电工学实验教材

电工学实验须知一、实验课目的和要求电工学实验的目的不仅要帮助学生巩固和加深理解所学的理论知识，更重要的是要训练学生的实验技能，使学生学会独立进行实验，树立工程实际观点和严谨的科学作风。

对学生实验技能训练的具体要求是：1．能正确选择、使用常用的仪器设备。

2．能按电路图正确接线和查线。

3．能准确读取实验数据，观察实验现象，测绘波形曲线。

能查找和排除简单的故障。

4．能整理分析实验数据，独立写出内容完整、条理清楚的实验报告。

二、实验课几个阶段的具体要求1．课前应做的准备工作（1）阅读实验指导书，了解实验内容，明确实验目的，清楚有关原理。

（2）完成实验报告中的“实验目的”和“预习要求”等项内容。

（3）按实验指导书要求，设计实验原理图。

（4）列出所使用的仪器仪表及主要元器件。

2．实验进行阶段（1）进实验室后要自觉遵守实验室规则。

（2）按实验要求连接实验电路。

接线完毕后，要认真检查，确信无误后，方可接通电源进行实验。

严禁带电拆、接线。

出现故障时应立即断开电源，并向指导教师报告情况，检查原因。

（3）实验中要善于观察，认真记录实验数据、波形，随时分析实验结果是否正确，并记于实验报告上。

（4）实验完毕，原始记录应交指导教师审阅签字，经教师同意后才能拆除线路，将仪器整理复原后，方可离开。

3．课后总结阶段（1）做完实验后，认真整理和处理实验数据，用坐标纸描绘波形或画出曲线。

（2）对测试结果进行理论分析，作出简明扼要结论。

完成实验报告册上的要求。

实验一直流稳压电源一．实验目的1．学会利用万用表检测稳压二极管的好坏。

2．掌握桥式整流电路和有电容滤波的桥式整流电路中，输入电压与输出电压之间的关系。

3．了解电容滤波电路的工作原理。

4．了解稳压电路中稳压管的作用。

5．学会利用示波器观察波形。

二．实验设备1．THM-6型模拟电路实验箱2．YB4320G示波器3．M9803型数字万用表三．实验原理与说明1．稳压二极管好、坏的判别二极管有很多种类，稳压二极管只是其中的一种。

优秀教材电工学
优秀的电工学教材有很多，其中一些比较经典的包括：
1. 《电工学》（第五版）——秦曾煌主编，高等教育出版社出版。

该教材内容比较全面，从电路分析到电机与控制都有涉及，是很多高校电工学课程的首选教材。

2. 《电工学基础》——王金花主编，电子工业出版社出版。

该教材注重电路理论和实际应用的结合，适合对电工学基础要求比较高的专业使用。

3. 《实用电工技术基础》——陈龙伟主编，高等教育出版社出版。

该教材注重实践应用，通过丰富的实例和实验帮助读者深入理解电工技术。

以上是一些比较知名的电工学教材，供您参考。

选择合适的教材需要根据自身的学习需求和实际情况进行选择。

实验一叠加原理的验证一、实验目的1、掌握常用电工仪表测量电压、电流，学会根椐实验电路图联接实验电路。

2、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。

二、实验原理：1、叠加原理：几个电势共同作用的线性电路，任一支路的电流（电压）等于各个电势单独作用在该支路所产生的电流（电压）的代数和。

2、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（即在电路中各电阻元件上所建立的电流和电压值）也将增加或减小K倍。

实验线路如图（DGJ-03挂箱的“基尔霍夫定律/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U1和U2处。

2、令U1电源单独作用（将开关K1投向U1侧，开关K2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，3、令U2电源单独作用（将开关K1投向短路侧，开关K2投向U2侧），重复实验步骤2的测量和记录，数据记入上表。

