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电工学实验指导书

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实验一 基本元件的伏安特性的测试(第7周周日)

一、实验目的: (一班56节;二班78节)

1、 学习万用表和直流毫安表的使用方法。

2、 练习用万用表、伏安法测量电阻值。

3、 学习测试电压、电流的基本方法。

4、 掌握线性电阻和非线性电阻的概念。

二、 原理:

万用表测电阻的方法:你用的是指针式万用表,先选好倍率档位,再作欧姆调零:将两只表笔短接,转动调零电位器,使指针指向0Ω刻度,即可测试,被测电阻的阻值等于表针指出的刻度数乘以所选档位的倍数。以后,每更换一个档位都要重新调零。

关于间接测量法,就是先测出其他物理量,再通过计算来获得所要的物理量。在此,我们给电阻两端加上电压,然后测出电阻两端的电压和流过电阻中的电流,根据欧姆定律R=U/I 即可算出其阻值。这种测量法叫伏安法。

元件的伏安特性

电阻器与电位器的伏安特性:是以施加在它两端的电压U 及流过该元件的电流I 之间的关系来表征的。常以伏安特性)(I f U =或)(U f I =来表示。

线性电阻的阻值是常数,它两端的电压与流过的电流成正比,电阻器与电位器属于线性电阻。伏安特性曲线是一条通过原点的直线,如图1-1所示。它表明了线性电阻的U 、I 的比值R 是一个常数,其大小与U 、I 的大小及方向无关。这说明线性电阻对不同方向的电流或不同极性的电压其性能是一样的,这种性质称为双向导电性.

非线性电阻的阻值不是常数,如电灯泡、二极管、稳压二极管等都可以抽象为一个非线性电阻元件,它们的伏安特性曲线不是直线而是曲线,如图1-2所示。本实验中加入非线性电阻的测试,仅仅为了与线性电阻相比较,以说明非线性的概念,实验对象选择了二极管,并不是为了研究它的完整特性,所以,只测其正向特性以说明问题。

电压与电流的测量

在本实验中的电量都是直流量。直流电压是有极性的,直流电流是有方向性的,直流测量仪表也是有极性的。在此,用万用表测电压,用毫安表测电流。

用万用表测量直流电压,首先调节万用表的旋钮指向DCV 的合适的档位(即选择量程),这时万用表相当于一只直流电压表,测量时通过两只表针临时并联在被测电路的两

端,红表棒一端为正极,要连高电位一侧,黑表棒一端为负极,要连到低电位一侧,连接反了表针会反偏。

三、 实验内容及步骤:

元件伏安特性的测量 1、测量线性电阻的伏安特性

取R=200Ω的电阻作为被测元件,2.2K Ω的电位器作分压器。按图1-8接好线路(实验用直流电源可用直流稳压电源,也可用干电池组)。根据表1-4中给定的参考电压值,测出对应的电流值并记录。

2、测量二极管的正向伏安特性

取硅二极管一只,200Ω限流电阻一只,按图1-9接线。

根据表1-5

四、 实验设备及器件:

多路稳压电源或干电池盒两只 直流毫安表 一只 万用表 一只 电子沙盘 一只 电流电阻元件 二只 电位器 一只

电流插头 一只

导线 若干

五、 实验报告要求:

1、 参考序言中关于编写实验报告的规则及要求,结合本实验的要求书写实验报

告。

2、 根据实验中所得数据,在坐标纸上绘制线性电阻、二极管的伏安特性曲线。

3、 分析实验结果,并得出相应的结论.

六、 预习要求:

1、 阅读本次实验的项目及内容。

2、 阅读实验项目中与《电工学》教科书中相关的知识章节。实验前应写出预习

报告。

3、 在预习报告的电路图中标出电压表(万用表)、毫安表接入电路时的极性。

实验二 单相交流电路的研究(1班七周一12节)

一、 实验目的 (2班八周一12节)

1、 学习交流电压表、交流电流表、功率表的使用方法。

2、 学习交流参数测量仪的使用方法。

3、 研究正弦交流电路中电压、电流相量之间的关系。

4、 了解提高感性负载功率因数的方法及意义。

5、 了解日光灯电路的工作原理。

二、 原理与说明

正弦交流电是具有大小和相位的量,称为“相量”,以区别于“标量”、“矢量”。交流电的相位问题,必须特别注意。正弦交流电路的电压、电流、电势的大小和方向随时间周期性的变化,因此测量它们的瞬时值没有什麽意义。在对正弦电路进行测量时,只要反映各电压、电流的大小和相位关系就可以了。实际中,用交流电压表、交流电流表分别测得正弦交流电路中的电压、电流的有效值,以反映电压、电流的大小;用相位表测得相位。也可利用相量运算求得各正弦量的大小和相位。

相量法的计算只限于正弦交流电路,不适用于非正弦交流电路。

在正弦交流电路中的任一闭合回路中,测得的各部分电压有效值的代数和一般是不满足基尔霍夫电压定律的,除非各部分电压的相位是相同的;同时测得汇集于任一节点的各电流有效值的代数和也是不满足基尔霍夫电流定律的,除非各个电流是同相位的。

如图4-1a 所示的电路中,电流的参考方向如图中所示,如果用电流表测得电容支

路的电流为Ic=0.6A ,I ρ=0.8A ,如果认为I=0.6+0.8=1.4A ,那就错了,由于C I

、R I 的相位不同,不应将有效值相加,而应是相量相加。如图4-1b 所示总电流有效值是1A 。

同样道理,用电压表测量图4-2a 所示电路中的电压时,如果测得L U =6V ,R U = 8V ,总电压U 并不等于14V ,而应当按图4-2b 所示的相量关系计算,总电压的有效值

U =22R L U U +=10V 。

以上说明,在交流电路的测量过程中,要时刻注意各电压、电流的相位问题,不要将交流电路与直流电路一样看待。

交流电路的等效参数为电阻、电感、电容。实际元件并非是理想元件,每种元件呈现出不止一个参数,但在一定的条件下,电路中的每一个元件可用一定的等效参数来表示。

在电力系统中,当负载的有功功率一定,电源电压一定时,功率因数越小,供电线

路中的电流越大,在供电线路上的功率损耗(称为线损)越大,线路上的压降越大,从而降低了电能的传输效率,影响供电质量,也使电源容量得不到充分利用。因此,提高功率因数具有重大的经济意义。

用电设备多数都是电感性负载,如电动机、变压器、电风扇、洗衣机等都是功率因数较低的感性负载,可用R 、L 串联电路来表示。提高感性负载功率因数的方法是在R 、L 电路两端并联电容器。其实质,是利用电容器中超前于电压的无功电流去补偿R 、L 支路中的滞后于电压的无功电流,以减小总电流的无功分量,也就是利用容性无功功率去补偿感性负载中的感性无功功率,以减小电源提供的总无功功率。从能量角度看,并联电容后使电场能量与部分磁场能量相互交换,从而减小电源与负载间的能量交换。由此可见,提高功率因数的结果,减轻了电源所负担的无功电流和无功功率。整个电路对电源来说,功率因数提高了,但,R 、L 支路的电流、功率因数、有功功率并没有变化。

负载的功率因数可用三表法测出U 、I 、P 后,按公式cos =UI

P 计算得到。也可用功率因数表或交流参数测量仪直接测得。

本实验线路选用了日光灯电路。

电压表、电流表、功率表、交流参数测量仪的使用方法参看附录二:电工仪表的使用方法。

三、 实验线路图:

四、实验任务

1、 了解日光灯的各部件及工作原理。

2、 按图4-3接线,经指导老师复查后,再接通电源。

3、 在老师的指导下点亮日光灯(图中的启辉器用一开关代替),并注意观察日光灯

的点亮过程。(提醒:因日光灯的启动电流比较大,日光灯点亮之前,不可把电

流表插头插入电流插口内,以免烧坏电流表。)

4、 完成表4-1所列项目的测试任务。

图4-3

交流电压表一块电容箱一只

交流电流表一块电流插口三只

功率表一块电流插头一只

交流参数测量仪一台起辉器座一只

日光灯管(20W)一只电压测试棒一付

日光灯管座二只

六、思考题:

1、并联电容器后,对日光灯支路的电流、功率、功率因数有无影响?

2、并联电容器后,电路中受影响的量有哪几个?

3、并联电容器后,如何从电流的变化,判断功率因数的增减?

