法测得的Uoc和Rs是否相等？试分析其原因；5. 根据表1-2、表1-3和表1-4的数据，绘出有源二端网络和有源二端网络等效电路的 外特性曲线，验证戴维宁定理和诺顿定理的正确性；6说明戴维宁定理和诺顿定理的应用场合。实验三交流电路的研究、实验目的1、学会
7、使用交流数字仪表（电压表、电流表、功率表）和自耦调压器;2、学习用交流数字仪表测量交流电路的电压、电流和功率；3、学会用交流数字仪表测定交流电路参数的方法；4、加深对阻抗、阻抗角及相位差等概念的理解。5、研究提高感性负载功率因数的方法和意义；、实验原理1、交流电路的电压、电流和功率的测量正弦交流电路中各个元件的参数值， 量出元件两端的电压 U，流过该元件的电流 的各值，这种方法称为三表法，是用来测量 式为：可以用交流电压表、 交流电流表及功率表， 分别测 I和它所消耗的功率 P,然后通过计算得到所求 50Hz交流电路参数的基本方法。计算的基本公pi2电感元件的感抗Xl，电感Xl2 f电容元件的
8、容抗Xc牛，电容fXc串联电路复阻抗的模U，阻抗角Xarctg其中：等效电阻RP严，等效电抗X电阻元件的电阻:电源电压应等于各元件电压的在R、L、C串联电路中，各元件电压之间存在相位差， 相量和，而不能用它们的有效值直接相加。500VOU电路功率用功率表测量，功率表（又称为瓦特表） 是一种电动式仪表，其中电流线圈与负载串联，（具有两个电流线圈，可串联或并联，以便得到两个电流 量程），而电压线圈与电源并联，电流线圈和电压线图3-1圈的同名端（标有*号端）必须连在一起，如图3-1所示。本实验使用数字式功率表，连接方法与电动式功率表相同，电压、电流量程分别选500V和3A。2、提高感性负载功率因数的
9、研究供电系统由电源（发电机或变压器）通过输电线路向负载供电。负载通常有电阻负载， 如白炽灯、电阻加热器等，也有电感性负载，如电动机、变压器、线圈等，一般情况下，这 两种负载会同时存在。由于电感性负载有较大的感抗，因而功率因数较低。若电源向负载传送的功率 P Ul COS ，当功率P和供电电压U 定时，功率因数cos 越低，线路电流I就越大，从而增加了线路电压降和线路功率损耗，若线路总电阻为 Rl，则线路电压降和线路功率损耗分别为Ul IRl和 P l2R ；另外，负载的功率因数越低，表明无功功率就越大，电源就必须用较大的容量和负载电感进行能量交换，电源向负载提供有功功率的能力就必然下降，从而降
10、低了电源容量的利用率。 因而，从提高供电系统的经济效益和供电质量，必须采取措施提高电感性负载的功率因数。通常提高电感性负载功率因数的方法是在负载两端并联适当数量的电容器，使负载的总无功功率Q= Ql-Qc减小，在传送的有功率功率 P不变时，使得功率因数提高，线路电流 减小。当并联电容器的 Qc = Ql时，总无功功率 Q= 0,此时功率因数 COS = 1 ,线路电流 I最小。若继续并联电容器，将导致功率因数下降，线路电流增大，这种现象称为过补偿。负载功率因数可以用三表法测量电源电压U、负载电流I和功率P，用公式PCOS计算。UI本实验的电感性负载用铁心线圈，（日光灯镇流器）电源用 220V交
11、流电经自耦调压器调压供电。三实验设备1. 交流电压表、电流表、功率表（在控制屏）2自耦调压器（输出可调的交流电压）3. NEEL 17 （或 EEL 52、EEL 55 或 MEEL 001、MEEL 02） 30W 镇流器， 630V/4.3 &电容器，电流插头， 40W/220V白炽灯，30W日光灯四.实验内容1测量日光灯电路日光灯电路如图3-2所示，功率表的连接方法见图3-1，交流电源经自耦调压器调压后向负载日光灯供电。 将电压U调到220V ,测量日光灯管两端电压 Ur、镇流器电压Url和总 电压U以及电流和功率，并记入自拟的数据表格中。2. 提高感性负载功率因数实验按图3-2组成实验
12、电路经指导 老师检查后，按下按钮开关，调节 自耦变压器的输出电压为220V，记录功率表、功率因数表、电压表和 电流表的读数，接入电容，从小到 大增加电容值，记录不同电容值时 的功率表、功率因数表、电压表和 电流表的读数，并记入表3-1中。实验中用电流取样插头测量三个支路的电流。在实验过程中，一直要保持负载电压U2等于 210V，以便对实验数据进行比较。注意：日光灯启动时电流较大 （约0.6A），工作时电流约为 0.37A，注意仪表量程选择。表3-1提高感性负载功率因数实验数据C (P (W)U (V)Uc (V)Ul (V)Ua (V)I (A)Ic (A)Il (A)cos00.4711.4
13、72.22.673.23.674.34.7756.476.57.5五实验注意事项1. 通常，功率表不单独使用，要有电压表和电流表监测，使电压表和电流表的读数不超过功率表电压和电流的量程；2. 注意功率表的正确接线，上电前必须经指导教师检查；3. 自耦调压器在接通电源前，应将其手柄置在零位上，调节时，使其输出电压从零开 始逐渐升高。每次改接实验负载或实验完毕，都必须先将其旋柄慢慢调回零位，再断电源。 必须严格遵守这一安全操作规程。六.预习与思考题1自拟实验所需的表格；2参阅课外资料，了解日光灯的电路连接和工作原理；3当日光灯上缺少启辉器时，人们常用一根导线将启辉器插座的两端短接一下，然后迅速断开，使日光灯点亮；或用一只启辉器去点亮多只同类型的日光灯，这是为什么？4了解功率表的连接方法；5了解自耦调压器的操作方法。6. 电感性的负载为什么功率因数较低？负载较低的功率因数对供电系统有何影响？为什么？7. 为了提高电路的功率因数， 常在感性负载上并联电容器， 此时增加了一条电流支路, 试问电路的总电流是增大还是减小？此时感性负载上的电流和功率是否改变？&提高线路功率因数为什么只采用并联电容器法，而不用串联法？七实验报告要求1