4、令U1和U2共同作用（开关K1和K2分别投向U1和U2侧），重复上述的测量和记录，数据记入表1-1。

5、将U2的数据调至+12V，重复上述第3项的测量和记录，数据记入上表。

五、实验报告1、根据实验数据表格进行分析、比较、归纳、总结实验结论，即验证线性电路的叠加性和齐次性。

2、各电阻器所消耗的功率能否用叠加原理计算得出？试用上述实验数据，进行计算并作结论。

3、心得体会及其他。

实验二日光灯电路的测定一、实验目的1、掌握日光灯电路的工作原理及电路联接。

2、研究正弦稳态交流电路中电压、电流相量之间的关系。

3、掌握改善日光灯电路功率因素的方法。

二、实验原理1、灯管两端有灯丝，管内充以惰性气体氩气或氦气及少量水银，管壁有荧光粉，当管内产生弧光放电时，水银蒸气受激发辐射大量紫外线，管壁的荧光粉在紫外线激发下辐射出白光，这就是日光灯工作原理。

启辉器在灯管启动时相当于一个自动开关，镇流器在灯管启动时产生高压，启动前预热灯丝及启动后限流作用。

实验一 直流电路实验一：实验目的1、初步熟悉实验台的布局和使用。

2、学习直流电压表、直流电流表和直流稳压电源的使用和量程选择。

3、学习电路的接线方法。

4、学习验证基尔霍夫定律、叠加定理及戴维南定理的方法。

二：原理说明1、叠加原理在线性电路中，每一个元件上的电压或电流均可视为各个激励源（电压源或电流源）单独作用时，在该元件上产生的电压分量或电流分量的代数和。

2、基尔霍夫电流定律任一瞬间，流入某一节点的电流之和等于从该节点流出的电流之和。

基尔霍夫电压定律：任一瞬间，电路中的任一回路各段电压的代数和恒等于0。

3、戴维南定理任何一个线性含源网络，对外部电路而言，总可以用一个理 想电压源与一个电阻相串联的有源支路来代替，这个理想电压源的电压等于原网络a 、b 端口的开路电压U abo ，这个电阻R abi 等于原网络中所有独立源均除去（即电压源短路，电流源开路）后从a 、b 端口看进去的入端等效电阻。

因此，我们把这两个很重要的物理量U abo 和R abi 叫作“戴维南参数”。

戴维南参数的获取有计算法和实验法。

计算法就是用戴维南定理以及解复杂电路的有关方法计算出U abo 和R abi 实验法有：（1）用欧姆表去测量激励源经无源化处理后a 、b 端口的电阻R abi（2）用直流电压表去测a 、b 端口的开路电压U abo ，用直流电流表去测a 、b 端口的短路电流I abs ，然后用公式R abi =IabsUabo计算，就可得到戴维南参数。

三：验前的预习与练习1、复习教科书中有关叠加原理和戴维南定理的内容。

2、对于图1—1所示的电路，用叠加原理计算出各支路上的电流和各元件的上的电压。

即计算E 1、E 2单独作用时的电流、电压值，E 1和E 2共同作用时的电压、电流值， 并将计算出的电压、电流值填入表1—1中。

3、在图1—1中，将R 3支路断开，计算a 、b 端口的戴维南参数U abo 、R abi 、I abs ，将计算值填入表1—3中。

一． 电子仪器仪表使用（1）【实验目的】1. 学习正确使用数字万用表和直流稳压电源；2. 验证叠加原理及基尔霍夫定律；3. 加深对线性电路中参考方向和实际方向以及电压、电流正负的认识。

【相关知识要点】1. 叠加原理：在任一线性网络中，多个激励同时作用的总响应等于每个激励单独作用时引起的响应之和。

叠加定理是线性电路普遍适用的基本定理，它是线性电路的重要性质之一。

应用叠加定理可以把一个复杂电路分解成几个简单电路来研究，如图1.4.1所示，然后将这些简单电路的研究结果叠加，便可求得原来电路中的电流或电压。

原电路BBBE 1 单独作用图1.4.18 叠加原理AAAE 2 单独作用R 1R 1E 1E 1E 2I 1R 3R 3R 3R 2R 2I 2I 2’I 1’I 3I 3’I 1’’I ’’23I ’’R 1E 2R 2"I 'I I "I 'I I " I 'I I 333222111 +=+=+=图1.4.1 叠加定理示意图2. 基尔霍夫定律：基尔荷夫电流定律(KCL):对任一节点,在任一时刻,所有各支路电流的代数和恒等于零。