七、对实验报告的要求:

1、根据在实验中测得的数据,求出日光灯电阻、镇流器电阻、镇流器电感。

2、根据测得的数据,计算出并联不同电容时的总负载的功率因数。

3、计算出总负载功率因数等于1时需并联的电容值。

4、解答思考题。

八、预习要求:

1、阅读附录中关于日光灯电路的内容。

2、阅读附录中关于交流电压表、交流电流表、功率表的使用方法。

3、复习教科书中2-8、2-9两节内容。

4、写出预习报告。

实验三 三相交流电路

一、 实验目的:

① 练习电阻性三相负载的各种连接方法。

② 认识三相四线制供电系统的中线的作用。

③ 学习三相交流电源的安全使用常识。

④ 研究三相负载在对称及不对称情况下的线电压与相电压、线电流与相电流之间的关系、测量方法。

⑤ 比较三相供电方式中的三线制和四线制的特点。

二、 实验原理及说明:

1、三相交流电源 工业和生活用的交流电源通常都是三相四线制低压电源,这是目前电力系统的主要供电方式。三相四线制中有三根相线,大家习惯称为火线,过去用A 、

B 、

C 表示,现在用1L 、2L 、3L 表示;还有一根中线,常称之为零线,过去用0表示,现在记为N 。任意两根相线之间的电压称之为线电压,为380V ,线电压之间相位互差120°,任意一根相线与中线之间的电压称作相电压,为220V ,线电压为相电压的3倍,并且线电压的相位超前相应相电压30°。三根相线由三相开关(如三刀开关、空气开关--又称空气断路器)控制通断。电源总开关用空气开关,分路开关用容量小一点的空气开关或刀开关,刀开关的动触点一般在下方,经过三根保险丝(熔断器)接向负载,定触点在上方,接向电源,如图6-1所示(参看实验室的配电盘)。中线(零线)不经任何开关控制,也不允许接保险丝。电源的中点与大地相接,因此有人把零线称作地线,但严格说来是有区别的。

1、

Y )连接6-3所示。

三相对称负载可以不接中线--采用三相三线制供电(如:三相交流电动机);三相不对称负载必须接中线--采用三相四线制供电。

不论负载对称还是不对称,只要有中线,各相电压、线电压都是对称的,并且都存

在P L U U 3=的关系。不同的是,负载对称时,中线电流0=N I ;负载不对称时,中线电流0≠N I 。

负载对称,去掉中线,负载中点N '电位不会偏移,与电源中点N 之间没有电位差,中点电压N N U '=0,各相电压、线电压保持对称,仍存在P L U U 3=的关系。

负载不对称,去掉中线,负载中点电位发生偏移,0≠'N N U ,有的负载相电压可能偏高,超过额定电压;有的负载相电压偏低,负载不能正常工作,负载的相电压不再对称,不存在P L

U U 3=的关系(这种情况在实际供电系统中是决不允许出现的)。

4

流对称、线电流也对称,并且线电流为相电流的

3倍,即3P L I I =,线电流滞后相电

流30Λ;如果负载不对称,线电流与相电流不再有3倍的关系,应根据基尔霍夫电流定律列方程求解,即VW WU W UV VW V WU UV U

I I I I I I I I I

-=-=-=,,。 1、 提醒

三相电路的实验线路比较复杂,要求对实验中出现的故障,能够从分析现象入手,先判断出故障的大致范围,再用交流电压表有目的地进行查找。

三、 实验任务与步骤:

1、 用交流电压表测量实验台上两套三相电源的线电压及相电压。

2、 用额定电压为220V 、25瓦的灯泡9只作负载,每相3只灯泡,作星形连接,在各相及中线上串入电流插座,其中两相的每只灯泡各接入一只开关。使用?220V 的交流电源。(说明:为了安全,采取降压措施进行实验。)

3、 测量有中线、对称负载(灯全亮)时的各个线电压、相电压、线电流、中线电

流。测量结果记入表6-1中。

4、 做无中线时的测量,观察灯泡亮度有无变化,测量各个线电压、相电压、中点

电压、线电流。测量结果记入表6-1中。

5、 作无中线、负载不对称时的测量,U 相亮一只灯,V 相亮两只,W 相全亮,观察

灯泡亮度的变化,分析原因。测量各个线电压、相电压、中点电压、线电流。测量结果记入表6-1中。

6、 做有中线、负载不对称时的测量,观察灯泡亮度与未接中线时有无不同,测量

各个线电压、相电压、线电流、中线电流。测量结果记入表6-1中。

7、以上六步完成后,将测量结果交指导老师查看后再做下面的内容。

接入一个电流插口。

9、接通电源后,分析亮度的变化原因。

10、做负载对称时的测量,参考表6-2的内容,并将结果记入表6-2中。

11、作负载不对称时的测量,U相、V相、W相分别亮1、2、3只灯,按表6-2再

测各量。

四、实验设备及仪表:

1、交流电压表 1块

2、交流电流表 1块

3、交流参数测量仪 1台

4、电流插口 6只

5、开关盒 2只

6、电流插头 1只

7、电压测试棒 1付 8、灯泡盒 3只

五、预习要求:

1、复习三相电路的理论知识。

2、分别画出负载星形连接和三角形连接的实验电路图(要标出电源电压、文字符

号)。电流插座、开关都要画到电路图中。

3、阅读本实验中所用仪表的使用说明。

六、思考题:

1、负载作星形连接时,接入中线能起什麽作用?为什麽中线不允许接保险丝或

开关?

2、 怎样测量中点电压N N U '?有中线时N N U '=?

3、 负载不对称,星形连接,有中线时各灯泡的亮度是否一样?断开中线后各灯

泡亮度是否还一样?不知你注意到没有,在不接中线的情况下,当开关某一相负载的开关时,另一相的灯的亮度也跟着变化,你能解释这一现象吗?

4、 分析题:在负载对称的情况下,星形连接,无中线,如果有一相负载发生短

路或断路故障时,对其余两相负载的影响如何?灯泡亮度如何变化?

5、 分析题:负载对称,三角形连接。如果有一根火线发生断路故障时对各相负

载的影响如何?灯泡亮度如何变化?

七、 注意事项:

1、 本次实验,电路连线较多,线路复杂。为防止错误,避免故障和事故的发生,

器件的排列应整齐有序,同一相的器件要卡装到一条卡轨上,并仔细检查,经教师允许后方可接通电源。

2、 实验时,首先要将电源插头的两根连线接在电流表上不要拆下,以免误将电

压测试棒接在电流表上去测电压,而烧坏电流表。

3、 实验中如果发生故障,要冷静分析故障原因,在教师指导下尽快找出故障点

并与以处理,要不断提高分析故障与排除故障的能力。电路出现的故障有:(1)短路故障。最严重的是负载短路,这种情况将立即使电源短路,烧断保险丝,如果电流表接在电路里,还可能把电流表烧坏。遇到这种情况,应立即断电,查明原因,排除故障。(2)断路故障 这种故障是由于电路中某个器件损坏或导线每接好造成的。可用电压表逐点测量电位的方法查找故障点。

八、 对实验报告的要求:

1、 画出实验电路图。列出实验数据表格。

2、 回答思考题。

实验四:异步电动机的点动、连续控制电路

一、 实验目的:

1、 了解交流接触器、热继电器、控制按扭的结构、使用方法。

2、 练习几种典型控制电路的接线。

3、 训练检查、排除电路故障的能力。

4、 加深理解几种典型控制电路的工作原理及各环节的作用。

5、 学习交流电动机的正确使用方法。

二、 原理与说明:

1、三相交流异步电动机的使用常识 电动机在使用之前都要做一些检查工作,如机械机构检查、绝缘电阻检查。初次使用电动机时,还要仔细辨认名牌上的数据及连接方式所对应的电压。

2、电动机出厂时将三相绕组的始、末端已引致接线盒的接线端子上,供作Δ形或Y 形连接用。三个始端的标记分别为1U 、1V 、1W ;三个末端分别为2U 、2V 、2W 。

为实验时接线方便,实验室把两台电动机安装到了一辆小车上,其中一台驱动一套传动机构。安装传动装臵的那台电动机已作Y 形连接,只把三个始端从接线盒里连到了接线端子板上,标记为W V U ,