即:∑I ＝0 (若流入节点为正，则流出节点为负)基尔荷夫电压定律(KVL):沿任一绕行回路,在任一时刻,所有支路或元件电压的代数和恒等于零。

即:∑U ＝0 （若与绕行方向相同为正，则与绕行方向相反为负）【预习与思考】1. 掌握叠加原理、基尔霍夫定律等理论。

2. 计算图1.4.1中负载支路的电压U L 、电流I L ，将所得值记入表1.4.1中。

3. 叠加原理中，两个电源同时作用时在电路中所消耗的功率是否也等于两个电源单独作用时所消耗的功率之和？为什么？【注意事项】1. 在使用万用表测量时，注意电压、电流、欧姆等档次的选择，切忌用电流档测电压（即与被测元件并联）。

2. 一定要在电源断开的情况下，才能用万用表测电阻。

3. 在使用稳压电源时，只允许按下一个琴键按钮，切勿将几个选择按钮同时压下，使几组互相独立的电源并联在同一个电压表上，而将几个电源相互短路造成仪器的损坏。

实验一 正弦稳态交流电路相量的研究一、实验目的1．研究正弦稳态交流电路中电压、电流相量之间的关系。

2. 掌握日光灯线路的接线。

3. 理解改善电路功率因数的意义并掌握其方法。

二、原理说明 图1-11. 在单相正弦交流电路中，用交流电流表测得 各支路的电流值， 用交流电压表测得回路各元件两 端的电压值，它们之间的关系满足相量形式的基尔 霍夫定律，即 Σ0I =和Σ0U =。

2. 图1-1所示的RC 串联电路，在正弦稳态信 号U 的激励下，u R 与u C 保持有90º的相位差，即当 图1-2R 阻值改变时，U R 的相量轨迹是一个半圆。

U 、U C 与U R 三者形成一个直角形的电压三 角形，如图1-2所示。

R 值改变时，可改 变φ角的大小，从而达到移相的目的。

3. 日光灯线路如图10-3所示，图中 A是日光灯管，L 是镇流器， S 是启辉器，C 是补偿电容器，用以改善电路的功率因数（cos φ值）。

有关日光灯的工作原理请自行翻阅有关资料。

三、实验设备四、实验内容1. 按图1-1 接线。

R 为220V 、15W 的白炽灯泡，电容器为 4.7μF/450V 。

经指导教师检查后，接通实验台电源， 将自耦调压器输出( 即U)调至220V 。

记录U 、U R 、U C 值，U cR验证电压三角形关系。

日光2.灯线路接线及功率因数的改善按图1-4组成实验线路经指导老师检查后，接通实验台电源，将自耦调压器的输出调至220V ，记录功率表、电压表读数。

通过一只电流表和三个电流插座分别测得三条支路的电流，改变电容值，进行三次重复测量。

五、实验注意事项1. 本实验用交流市电220V ，务必注意用电和人身安全。

2. 功率表要正确接入电路。

3. 线路接线正确，日光灯不能启辉时， 应检查启辉器及其接触是否良好。

六、预习思考题1. 参阅课外资料，了解日光灯的启辉原理。

2. 在日常生活中，当日光灯上缺少了启辉器时， 人们常用一根导线将启辉器的两端短接一下，然后迅速断开，使日光灯点亮（DG09实验挂箱上有短接按钮，可用它代替启辉器做一下试验。

2 戴维南定理一、实验目的1．掌握线性含源二端网络等效参数的测量方法。

2．验证戴维南定理。

二、实验原理戴维南定理指出：任何一个线性含源二端网络，对于外电路而言，总可以用一个理想电压源和电阻的串联形式来代替，理想电压源的电压等于原含源二端网络的开路电压U OC ,其电阻（又称等效内阻）等于网络中所有独立源置零时输入端等效电阻R eq ，见图1。

图1 线性含源二端网络等效电路 图2补偿法测量电路1．开路电压的测量方法方法一：直接测量法。

当有源二端网络的等效内阻R eq 与电压表的内阻R v 相比可以忽略不计时，可以直接用电压表测量开路电压。

方法二：补偿法。

其测量电路如图2所示，E 为高精度的标准电压源，R 为标准分压电阻箱，G 为高灵敏度检流计。

调节电阻箱的分压比，c 、d 两端的电压随之改变，当U cd ＝U ab 时，流过检流计G 的电流为零，因此U cd ＝U ab ＝122R R R +E ＝KE式中，K ＝122R R R +为电阻箱的分压比。

根据标准电压E 和分压比K 就可求得开路电压U ab ，因为电路平衡时I G =0，不消耗电能，所以此法测量精度较高。

2．等效电阻R eq 的测量方法对于已知的线性有源一端口网络，其输入端等效电阻R eq 可以从原网络计算得出，也可以通过实验测出，下面介绍几种测量方法：方法一：将有源二端口网络中的独立源都去掉，在ab 端外加一已知电压U ，测量一端口的总电流I 总，则等效电阻R eq ＝总I U实际的电压源和电流源都具有一定的内阻，它并不能与店员本身分开，因此在去掉电源的同时，也把电源的内阻去掉了，无法将电源内阻保留下来，这将影响测量精度，因而这种方法只适用于电压源内阻较小和电流源内阻较大的情况。

方法二：测量ab 端的开路电压U oc 及短路电流I SC 则等效电阻R eq ＝SCI OCU图3 测量电路图 图4戴维南等效电路这种方法适用于ab 端等效电阻R eq 较大，而短路电流不超过额定值的情况，否则有损坏电源的危险方法三：半电压测量法测量电路如图3所示，第一次测量最ab 端的开路U OC ，第二次在ab 端接一已知电阻R L (负载电阻)，测量此时a 、b 端的负载电压U ，则a 、b 端的有效电阻R eq 为：R eq ＝（UOCU －1）R L 第三种方法克服了前两种方法的缺点和局限性，在实际测量中常被采用。

实验一线性电路叠加性和齐次性的研究一、实验目的1.验证叠加原理；2.了解叠加原理的应用场合；3.理解线性电路的叠加性。

二、原理说明叠加原理指出：在有几个电源共同作用下的线性电路中，通过每一个元件的电流或其两端的电压，可以看成是由每一个电源单独作用时在该元件上所产生的电流或电压的代数和。

具体方法是：一个电源单独作用时，其它的电源必须去掉（电压源短路，电流源开路）；在求电流或电压的代数和时，当电源单独作用时电流或电压的参考方向与共同作用时的参考方向一致时，符号取正，否则取负。

在图1－1中：+'=UU''U叠加原理反映了线性电路的叠加性，线性电路的齐次性是指当激励信号（如电源作用）增加或减小Ｋ倍时，电路的响应（即在电路其它各电阻元件上所产生的电流和电压值）也将增加或减小Ｋ倍。

叠加性和齐次性都只适用于求解线性电路中的电流、电压。

对于非线性电路，叠加性和齐次性都不适用。

三、实验设备1.直流数字电压表、直流数字毫安表2.恒压源（含＋6V，＋12V，0～30V可调）3.EEL－74A组件（含实验电路）四、实验内容实验电路如图1－2所示，图中：R1 = 150Ω，R2 = R5 = 100Ω，R3 =200Ω,R4 = 300Ω，电源U S1用恒压源中的＋12V输出端，U S2用0～＋30V可调电压输出端，并将输出电压调到＋6V（以直流数字电压表读数为准），将开关S3投向R3侧。