另一台电机的端子全部引到了接线板上,标记为1U 、1V 、1W 和2U 、2V 、2W 。

1、 由继电器、接触器、和按扭等控制电器实现的对电机的控制,叫做继电接触控制。任何复杂的控制线路,都是由一些基本的电路组成的。鼠笼式电动机的直接启动控制电路是最基本的控制电路,该线路在实现对电机的起、停控制的同时,还具有短路保护、过载保护和零压保护作用。该线路是电动机控制线路的基础,一台乃至多台电动机的各种功能的控制线路都可以由它演变出来。

2、 控制电器的安装与固定:现在生产的控制电器(除按钮外),多数都具有安装固定的机构,仔细观察电器的底部,你会发现一边有槽沟,另一边有可以伸缩的舌簧,这就是用来固定的机构。在电器控制柜里安装上卡轨,控制电器就卡装到卡轨上。在我们的实验台上就装有工业用的两种卡规,中间的两条是C45型卡规,顶部和底部那两条是D1型的。接触器只能卡装到C45型的卡轨上,接线板(见电机车上的)只能卡装到D1型卡轨上。有的电器没有卡装机构,我们实验室设计制作了一种两用卡座,把没有卡装机构的电器或印刷电路板安装上卡座,即可以固定在D1型卡轨上,又可以固定在C45型卡轨上,使用很方便。这种卡座也可以用于工业上。

3、 导线连接技术:在生产中,只有原理图是不行的,还要有安装图(或叫做施工图)。安装图标明了每个电器的安装位臵以及导线的布线状态。在原理图和安装图上所有的导线都编了号码,相通的导线(或同一节点上的导线),其编号应是一样的。导线的连接与查验就是根据导线号码识别的。在电气工程中,导线端头套上号码管,用冷压钳压上冷压端头,再固定到电器端子上。我们在实验室里只套号码管,不压冷压端头,但,要把导线的金属丝螺旋状地绕在自身的线皮上,然后固定到电器上。

三、 实验任务:

1、 观察B9型接触器的外形,找出线圈、主触头的接线位臵。轻轻用手按压动骨架,观看各触头的动作。

2、检查接触器的线圈额定电压是否与本实验线路电压一致。用万用表电阻档检查接触器、热继电器、按钮的触点通断状况是否良好。

3、接线 (导线长短要合理搭配) 先接主电路,后接控制电路,先接串联电路,后接并联电路。要求在任一连接点上不超过两根导线以保证接线的牢靠、安全。同一连接点上的两根线可套同一个号码管。

4、连接点动控制电路。连接完毕,复查无误,再经老师认可,便可通电操作。

5、拆除点动控制电路,连接直接启动控制电路。

6、第5步做完后,记住电机转向,断电,将接电机的三根线中的任意两根对调,通电,重新启动电机,观察电机转向是否改变。

*7、连接两台电机的顺序控制电路。(考虑第二台电动机的六个端子怎样连接)

四、 注意事项:

1、 短时间内启动不可太频繁。按下启动按扭时,听接触器吸合的声音、看电动机的转动是否正常,若发现电机转速很慢或只是嗡嗡振动而不转,这是缺相状态,要立即断电,检查线路和电源,排除故障再通电实验。

2、 远离转动部分,以免发生人身或设备事故。

五、实验设备与仪器:

1、电机车 1辆 4、按扭 1套

2、交流接触器 2只 5、万用表 1只

3、热继电器 2只

六、预习要求:

1、了解三相异步电动机名牌数据的意义。

2、查找三相电动机三个绕组的六个端子在接线盒内的排列方式图。

3、复习本实验中用到的控制电器的结构、用途、工作原理。

4、复习三相电动机直接启动控制电路的工作原理,并理解自锁及点动的概念,以

及短路保护、过载保护、零压保护的概念。

5、复习顺序启动控制电路的工作原理

6、分别画出点动控制电路、直接启动控制电路、顺序启动控制电路的主电路和控

制电路。

七、思考题:

1、接线完毕,检查过后给电路上电,按下启动按扭,接触器不动作,是主电路有

故障还是控制电路有故障?如果按启动按扭后,接触器动作,但电机不转,又

是哪个电路有故障?

2、热继电器用于过载保护作用,是否可以用于短路保护?为什麽?

3、零压保护是如何实现的?

八、对实验报告的要求:

1、画出本次实验的控制电路图,说明各环节的作用。

2、回答思考题。

电工实验答案

电路元件伏安特性的测定为什么做完步骤1后,在做步骤2之前, 必须把电源的输出调到最小? 在测二极管和稳压管的实验中加上限流电阻的R有何作用? 控制测试电流,防止损坏元件。 限流电阻的作用也是防止二极管因电流过大而损坏。二极管在正向导通时,稳压管在击穿时,如无限流电阻,通过的电流会急剧增大,导致损坏。 二极管和稳压二极管有何异同点 普通硅二极管和硅稳压管在本质上没有不同,都是PN结结构。都有一样的正向与反向伏安特性。唯一不同点是稳压管利用的是二极管的反向击穿电压为一定值的特性来工作的(工作于反向击穿状态),此值制造时可控制在一定的电压范围内,因此稳压管有很大的应用范围;硅二极管的正向特性也可稳压,但是只有0.7v左右(工作于正向导通状态),稳压应用范围很窄 2. 说明测有源二端网络开路电压U OC及等效电阻R0的几种方法,并比较其优缺点。 答:(1)测开路电压U OC的方法优缺点比较: ①零示法测U OC。优点:可以消除电压表内阻的影响;缺点:操作上有难度,难于把握精确度。 ②直接用电压表测U OC。优点:方便简单,一目了然;缺点:会造成较大的误差。 (2)测等效电阻R0的方法优缺点比较: ①直接用欧姆表测R0。优点:方便简单,一目了然;缺点:会造成较大的 误差。 ②开路电压、短路电流测R0。优点:测量方法简单,容易操作;缺点:当 二端网络的 内阻很小时,容易损坏其内部元件,因此不宜选用。 ③伏安法测R0。优点:利用伏安特性曲线可以直观地看出其电压与电流的关系;缺点:需作图,比较繁琐。 ④半电压法测R0。优点:方法比较简单;缺点:难于把握精确度。 1.电源单独作用时,将令一开关投向短路侧,不能将电压源短接置零. 2.1.根据实验所记录的波形及曲线,说明电容器充放电时电流电压变化规律及电路参数 的影 响。 答: 电容器充放电时电流电压变化规律都是指数曲线,曲线衰减快慢可以用电路的时间常数τ来表示,τ可以根据R 和计算,即C RC τ= ,若R 的单位为欧姆,C 的单位为法拉, 则τ的单位为秒。τ越大,过渡过程就越长。一般经过3~5τ的时间后,过渡过程趋于结束。

电工学实验指导书汇总Word版

电工学实验指导书 武汉纺织大学 实验一直流电路实验 (1)

实验二正弦交流电路的串联谐振 (4) 实验三功率因数的提高 (6) 实验四三相电路实验 (9) 实验五微分积分电路实验 (12) 实验六三相异步电动机单向旋转控制 (14) 实验七三相异步电动机正、反转控制 (16) 实验八单相桥式整流和稳压电路 (18) 实验九单管交流放大电路 (19) 实验十一集成运算放大器的应用 (24) 实验十二组合逻辑电路 (26) 实验十三移位寄存器 (29) 实验十四十进制计数器 (33)

实验一直流电路实验 一、实验目的: 1.验证基尔霍夫定律 2.研究线性电路的叠加原理 3.等效电源参数的测定 二、实验原理: 1.基尔霍夫定律是电路理论中最重要的定律之一,它阐明了电路整体结构必须遵守的定律,基尔霍夫定律有两条即电流定律和电压定律。 电流定律:在任一时刻,流入电路中任一节点的电流之和等于流出该节点的电流之和,换句话来说就是在任一时刻,流入到电路中任一节点的电流的代数和为零,即∑I=0。 电压定律:在任一时刻,沿任一闭合回路的循行方向,回路中各段电压降的代数和等于零,即 ∑U=0。 2.叠加原理:n个电源在某线性电路共同作用时,它们在电路中任一支路中产生的电流或在任意两点间所产生的电压降等于这些电源单独作用时,在该部分所产生的电流或电压降的代数和。三、仪器设备及选用组件箱: 1.直流稳压电源 GDS----02 GDS----03 2.常规负载 GDS----06 3.直流电压表和直流电流表 GDS----10 四、实验步骤: 1.验证基尔霍夫定律 按图1—1接线,(U S1、U S2分别由GDS---02,GDS---03提供)调节U SI=3V,U S2=10V,然后分别用电流表测取表1—1中各待测参数,并填入表格中。 2.研究线性电路的叠加原理 ⑴将U S2从上述电路中退出,并用导线将c、d间短接,接入U S1,仍保持3V,测得各项电流,电压,把所测数据填入表1—2中;