1.U S1电源单独作用（将开关S1投向U S1侧，开关S2投向短路侧），参考图1－1（b），画出电路图，标明各电流、电压的参考方向。

用直流数字毫安表接电流插头测量各支路电流：将电流插头的红接线端插入数字毫安表的红（正）接线端，电流插头的黑接线端插入数字毫安表的黑（负）接线端，测量各支路电流，按规定：在结点A，电流表读数为‘＋’，表示电流流出结点，读数为‘－’，表示电流流入结点，然后根据电路中的电流参考方向，确定各支路电流的正、负号，并将数据记入表1—１中。

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：SCOCS 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：IUR ∆∆==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：NNOC 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 NI NU I UI SC图6-1V 图6-2U SU OCU OC有源网络V有源网络图1-1图1-2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。

电工学实验(基尔霍夫定律和叠加原理的验证)实验四基尔霍夫定律的验证一、实验目的1. 验证基尔霍夫定律的正确性，加深对基尔霍夫定律的理解。

2. 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。

测量某电路的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）。

即对电路中的任一个节点而言，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的正方向，此方向可预先任意设定。

四、实验内容实验线路与实验三图挂箱的“基尔霍夫定律/叠加原理”线路。

图2.4.1电流插头1. 实验前先任意设定三条支路和三个闭合回路的电流正方向。

图2.4.1中的I1、I2、I3的方向已设定。

三个闭合回路的电流正方向可设为ADEFA、BADCB和FBCEF。

2. 分别将两路直流稳压源接入电路，令U1＝6V，U2＝12V。

3. 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。

4. 将电流插头分别插入三条支路的三个电流插座中，读出并记录电流值于表2.4.1中。

5. 用直流数字电压表分别测量两路电源及电阻元件上的电压值，数据记录于表2.4.1中。

电流插座五、实验注意事项1. 同实验三的注意1，但需用到电流插座。

2．所有需要测量的电压值，均以电压表测量的读数为准。

U1、U2也需测量，不应取电源本身的显示值。

3. 防止稳压电源两个输出端碰线短路。

4. 用指针式电压表或电流表测量电压或电流时，如果仪表指针反偏，则必须调换仪表极性，重新测量。

此时指针正偏，可读得电压或电流值。

若用数显电压表或电流表测量，则可直接读出电压或电流值。

但应注意：所读得的电压或电流值的正确正、负号应根据设定的电流参考方向来判断。

六、预习思考题1. 根据图2.4.1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，记入表中，以便实验测量时，可正确地选定毫安表和电压表的量程。

电路实验
实验目的
本实验旨在帮助学生加深对电路原理的理解，掌握基本电路的搭建和测量方法，培养学生的动手能力和实验技能。

实验器材
1.电源：直流电源、交流电源
2.电阻：不同阻值的电阻器
3.电容：不同容值的电容器
4.电感：不同电感值的电感器
5.示波器：用于观察电路波形
6.万用表：用于测量电路元件参数
实验内容
实验一：串联电路的搭建与测量
1.将几个电阻串联连接起来，接入直流电源，测量总电阻值。

2.测量每个电阻的电压和电流值，分析串联电路中各元件的关系。

实验二：并联电路的搭建与测量
1.将几个电阻并联连接起来，接入直流电源，测量总电阻值。

2.测量每个电阻的电压和电流值，分析并联电路中各元件的关系。

实验三：RC 串联电路的时序响应研究
1.搭建RC串联电路，接入脉冲信号源，通过示波器观察电压波形。

2.调节不同的电容和电阻数值，分析不同参数对电路响应的影响。

实验四：RL 并联电路的频率响应研究
1.搭建RL并联电路，接入正弦信号源，通过示波器观察电压波形。

2.调节不同的电感和电阻数值，分析不同频率对电路响应的影响。

实验总结
通过本次电路实验，我们深入理解了串联电路和并联电路的特点及其应用，掌
握了基本的电路搭建方法和测量技巧。

同时，通过对RC串联电路和RL并联电路
的研究，加深了对电路时序响应和频率响应的认识，为今后的电路设计和分析奠定了基础。

参考资料
1.《电路原理与技术》
2.《电路分析基础》
3.《电路实验指导书》。

实验一叠加定理及戴维南定理的验证一、实验目的1.验证线性电路叠加原理的正确性，加深对其使用范围的理解；2.通过实验加深对线性电路的叠加性和齐次性的认识和理解；3.验证戴维南定理的正确性；二、实验原理叠加定理指出：在有几个独立源共同作用下的线性电路中，通过每一个元件的电流或其两端的电压，可以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。