电工电子实验指导书

电工电子技术实验指导书 实验一日光灯电路及功率因数的改善 一、实验目的 1、验证交流电路的基尔霍夫定律。 ⒉了解日光灯电路的工作原理。 ⒊了解提高功率因数的意义和方法。 二、实验仪器及设备 ⒈数字万用表一块 ⒉交流电流表一块 ⒊ZH-12电学实验台 ⒋日光灯管、镇流器、电容器、起辉器各一个 三、实验原理 ⒈日光灯工作原理: 日光灯电路由灯管、启动器和镇流器组成,如图5-1所示。 ①日光灯:灯管是内壁涂有荧光物质的细长玻璃管,管的两端装有灯丝电极,灯丝上涂有受热后易发射电子的氧化物,管内充有稀薄的惰性气体和少量的水银蒸汽。它的起辉电压是400~500V,起辉后管压降只有80V左右。因此,日光灯不能直接接在220V电源上使用。 图5-1 日光灯的原理电路

②启辉器:相当于一个自动开关,是由一个充有氖气的辉光管和一个小容量的电容器组成。辉光管的两个金属电极离得相当近,当接通电源时,由于日光灯没有点亮,电源电压全部加在启动器辉光管的两个电极之间,使辉光管放电,放电产生的热量使到“U”形电极受热趋于伸直,两电极接触,这时日光灯的灯丝通过电极与镇流器及电源构成一个回路。灯丝因有电流通过而发热,从而使氧化物发射电子。同时,辉光管两个电极接通时,电极间的电压为零,辉光放电停止,倒“U”形双金属片因温度下降而复原,两电极分开,回路中的电流突然被切断,于是在镇流器两端产生一个瞬间高压。这个高感应电压连同电源电压一起加在灯管的两端,使热灯丝之间产生弧光放电并辐射出紫外线,管内壁的荧光粉因受紫外线激发而发出可见光。 小电容用来防止启燃过程中产生的杂散电波对附近无线电设备的干扰。 ③镇流器:它的作用一是在灯管起燃瞬间产生一高电压,帮助灯管起燃 ;二是在正常工作时,限制电路中的电流。 ⒉提高功率因数的意义和方法 在电力系统中,当负载的有功功率一定,电源电压一定时,功率因数越小,线路中的电流就越大,使线路压降、功率损耗增大,从而降低了电能传输效率,也使电源设备得不到充分利用。因此,提高功率因数具有重大的经济意义。 在用户中,一般感性负载很多。如电动机、变压器、电风扇、洗衣机等,都是感性负载其功率因数较低。提高功率因数的方法是在负载两端并联电容器。让电容器产生的无功功率来补偿感性负载消耗的无功功率以减少线路总的无功功率来达到提高功率因数的目的。四、实验内容及步骤 ⒈了解日光灯的各部件及其工作原理 ⒉按图5-2接好线路,电容器先不要接入电路。

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实验一 戴维宁定理——有源二端网络等效参数的测定 一.实验目的 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U S 和一个电阻R S 串联组成的实际电压源来代替,其中:电压源U S 等于这个有源二端网络的开路电压U OC , 内阻R S 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R O 。 U S 、R S 和I S 、R S 称为有源二端网络的等效参数。 2.有源二端网络等效参数的测量方法 (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U OC , 然后再将其输出端短路,测其短路电流I S C,且内阻为: SC OC S I U R = 。 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U OC ,根据外特性曲线求出斜率tg φ,则内阻为: I U R ??==φtg S 。 另一种方法是测量有源二端网络的开路电压U OC ,以及额定电流I N 和对应的输出端额定电压 U N ,如图1-1所示,则内阻为:N N OC S I U U R -=。 (3)半电压法 如图1-2所示,当负载电压为被测网络开路电压U OC 一半时,负载电阻R L 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内阻R S 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, U U N U

电工学实验报告A2

请在左侧装订成册 大连理工大学Array本科实验报告 课程名称:电工学实验A(二)学院(系): 专业: 班级: 学号: 学生姓名: 联系电话: 2015 年~ 2016 年第2 学期

实验项目列表 姓名:学号: 注意集成运算放大器实验的上课时间(3学时):第一节:(1.2节课)7:30 第二节:(3.4节课)10:05 第三节:(5.6节课)13:00 第四节:(7.8节课)15:30 第五节:(9.10节课)18:00

电工学实验须知 一. 选课要求 实验选课前需确认已在教务选课系统中选择该课程。电工学实验实行网上选课,请按选课时间上课,有特殊情况需事先请假,无故选课不上者按旷课处理,不给补做,缺实验者不给成绩。 二. 预习要求 1.课前认真阅读实验教程,复习相关理论知识,学习本节实验预备知识,回答相关 问题,按要求写好预习报告,注意实验内容有必做实验和选做实验; 2.课前在实验报告中绘制电路原理图及实验数据表格(用铅笔、尺作图); 3.课前在实验报告中列出所用实验设备及用途、注意事项(设备型号课后填写); 4.设计性实验和综合性实验要求课前完成必要的电路设计和实验方案设计; 5.没有预习报告或预习报告不合格者不允许做实验。 三. 实验课上要求 1.每个实验均须独立完成,抄袭他人数据记0分,严禁带他人实验报告进入实验室; 2.认真完成实验操作和观测; 3.所有实验记录均需指导教师确认(盖印),否则无效; 4.请遵守《电工学实验室安全操作规则》。 四. 实验报告 1.请按要求提交预习报告; 2.所有绘图必须用坐标纸绘图,并自行粘贴在报告上; 3.实验完毕需各班统一提交实验报告,没有按要求提交报告者不给成绩;抄袭实验 报告记0分。

电力电子技术实验教程审

电工电子实验中心 实验指导书 电力电子技术实验教程

二零零九年三月

高等学校电工电子实验系列 电力电子技术实验教程 主编王利华周荣富

攀枝花学院电气信息工程学院电工电子实验中心

内容简介 本书是根据高等院校理工科本(专)科的电力电子技术实验课程的基本要求编写的。 全书包含三个部分。第一部分对基本实验的目的、内容、原理、实验仪器和实验方法进行了阐述。第二部分对DKSZ-1电机控制系统实验装置进行了简述。第三部分是对实验装置控制组件介绍。 本书可作为我校电类和非电类专业本科生、专科生实验教学用书,还可作为从事电力电子技术的工程技术人员的参考书。

前言 电力电子技术是电气工程学科的基础课程,由电力电子器件、电力电子电路、电力电子系统及其控制三部分组成,是电力电子装置、开关电源技术、自动控制系统、变频调速应用、柔性输电系统等课程的先行课程。同时,也是电气信息类其他相关专业的重要基础课之一。 电力电子技术作为21 世纪解决能源危机的必备技术之一而受到重视。本书依据应用型人才培养目标,遵循“面向就业,突出应用”的原则,注重教材的“科学性、实用性、通用性、新颖性”,力求做到学科体系完整、理论联系实际、夯实基础知识、突出时代气息,具备科学性及新颖性,并强调知识的渐进性,兼顾知识的系统性,注重培养学生的实践能力。本书着重讲授各种电能变换电路的基本工作原理、电路结构、电气性能、波形分析方法和参数计算等。通过对本课程的学习,学生能理解并掌握电力电子技术领域的相关基础知识,培养其分析问题、解决问题的能力,了解电力电子学科领域的发展方向。 本书由三部分组成。

电工学实验

实验一基尔霍夫定律的验证 一.实验目的 1.验证基尔霍夫定律,加深对基尔霍夫定律的理解。 2.掌握直流电流表的使用以及学会用电流插头、插座测量各支路电流的方法。 3.学习检查、分析电路简单故障的能力。 二.原理说明 基尔霍夫定律: 基尔霍夫电流定律和电压定律是电路的基本定律,它们分别描述结点电流和回路电压,即对电路中的任一结点而言,在设定电流的参考方向下,应有ΣI =0。一般流出结点的电流取负号,流入结点的电流取正号;对任何一个闭合回路而言,在设定电压的参考方向下,绕行一周,应有ΣU =0,一般电压方向与绕行方向一致的电压取正号,电压方向与绕行方向相反的电压取负号。 在实验前,必须设定电路中所有电流、电压的参考方向,其中电阻上的电压方向应与电流方向一致,见图1-1所示。 图1-1 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0~30V可调); 3.NEEL-003A组件。 四.实验内容 实验电路如图1-1所示,图中的电源U S1用恒压源I路0~+30V可调电压输出端,并将输出电压调到+6V,U S2用恒压源II路0~+30V可调电压输出端,并将输出电压调到+12V(以直流数字电压表读数为准)。开关S1 投向U S1 侧,开关S2 投向U S2 侧,开关S3 投向R3侧。 实验前先设定三条支路的电流参考方向,如图中的I1、I2、I3所示,并熟悉线路结构,

掌握各开关的操作使用方法。 1.熟悉电流插头的结构,将电流插头的红接线端插入数字电流表的红(正)接线端,电流插头的黑接线端插入数字电流表的黑(负)接线端。 2.测量支路电流 将电流插头分别插入三条支路的三个电流插座中,读出各个电流值。按规定:在结点A,电流表读数为‘+’,表示电流流入结点,读数为‘-’,表示电流流出结点,然后根据图1-1中的电流参考方向,确定各支路电流的正、负号,并记入表1-1中。 表1-1 支路电流数据 3.测量元件电压 用直流数字电压表分别测量两个电源及电阻元件上的电压值,将数据记入表1-2中。测量时电压表的红(正)接线端应插入被测电压参考方向的高电位端,黑(负)接线端插入被测电压参考方向的低电位端。 表1-2 各元件电压数据 五.实验注意事项 1.所有需要测量的电压值,均以电压表测量的读数为准,不以电源表盘指示值为准。 2.防止电源两端碰线短路。 3.若用指针式电流表进行测量时,要识别电流插头所接电流表的“+、-”极性,倘若不换接极性,则电表指针可能反偏而损坏设备(电流为负值时),此时必须调换电流表极性,重新测量,此时指针正偏,但读得的电流值必须冠以负号。 六.预习与思考题 1.根据图1-1的电路参数,计算出待测的电流I1、I2、I3和各电阻上的电压值,记入表2-2中,以便实验测量时,可正确地选定毫安表和电压表的量程; 2.在图1-1的电路中,A、D两结点的电流方程是否相同?为什么? 3.在图1-1的电路中可以列几个电压方程?它们与绕行方向有无关系? 4.实验中,若用指针万用表直流毫安档测各支路电流,什么情况下可能出现毫安表指针反偏,应如何处理,在记录数据时应注意什么?若用直流数字毫安表进行测量时,则会有什么显示呢?

电工技术实验指导书..

目录 项目一基尔霍夫定律 (1) 项目二三相交流电路 (3) 项目三常见低压电器的识别、安装和运用 (5) 项目四三相异步电动机具有过载保护自锁控制线路 (7) 项目五三相异步电动机的正反转控制 (9) 项目六三相异步电动机Y-△减压起动控制 (11) 项目七模拟照明线路安装 (13)

项目一基尔霍夫定律 一、实验目的 1、学会直流电压表、电流表、万用表的使用; 2、学习和理解基尔霍夫定律; 3、学会用电流插头、插座测量各支路电流; 二、原理说明 基尔霍夫定律是电路的基本定律。测量某电路各支路电流及每个元件两端的电压,应能分别满足基尔霍夫电流定律(KCL)和电压定律(KVL)。即对电路中任一个节点而言,应有ΣI=0;对任何一个闭合回路而言,应有ΣU=0。运用上述定律时必须注意各支路或闭合回路中电流正方向,此方向可预先任意设定。 三、实验设备 表1-1 四、实验内容与步骤 (一)基尔霍夫定律 实验线路如图1-1所示。 图1-1

1、实验前先任意设定三条支路的电流参考方向,如图中的I1、I 2、I3,并熟悉线路结构,掌握各开关的操作使用方法。 2、熟悉电流插头的结构,将电流插头的两端接至数字毫安表的“+、-”两端。 3、分别将两路直流稳压源(一路如E1为+12V;另一路,如E2接0~30V可调直流稳压源接入电路)接入电路,令E1 =12V,E2 =6V;然后把开关K1打置左边、K2打置右边(E1和E2共同作用)。 4、将电流表插头分别插入AB、BC、BD三条支路的三个电流插座中,读出并记录电流值。(注意另外两个未测量支路的缺口要用导线连接起来) 5、用万用表分别测量两路电源及电阻元件上的电压值,分别记录在表1-1中。(注意电路中三个未测量支路电流缺口均要用导线连接起来)表1-1 五、实验注意事项 1、所有需要测量的电压值,均以电压表测量的读数为准,不以电源表盘指示值为准。 2、防止电源两端碰线短路。 3、若用指针式电流表进行测量时,要识别电流插头所接电流表时的“+、-”极性。倘若不换接极性,则电表指针可能反偏(电流为负值时),此时必须调换电流表极性,重新测量,此时指针可正偏,但读得的电流值必须冠以负号。 4、用电流插头测量各支路电流时,应该注意仪表的极性,及数据表格中“+、-”号的记录。 5、注意仪表量程的及时更换。

电工学简明教程第二、三版差异之处及第三版修改意见

电工学简明教程(第三版) 随着电力电子技术的发展,各种电路元器件都在不断更新,功能越来越强大,电工学简明教程第三版相比第二版删去了一些与当前实际应用不相符的内容,增加了电工技术与电子技术在实际生活中的一些具体应用电路,理论联系实际,有利于提高学生分析实际问题的能力。特别是在各章的课后拓宽题部分,基本都增加了一些针对本章知识点的实用电路,通过对这些实际电路的分析,加深学生对知识点的理解,学以致用。 第一章(电路及其分析方法) 1、本章主要对课后习题做了相关修改,增加了基尔霍夫定律、电阻串并联这两部分的习题,这两部分是后续直流电路分析方法的基础,但将原习题1.8.1关于叠加原理的选择题删掉了,整个第一章中只有一道关于叠加原理的大题,建议适当增加几道叠加原理的选择题。 2、1.9小节“电源的两种模型及其等效变换”,原来的题目为“电压源与电流源及其等效变换”这一小节开头的地方,定义的电压源模型与电流源模型比上一版更清晰,但是把上一版中的理想电压源外特性曲线这个图删掉了,建议加上这个图,能使学生更加形象的认识理想电压源与实际电压源的不同之处。同样电流源外特性曲线也是如此。 第二章(正弦交流电路) 1、2.4小节中新增加了功率三角形的概念,指出了视在功率、有功功率、无功功率三者之间的关系,建议加上功率三角形图,使学生有更直观的认识。 2、P85页下面注释,“何如”错误,应改为“比如”或“例如”。 3、2.7小节功率因数的提高,增加了实用日光灯电路例子,进一步说明提高功率因数的优点。 4、2.8小节,新增三相对称正弦电压的瞬时值之和等于0以及相量之和等于0(p89),建议增加三相对称正弦电压有效值之和不等于0,引导学生思考为什么。. 第三章(磁路和变压器) 只是在课后习题有所变动

动院电工学实验指导

实验四 戴 维 南 定 理(自拟) 一、实验目的 1、验证戴维南定理 2、学习线性含源网络等效电源参数的测定方法 二、实验原理 1、戴维南定理指出: 任何一个有源二端网络均可等效为一个实际的电压源,该等效电源的电压等于有源二端网络的开路电压U oc ,内阻R 0等于原二端网络除源后的等效电阻。 图 4-1戴维南等效电路 2、等效电阻的测量方法: (1)、用万用表直接测量无源网络的等效电阻。 (2)、分别测量有源网络的开路电压和短路电流,则等效电阻为 SC OC I U R = 0。 (3)、外加电压法:在除源后的网络端口外加电源电压Us ,测量从电压正极流入端口的电流I ,则等效电阻为 I U R S = 三、实验内容及方法 1、在实验挂件GDS — 06 上搭建一个含源二端网络与一个负载R L 相连构成的完整电路。 2、改变R L 值 ,测定与之相连的有源二端网络的伏安特性,注意取开路及短路两点。 3、测试负载开路时二端网络的戴维南等效电路参数。 4、根据第3步的结果,搭建戴维南等效电路,调节负载电阻R L 重复步骤2 5、将第2与第4步的实验数据,得出验证结论。 四、实验预习要求 1、预习戴维南定理。 2、绘制一验证戴维南定理的实验电路。 3、确定实验所用电源电压数值,选定各电阻值。并对电路进行计算,以对实验所用仪表的量程有个预测。 4、选定至少两种测试R 0的方法,供实验用。