如果网络是非线性的，叠加原理将不适用。

任何一个线性含源网络，如果仅研究其中一条支路的电压和电流，则可将电路的其余部分看作是一个有源二端网络（或称为含源单口网络）。

戴维南定理指出：任何一个线性有源网络，总可以用一个等效电压源来代替，此电压源的电动势E S等于这个有源二端网络的开路电压U OC，其等效内阻R O等于该网络中所有独立源均置于零（理想电压源视为短路，理想电流源视为开路）时的等效电阻。

U O C和R O称为有源二端网络的等效参数。

三、实验组件多功能实验网络；直流电压表；直流电流表；可调直流稳压源；可调直流电流源；可调电阻。

四、实验步骤1、验证线性电路的叠加原理：○1按图1电路图连接好电路后，请教师检查电路；○2开路I s，合上E后测各支路的电压、电流；○3短接E，测量I s单独作用时，各支路的电压、电流；○4测量E、I s同时作用时各支路电压、电流；○5根据记录的数据，验证电流、电压叠加原理。

2、验证非线性电路不适用叠加原理：将图1中DC支路的线性电阻用稳压二极管代替，重复步骤1，重复测量各支路电流和电压。

3、戴维南定理验证：（1）测量含源单口网络：○1按图2电路图连接好电路后，请教师检查电路；○2设定I s=15mA、E s=10V；图1S○3调节精密可调电阻，测定AB 支路从开路状态（R=∞，此时测出的U AB 为A 、B 开路电压U K ）变化到短路状态（R=0,此时测出的电流即为A 、B 端短路时的短路电流I d ）的U AB 、I AB 。

电工电子技术实验指导书电工与电子技术实验指导书目录实验一万用表的使用 (3)实验二叠加定理 (5)实验三戴维南定理 (7)实验四日光灯电路 (10)实验五正弦交流电路认识实验 (12)实验六三相交流电路 (16)实验七RC电路的暂态分析 (19)实验八变压器参数测定及绕组极性判别 (21)实验九三相异步电动机的起动与控制 (25)实验十可编程控制器PLC及其应用 (27)实验十一单管电压放大器 (30)实验十二集成运算放大器的应用 (32)实验十三直流稳压电源 (34)实验十四组合逻辑电路的设计 (36)实验十五集成JK触发器和计数器 (38)实验十六A/D、D/A转换器 (40)实验十七555集成定时器及其应用 (43)实验十八移位寄存器及其应用 (45)实验一万用表的使用——直流电压、直流电流和电阻的测量一、实验目的1.学会对万用表转换开关的使用和标度尺的读法，了解万用表的内部结构；2.学会较熟练地使用万用表正确测量直流电和直流电流；3.学会较熟练地使用万用表正确测量电阻。

二、实验器材1.万用表一块2.面包板一块3.恒压电压源一台4.导线若干根5.电阻若干只三、实验内容及步骤图1-11.电阻的测量（1）未接成电路前分别测量图1-1电路的各个电阻的电阻值，将数据记录在表1；再2 U S 2按图1-1所示连成电路，并将图中各点间电阻的测量和计算数据记录在表2中，注意带上单位。

开启实训台电源总开关，开启直流电源单元开关，调节电压旋钮，对取得的直流电源进行测量，测量后将数据填入表1-2中。

表1-2直流电压、直流电流测量记录万用表：主要用来测量交流直流电压、电流、直流电阻及晶体管电流放大位数等。

现在常见的主要有数字式万用表和机械式万用表两种。

（1）数字式万用表在万用表上会见到转换旋钮，旋钮所指的是测量的档位：V～：表示的是测交流电压的档位V- ：表示的是测直流电压档位MA ：表示的是测直流电流的档位Ω(R)：表示的是测量电阻的档位HFE ：表示的是测量晶体管电流放大位数万用表的红笔表示接外电路正极，黑笔表示接外电路负极。