五、仪器及设备 六、实验报告 1、说明戴维南定理的验证结论。 备注:戴维南电路设计注意事项: 1、注意信号源的使用。考虑电压源的最大输出电压(30V)、最大输出电流(1.5A)。 2、注意元器件的选用。需注意电阻元件的阻值,以及最大功率。 3、设计完的电路应进行相应的理论计算。 4、实验室可提供的元器件电阻(6W) 220 Ω300Ω510Ω1KΩ 可调电阻(二路)(4W) 0~9999Ω

电工技术实训指导书

电工技术实训指导书 (第一版) 桂林电子科技大学信息科技学院 训练一电工安全基础知识 1、安全用电知识 (1)安全距离安全距离是指工作人员与带电导体之间、导体与导体之间、导体与地面之间必须保持的最小距离。在此距离下,能保证人身、设备等的安全。 (2)安全电压加在人体上在一定时间内不致造成伤害的电压称为安全电压。安全

电压等级分为42V、36V 24V、12V、6V五种,一般情况下以36V作为安全电压。 (3)安全电流流经人体致命器官而又不至致人死命的最大电流值。安全电流值为 30mA, 2、电工安全操作知识 (1)电气操作人员应思想集中,电气线路在未经测电笔确定无电前,应一律视为“有电”,不可用手触摸,不可绝对相信绝缘体,应认为有电操作。 (2)工作前应详细检查自己所用工具是否安全可靠,穿戴好必须的防护用品,以防工作时发生意外。 (3)维修线路时要采取必要的措施,在开关手把上或线路上悬挂“有人工作、禁止合闸”的警告牌,防止他人中途送电。 (4)使用测电笔时要注意测试电压范围,禁止超出范围使用,电工人员一般使用的电笔,只许在五百伏以下电压使用。 (5)在一个插座或灯座上不可引接功率过大的用电器具。 (6)不可用潮湿的手去触及开关、插座和灯座等用电装置,更不可用湿抹布去揩抹电气装置和用电器具。 (7)工作完毕后,送电前必须认真检查,看是否合乎要求并和有关人员联系好,方能送电。 3、电气火灾消防知识 ( 1 )电气火灾发生的主要原因电气火灾是指由电气原因引发燃烧而造成的灾害。短路、过载、漏电等电气事故都有可能导致火灾。设备自身缺陷、施工安装不当、电气接触不良、雷击静电引起的高温、电弧和电火花是导致电气火灾的直接原因。周围存放易燃易爆物是电气火灾的环境条件。 (2)电气火灾的防护措施电气火灾的防护措施主要致力于消除隐患、提高用电安全,具体措施如下:①正确选用保护装置; ②正确安装电气设备; ③保持电气设备的正常运行。 4、触电的危害性与急救 (1)触电的种类人体触电有电击和电伤两类。 ①电击是指电流通过人体时所造成的内伤。通常说的触电就是电击。触电死亡大部分由电击造成。 ②电伤是指电流的热效应、化学效应、机械效应以及电流本身作用下造成的人体外伤。 (2)触电发生的主要方式 ①单相触电

电工电子学课程实验教学大纲

《电工电子学》课程实验教学大纲(一) (材料科学专业,环境工程专业,轮机工程,热能与动力专业) 一、课程基本情况 1、课程名称:电工电子学实验 Experimet of Electrotechnics and Electronics 2、课程编号:132000771 3、课程类别:专业基础 4、实验课性质:独立设课 5、课程总学时:材料科学专业,环境工程专业80学时,轮机工程,热能与动力122学时 6、实验学时:32学时, 7、实验学分:1学分 8、先修或同修课程:高等数学,物理学,电工电子学 9、适用专业:材料科学专业,环境工程专业,轮机工程,热能与动力专业 10、大纲执笔:应用电子教研室王艳红职称:副教授 11、大纲审批:

12、制定时间:2006年3月19日 二、实验教学目的和任务 《电工与电子学》是非电类专业一门很强的技术基础课程,其实验是课程的重要部分,是非电类专业的必修课。 随着科学技术的迅速发展,理工科大学生不仅需要掌握电路与电子学方面的基本理论,而且还需要掌握基本的实验技能及一定的科研能力。通过该课程的学习,使学生巩固和加深电路与电子学的基本知识,通过实践进一步加强学生独立分析问题和解决问题的能力、综合设计及创新能力,其中以培养学生实践基础和实践理论为主,为专业实践能力、创新能力,奠定扎实的基础。同时注意培养学生实事、严肃认真的科学作风和良好的实验习惯,为今后工作和学习后续课程打下良好的基础。 三、实验教学基本要求 本课程是非电类专业的技术基础课程,根据非电类专业的特点及要求。它把测量方法、仪器仪表的原理及使用融在相应的实验中,培养学生的实际工作能力。通过课程的实践与教学,学生应达到以下要求。 1、进一步巩固和加深对电路、模拟电子技术、电机、继电接触控制基本知识的理解,提高综合运用所学知识、独立设计电路的能力。 2、掌握仪器仪表的工作原理,能正确使用仪器设备,掌握测试方法和测试技能。

电工学实验答案

哈哈、b两端电压测量的准确性。 电流表的内阻越小越好,以减小其上的电压,以保证a、b支路电流测量的准确性。 实验4 RLC串联交流电路的研究 七、实验报告要求及思考题 2列表整理实验数据,通过实验总结串联交流电路的特点。 答:当X L X C时,电路呈电感性,此时电感上的电压大于电容上的电压,且电压超前电流。 当X L=X C时,电路发生串联谐振,电路呈电阻性,此时电感上的电压与电容上的电压近似相等,且大于输入电压。电路中的电流最大,电压与电流同相位。 4从表4.1~4.3中任取一组数据(感性、容性、电阻性),说明总电压与分电压的关系。答:取f=11kHz时的数据:U=6V,U R=3.15V,U Lr=13.06V,U C=8.09V,将以上数据代入 公式 2 2 2 2) ( ) ( C L C L R X X R I U U U U- + = - + = =5.88V,近似等于输入电压6V。 6实验数据中部分电压大于电源电压,为什么? 答:因为按实验中所给出的频率,X L及X C的值均大于电路中的总阻抗。 9本实验中固定R、L、C参数,改变信号源的频率,可改变电路的性质。还有其它改变电路性质的方法吗? 答:也可固定频率,而改变电路中的参数(R、L、C)来改变电路的性质。 实验5 感性负载与功率因数的提高 七、实验报告要求及思考题 6根据表5.2所测数据和计算值,在坐标纸上作出I=f(C)及cos ?= f(C)两条曲线。 说明日光灯电路要提高功率因数,并联多大的电容器比较合理,电容量越大,是否越高? 答:并联2.88uF的电容最合理,所得到的功率因数最大.由实验数据看到,并联最大电容4.7uF时所得的功率因数并不是最大的,所以可以得出,并不是电容量越大,功率因数越高. 8说明电容值的改变对负载的有功功率P、总电流I,日光灯支路电流I RL有何影响?答:电容值的改变并不会影响负载的有功功率及日光灯支路的电流. 11提高电路的功率因数为什么只采用并联电容法,而不采用串联法? 答:因为串联电容虽然也可以提高功率因数,但它会使电路中的电流增大,从而增大日光灯的有功功率,可能会超过它的额定功率而使日光灯损坏. 实验6 三相交流电路 七、实验报告要求及思考题 2根据实验数据分析:负载对称的星形及三角形联接时U l与U p,I l与I p之间的关系。分析星形联接中线的作用。按测量的数据计算三相功率。

电工实验指导书

电工实验指导书

电路(电工技术)实验指导书 苏州大学应用技术学院 机电系

电路(电工技术)实验指导书 电路实验教学作为专业基础实践课程的入门,适用于电气、自动化、仪器和计算机专业等学生,以电气、自动化类学生拓宽专业培养口径为立足点,依循电工电子学科与相关学科知识和基础技术交融的特点,突出强电与弱电的结合,电路理论基础与电工测量技术的结合,由浅入深、循序渐进,掌握电子设备仪表的使用方法,完成电路实际测量和分析。 电路实验课程作为电类学生的实践教学环节之一,其建设目标是:以学生为主体,以能力和素质培养为主线,注重发挥学生的学习潜能,在宽口径专业教育引导下,夯实基础、注重实践、引导创新,培养既要脚踏实地,又要出类拔萃的工程科技人才。 实验内容 (1)基尔霍夫定律。 3学时 (2)戴维南定理和诺顿定理。 3学时 (3)RLC串、并联谐振电路。 3学时

实验一基尔霍夫定律 一、实验目的 (1)加深对基尔霍夫定律的理解。 (2)学习验证定律的方法和仪器仪表的正确使用。 二、实验原理及说明 基尔霍夫定律是集总电路的基本定律,包括电流定律(KCL)和电压定律(KVL)。 基尔霍夫定律规定了电路中各支路电流之间和各支路电压之间必须服从的约束关系,无论电路元件是线性的或是非线性的,时变的或是非时变的,只要电路是集总参数电路,都必须服从这个约束关系。 (1)基尔霍夫电流定律(KCL)。在集总电路中,任何时刻,对任一节点,所有支路电流的代数和恒等于零,即∑i=0。一般约定:流出节点的支路电流取正号,流入节点的支路电流取负号。 (2)基尔霍夫电压定律(KVL)。在集总电路中,任何时刻,沿任一回路所有支路电压的代数和恒等于零,即沿任—回路有∑u=0。在写此式时,首先需要任意指定一个回路绕行的方向。凡电压的参考方向与回路绕行方向

电工学实验教材

《电工学实验指导书》 康小麓盛智勇 北方工业大学 2011年9月

目录 实验课纪律 (2) 实验预习报告要求 (3) 实验一迭加定理和戴维南定理 (5) 实验二串联电路的谐振 (9) 实验三一阶电路的过渡过程 (12) 实验四常用仪器仪表的使用 (16) 实验五运算放大器线性应用设计 (20) 实验六基本组合逻辑门电路及应用设计 (23) 实验七数字组合逻辑与时序电路 (25)

实验课纪律 1. 实验课必须严肃认真,不得无故缺席、迟到,不得做与 实验无关的事,不得喧哗、打闹。 2. 每一人为一实验小组,到指定实验台进行实验。不得擅 自取用、操作其余与本次实验无关的仪器设备。 3. 严格按安全操作规程操作,强电实验,严禁带电触摸带 电体。同组人员互相配合,通电时要提醒在场人员,防止触电事故。 4. 实验过程中出现异常情况,首先迅速切断电源,保护现 场,及时汇报。 5. 要认真听讲,有问题及时请教指导老师。正确使用仪器 仪表,接线后要先自行检查,经教师检查后方可通电实验。认真记录实验现象、数据。 6. 实验结束后,先请指导教师检查实验结果,再拆线,整 理现场,经教师批准才可离开。 7. 严重违反纪律、不听劝阻者,取消实验资格,因违反纪 律而造成事故或损失的,要追究责任。 电工学实验室

实验预习报告要求 实验前必须认真阅读实验讲义,理解实验内容,写出实验预习报告。实验完成后写出实验报告,报告书写要清楚,字迹要端正,电路图中所画的元件、符号要符合国家标准,元件参数应符合系列化标准,曲线要画工整。 预习报告内容: ①实验名称 ②实验目的 ③实验电路及使用设备 ④实验注意事项 ⑤实验讲义中“理论值”的计算结果。 实验报告内容: 1. 在预习报告的基础上,认真整理和处理测试数据,列出表格或画出曲线,并回答讲义中的思考题。 2. 对测试结果进行理论分析,找出误差原因及改进措施。 3. 对本次实验的心得体会和意见,以及改进实验的建议。 4. 实验过程中遇到哪些故障或问题,进行故障分析,说明排除故障的过程和方法。

大连理工大学电工实验报告标准范本

报告编号:LX-FS-A77671 大连理工大学电工实验报告标准范 本 The Stage T asks Completed According T o The Plan Reflect The Basic Situation In The Work And The Lessons Learned In The Work, So As T o Obtain Further Guidance From The Superior. 编写:_________________________ 审批:_________________________ 时间:________年_____月_____日 A4打印/ 新修订/ 完整/ 内容可编辑

大连理工大学电工实验报告标准范 本 使用说明:本报告资料适用于按计划完成的阶段任务而进行的,反映工作中的基本情况、工作中取得的经验教训、存在的问题以及今后工作设想的汇报,以取得上级的进一步指导作用。资料内容可按真实状况进行条款调整,套用时请仔细阅读。 一、选课要求 实验选课前需确认在教务选课系统中选择该课程。电工学实验实行网上选课,= 二、预习要求 课前认真阅读实验教程,复习相关理论知识,学习本节实验预备知识,回答相关问题。按要求写好预习报告,注意实验内容有必做实验和选做实验;2. 课前在实验报告中绘制电路原理图及实验数据表格(用铅笔、尺作图);3. 课前在实验报告中列出所用实验设备及用途、注意事项(设备型号课后填

写);4. 设计性实验和综合性实验要求课前完成必要的电路设计和实验方案设计;5. 没有预习报告或预习报告不合格者不允许做实验。 三、实验课上要求 1. 每个实验均须独立完成,抄袭他人数据记0分; 2. 认真完成实验操作和观测; 3. 所有实验记录均需指导教师确认(盖印),否则无效; 4. 请遵守《电工实验安全规则》。 四、实验报告 1. 请按实验教材中的要求提交预习报告; 2. 所有绘图必须用坐标纸绘图,并自行粘贴在报告上; 3. 没有按要求提交报告者不给成绩; 4. 抄袭报告记0分。 五、实验成绩评定(满分100分) 1.实验课的考核方式:平时实验成绩70%+期

电工学实验

实验一 日光灯电路及功率因数的提高 一、实验目的 1. 了解日光灯的工作原理; 2. 了解提高功率因数的意义; 3. 掌握提高感性负载功率因数的方法。 二、实验原理说明 1、日光灯各元件的联接及其工作过程 日光灯结构如图1-1所示,K 闭合时,日光灯管不导电,全部电压加在启辉器两触片之间,使启辉器中氖气击穿,产生气体放电,此放电产生的一定热量使双金属片受热膨胀与固定片接通,于是有电流通过日光灯管的灯丝和镇流器。短时间后双金属片冷却收缩与固定片断开,电路中的电流突然减小;根据电磁感应定律,这时镇流器两端产生一定的感应电动势,使日光灯管两端电压产生 400至 500V 高压,灯管气体电离,产生放电,日光灯点燃发亮。日光灯点燃后,灯管两端的电压降为100V 左右,这时由于镇流器的限流作用,灯管中电流不会过大。同时并联在灯管两端的启辉器,也因电压降低而不能放电,其触片保持断开状态。 2、功率因数提高的意义和方法 对于一个无源一端口网络,如图1-2所示,其所吸收的有功功率P=UIcos Φ其中 cos Φ 称为功率因数。要提高感性负载的功率因数,可以用并联电容器的办法,使流过电容器中的无功电流分量与感性负载中的无功电流分量互相补偿,以减小电压和电流之间的相位差,从而提高了功率因数。提高负载的功率因数有很大的经济意义,一方面它可以充分发挥电源设备的利用率,另一方面又可以减少输电线路上的功率损失,提高电能的传输效率。 图1-1 日光灯电路