电工学实验教学大纲课程名称：电工学实验课程编号：课程类别：专业基础课/必修课学时/学分：24 /0.75 开设学期：第三学期开设单位：物理与机电工程学院说明一、课程性质专业基础课/必修课二、教学目标电工学实验课是《电工学》课程的实践性教学环节。

通过本实验课，培养学生能够正确使用电子仪表仪器，掌握电路的测试方法，验证电路定理，分析和综合实验结果，并对电路基本理论产生感性认识，加深对电路基本概念和基本定理的理解，理论联系实际，更好掌握、理解和应用电路定理及定律，独立完成实验，培养和训练科学态度和严谨工作作风，为后续课程的实验及工程实践打下基础。

通过本实验课，学生应掌握以下基本实验技能：1.正确使用电流表、电压表、功率表等常用电工实验设备，初步会用示波器、信号源等电子仪器。

2.正确按图连接实验线路和合理布线，能初步分析并排除故障，培养良好的实验习惯和实事求是的科学作风。

3.认真地观察实验现象，正确地读取数据并加以检查和判断，正确地书写实验报告和分析实验结果。

4.正确地运用实验手段来验证一些定理和结论。

5.初步学会自拟实验方案，正确选择实验仪表、实验器材并绘制实验电路。

6.能初步进行探索性、设计性实验。

7.自学电路仿真软件，初步会用软件进行电路仿真实验。

三、学时分配表序号实验项目实验时数实验类型内容与要求小计实验1 常用电工仪表的使用3 验证性详见实验的基本内容和要求实验2 基尔霍夫定律的验证3 验证性详见实验的基本内容和要求实验3 叠加定理的验证3 验证性详见实验的基本内容和要求实验4 戴维宁定理的验证5 验证性详见实验的基本内容和要求实验5 正弦稳态交流电路的研究验证性详见实验的基本内容和要求实验6 三相交流电路电压、电流的测量3 验证性详见实验的基本内容和要求实验7 异步电动机和低压电器的使用4 综合性详见实验的基本内容和要求总计四、实验方法与要求建议实验课教学分为教师讲解和学生操作两部分。

上课时，教师首先利用20分钟左右的时间对实验原理和实验内容作讲解，然后学生根据教师讲解进行实验操作。

电工技术实验目录1、电工测量和电路实验的基本知识认识实验、直流电路的电位测量2、EWB软件的使用与练习3、受控源的研究4、基尔霍夫定律的验证5、叠加定理的验证6、戴维南定理及负载获得最大功率条件的验证7、典型电信号的观察与测量8、交流串联电路、交流电路元件参数的测定9、日关灯电路和功率图数的提高10、电路故障查找11、互感线圈同名端判别和参数测定12、RLC串联谐振13、RL-C并联谐振14、三相电路负载实验15、三相电路功率测定16、非正弦周期电流电路的观测17、一阶线性电路过渡过程的观测18、二阶动态电路响应的研究19、线性无源二端网络20、负阻抗变换器及回转器的应用电工技术实验第一章 电工测量的基本知识一、测量的分类1、直接测量法、间接测量法（如伏安法测电阻）、组合测量法（如函数关系）2、直读法、比较测量法 电桥 二、测量误差 1、误差表示方式（1）绝对误差： △x = 被测得值-被测量实际值 （注意大小、正负） = x -x 0 （2）相对误差： 0x x∆=γ×100% 实际相对误差 xx∆=γ×100% 示值相对误差 （3）引用误差： mn x x∆=γ×100% x m --- 仪表量程 最大引用误差： mmnm x x ∆=γ×100%≤α % α --- 仪表准确度等级指数 m x ∆最大绝对误差 （准确度等级小准确度高） 仪表示值为x 时，可能最大示值相对误差为：x x m m ∆=γ×100%≤±α %×xxm ×100% x ↑→αm ↓，被测值愈接近量程，测量误差越小 2、误差性质（1）系统误差：同一条件下，多次测量，误差大小、正负号均不变 重复测量时，重复性 （2）随机误差：正态分布（3）粗大误差：粗心、仪表问题、干扰 3、测量结果的评定（1）正确度：系统误差引起的测得值与真值的偏离程度 （2）精密度：测量值重复一致的程度 （随机误差影响）（3）准确度：系统误差和随机误差同时引起的测量值与真值的偏离程度 只有正确度和精密度都高，才有准确度高 4、消除系统误差的基本方法（1）消除误差源（2）修正方法 温度、湿度、外界磁场 （3）有效测量方法 替代法、零示法 三、数字仪表1、显示位数：213位，其最高位只能显示0或1。

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1⒉⒊⒈数字万用表⒉交流电流表⒊ZH－12电学实验台⒋日光灯管、镇流器、电容器、起辉器⒈日光灯电路由灯管、启动器和镇流器组成，如图5-1①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图5-1②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⒉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⒈⒉按图5-2图5-2改善功率因数实验电路图注意：①此实验系强电，一定请指导教师检查无误后，方可通电实验。

一、基本电工仪表的使用与测量误差计算一、实验目的1、学习直流稳压电源的使用方法。

2、掌握电压表、电流表内电阻的测量方法。

3、熟悉电工仪表测量误差的计算方法。

二、原理说明1、为了准确地测量电路中实际的电压和电流，必须保证仪表接入电路后不会改变被测电路的工作状态，这就要求电压表的内阻为无穷大；电流表的内阻为零。

而实际使用的电工仪表都不能满足上述要求。

因此，当测量仪表一旦接入电路，就会改变电路原有的工作状态，这就导致仪表的读数值与电路原有的实际值之间出现误差，这种测量误差值的大小与仪表本身内阻值的大小密切相关。

图3-1-12、本实验测量电流表的内阻采用“分流法”，如图3-1-1所示。

A 为被测内阻（A R ）的直流电流表，测量时先不接S I 支路，调节电流源的输出电流I ，使A 表指针满偏转，然后接上S I 支路，并保持I 值不变，调节电阻箱B R 的阻值，使电流表的指针指在 1∕2满偏转位置，此时有：21==S A I I ∴B A R R =∥1R R 1为固定电阻器之值，B R 由电阻箱的刻度盘上读得。

3、测量电压表的內阻采用分压法，如图3-1-2所示。

V 为被测内阻(V R )的电压表，测量时先不接1R 及B R ，调节直流稳压源的输出电压使电压表V 的指针满偏。

然后接入1R 及B R ，调节B R 使电压表V 的指示值减半。

此时有：B V R R R +=1电阻箱刻度盘读出值B R 加上固定电阻1R 即为被测电压表的内阻值。

电压表的灵敏度为：U R S V /=（Ω∕V ）图3-1-2 图3-1-34、仪表内阻引入的测量误差（通常称之为方法误差，而仪表本身构造上引起的误差称为仪表基本误差）的计算。

以图2-1-3所示电路为例，2R 上的电压为：U R R R U R 2111+=，若21R R =，则U U R 212=现用一内阻为V R 的电压表来测量1R U 值，当V R 与1R 并联后，11R R R R R V V AB +=，以此来替代上式中的1R 则得：U R R R R R R R R R U V V V V R 21111/1+++=绝对误差： U )(212211111/1R R R R R R R R R R R R U U U U V V V V R R +-+++=-=∆化简后得))()2((2121222121221R R R R R R R R R UR R U V ++++-=∆ 若V R R R ==21，则得：6U U -=∆ 相对误差：∆U ％11/1R R RU U U U U -=∆=100％26U U -=×100％=–33.3 三、仪器设备可调直流稳压源一台可调恒流源一台万用表一块四、实验内容1、根据“分流法”原理测定FM-30型万用表直流毫安5mA和50mA档量限的内阻，线路如图3-1-1所示。