三、实验设备 表1-1 实验仪器和设备 序号名称型号与规格 按表1-2并联电容C,令U=220V不变,将测试结果填入表1-2 中。

《电工学》实验指导书

《电工学》实验指导书

实验一 戴维宁定理 一、实验目的 1.加深对戴维宁定理的理解; 2.学习有源二端网络等效电动势和等效内阻的测量方法; 3.熟悉稳压电源、数字万用表的使用; 二、实验器材 1.数字万用表 一块 2.直流稳压电源 两台 3.电阻 若干只 4.导线 若干根 5.面包板 两块 三、实验原理简述 任何一个线性有源二端网络都可以用一个电动势为E 、内阻为R 0 的等效电压源代替。如图1-1所示。等效电压源的电动势E 就是有源二端网络的开路电压U OC ,如图1-2(a )所示。等效电压源的内阻R O 就是有源二端网络除源后(有源二端网络变为无源二端网络)两端之间的等效电阻,如图1-2(b )所示。除源是指将原有源二端网络内所有电源的作用视为零,即将理想电压源视为短路、理想电流源视为开路。 (a )原电路 (b )戴维宁等效电路 图1-1 戴维宁等效电路 (a )开路电压 (b )等效电阻 图1-2 等效量的求解 在电路分析中,若只需计算某一支路的电流和电压,应用戴维宁定理就十分方便。只要将该待求支路划出,其余电路变为一个有源二端网络,根据戴维宁定理将其等效为一个电压源,如图1-1(b )所示。只要求出等效电压源的电动势E 和内阻R O ,则待求支路电流即为 L R R E I += 四、实验内容和步骤 1.实验电路连接及参数选择

实验电路如图1-3所示。由R1、R2 和R3 组成的T 型网络及直流电源U S 构成线性有源二端网络。可调电阻箱作为负载电阻R L。 图1-3 验证电路 在实验台上按图1-3所示电路选择电路各参数并连接电路。参数数值及单位填入表1-1中。 根据图1-3给出的电路及实验步骤1 所选择参数计算有源二端网络的开路电压U OC、短路电流I SC 及等效电阻R O 并记入表1-2中。 图1-4测开路电压U OC 图1-5 测短路电流I SC (1)开路电压U OC 可以采用电压表直接测量,如图1-4所示。 直接用万用表的电压档测量电路中有源二端网络端口(N-P)的开路电压U OC,见图1-4,结果记入表1-2中。 (2)等效内阻R O 的测量可以采用开路电压、短路电流法。 当二端网络内部有源时,测量二端网络的短路电流I SC,电路连接如图1-5 所示,计算等效电阻R O= U OC/ I SC,结果记入表1-2中。 表1-2 开路电压、短路电流及等效电阻R O 实验记录

电工实训实验指导书

为了在实验时能取得预期的效果,建议实验者注意以下环节: 实验准备 实验准备即为实验的预习阶段,是保证实验能否顺利进行的必要步骤。每次实验前都应先进行预习,从而提高实验质量和效率,避免在实验时不知如何下手,浪费时间,完不成实验,甚至损坏实验装置。因此,实验前应做到: (1)复习教材中与实验有关的内容,熟悉与本次实验相关的理论知识; (2)预习实验指导书,了解本次实验的目的和内容;掌握本次实验的工作原理和方法; (3)写出预习报告,其中应包括实验的详细接线图、实验步骤等; (4)熟悉实验所用的实验装置、测试仪器等; 实验实施 在完成理论学习、实验预习等环节后,就可进入实验实施阶段。实验时要做到以下几点: (1)实验开始前,指导教师要对学生的预习报告作检查,要求学生了解本次实验的目的、内容和方法,只有满足此要求后,方能允许实验开始。 (2) 指导教师对实验装置作介绍,要求学生熟悉本次实验使用的实验设备、仪器,明确这些设备的功能、使用方法。 (3)如按实验小组进行实验,小组成员应有明确的分工,各人的任务应在实验进行中实行轮换,使参加者都能全面掌握实验技术,提高动手能力。 (4)按预习报告上的详细的实验线路图进行接线,注意接线顺序。 (5)完成实验接线后,必须进行自查:串联回路从电源的某一端出发,按回路逐项检查各设备、负载的位置、极性等是否正确,合理;并联支路则检查其两端的连接点是否在指定的位置。距离较近的两连接端尽可能用短导线;距离较远的两连接端尽量选用长导线直接连接,尽可能不用多根导线做过渡连接。自查完成后,须经指导教师复查后方可通电实验。 (6)实验时,应按实验指导书所提出的要求及步骤,逐项进行实验和操作。改接线路时,必须断开电源。实验中应观察实验现象是否正常,所得数据是否全理,实验结果是否与理论相一致。 完成本次实验全部内容后,应请指导教师检查实验结果。经指导教师认可后方可拆除接线,整理好连接线、仪器、工具。

电工学实验指导书模板

实验一叠加原理的验证 一、实验目的 验证线性电路叠加原理的正确性, 加深对线性电路的叠加性和齐次性的认识和理解。 二、原理说明 叠加原理指出: 在有多个独立源共同作用下的线性电路中, 经过每一个元件的电流或其两端的电压, 能够看成是由每一个独立源单独作用时在该元件上所产生的电流或电压的代数和。 线性电路的齐次性是指当激励信号( 某独立源的值) 增加或减小K 倍时, 电路的响应( 即电路中各电阻元件上的电流和电压值) 也将增加或减小K倍。 三、实验设备 四、实验内容

实验线路如图1-1所示, 用DGJ-03挂箱的”基尔夫定律/叠加原理”线路。 1. 将两路稳压源的输出分别调节为12V 和6V , 接入U 1和U 2处。 2. 令U 1电源单独作用( 将开关K 1投向U 1侧, 开关K 2投向短路侧) 。用智能直流电压表和毫安表( 接电流插头) 测量表1-1所示各电压及电流, 并将测量数据记入表1-1。 3. 令U 2电源单独作用( 将开关K 1投向短路侧, 开关K 2投向U 2 侧) , 重复实验内容2的测量和记录。 4. 令U 1和U 2共同作用( 开关K 1和K 2分别投向U 1和U 2侧) , 重复上述的测量和记录。 表 1-1 R U U D E IN400 图

5. 将原U2=6V调至2U2=12V, 重复实验内容3的测量和记录, 数据记入表1-1中的最后一行。 6. 将R5( 330Ω) 换成二极管1N4007( 即将开关K3投向二极管侧) , 重复实验内容1~5的测量过程, 数据记入表1-2。 7. 分别按下故障1、故障2、故障3设置键, 重复实验内容4( U1=12V和U2=6V共同作用, 开关K3投向R5侧) 的测量和记录, 数据记入表1-3。根据测量结果判断出故障的性质。 表1-2 表1-3 五、实验注意事项 1. 用电流插头测量各支路电流时, 或者用电压表测量电压降时, 应注意仪表的极性, 正确判断测得值的”+、-”号后, 记入数据表格。 2. 注意仪表量程的及时更换。

叠加原理的验证实验(电工学实验)

叠加原理的验证 一、实验目的 1. 验证叠加定理,加深对该定理的理解。 2. 掌握叠加原理的测定方法。 3. 加深对电流和电压参考方向的理解。 二、实验原理与说明 对于一个具有唯一解的线性电路,由几个独立电源共同作用所形成的各支路电流或电压,是各个独立电源分别单独作用时在各相应支路中形成的电流或电压的代数和。 图2-1所示实验电路中有一个电压源Us 及一个电流源Is 。 设Us 和Is 共同作用在电阻R 1上产生的电压、电流分别为U 1、I 1,在电阻R 2上产生的电压、电流分别为U 2、I 2,如图2-1(a)所示。为了验证叠加原理令电压源和电流源分别作用。当电压源Us 不作用,即Us=0时,在Us 处用短路线代替;当电流源Is 不作用,即Is=0时,在Is 处用开路代替;而电源内阻都必须保留在电路中。 (1) 设电压源Us 单独作用时(电源源支路开路)引起的电压、电流分别 为'1U 、' 2U 、'1I 、'2I ,如图2-1(b)所示。 (2) 设电流源单独作用时(电压源支路短路)引起的电压、电流分别为"1U 、 "2U 、"1I 、"2I ,如图2-1(c)所示。 这些电压、电流的参考方向均已在图中标明。验证叠加定理,即验证式(2-1)成立。

"1'11U U U += " 2'22U U U += "1'11I I I += 式(2-1) "2'22I I I += 四、实验内容 实验线路如图6-1所示,用TT-DG-003挂箱的“基尔夫定律/叠加原理”线路。 1. 将两路稳压源的输出分别调节为12V 和6V ,接入U 1和U 2处。 2. 令U 1电源单独作用(将开关K 1投向U 1侧,开关K 2投向短路侧)。用直流数字电压表和毫安表(接电流插头)测量各支路电流及各电阻元件两端的电压,数据记入表2-1。 2122

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