电工实验讲义
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实验一 电路元件伏安特性的测绘一、实验目的1. 学会识别常用电路元件的方法。
2. 掌握线性电阻、非线性电阻元件伏安特性的测绘。
3. 掌握实验箱上直流电工仪表和设备的使用方法。
二、原理说明任何一个二端元件的特性可用该元件上的端电压U 与通过该元件的电流I 之间的函数关系I =f(U)来表示,即用I -U 平面上的一条曲线来表征,这条曲线称为该元件的伏安特性曲线。
1. 线性电阻器的伏安特性曲线是一条通过 坐标原点的直线,如图1-1中a 所示,该直线 的斜率等于该电阻器的电阻值。
2. 一般的白炽灯在工作时灯丝处于 高温状态, 其灯丝电阻随着温度的升高 而增大,通过白炽灯的电流 越大,其温度 越高,阻值也越大,一般灯泡的“冷电阻” 与“热电阻”的阻值可相差几倍至十几倍,所以它的伏安特性如图1-1中b 曲线所示。
图1-13. 一般的半导体二极管是一个非线性电阻元件,其伏安特性如图1-1中 c 所示。
正向压降很小(一般的锗管约为0.2~0.3V ,硅管约为0.5~0.7V ),正向电流随正向压降的升高而急骤上升,而反向电压从零一直增加到十多至几十伏时,其反向电流增加很小,粗略地可视为零。
可见,二极管具有单向导电性,但反向电压加得过高,超过管子的极限值,则会导致管子击穿损坏。
4. 稳压二极管是一种特殊的半导体二极管,其正向特性与普通二极管类似,但其反向特性较特别,如图1-1中d 所示。
在反向电压开始增加时,其反向电流几乎为零,但当电压增加到某一数值时(称为管子的稳压值,有各种不同稳压值的稳压管)电流将突然增加,以后它的端电压将基本维持恒定,当外加的反向电压继续升高时其端电压仅有少量增加。
注意:流过二极管或稳压二极管的电流不能超过管子的极限值,否则管子会被烧坏。
三、实训设备四、实验内容1. 测定线性电阻器的伏安特性按图1-2接线,调节稳压电源的输出电压U,从0 伏开始缓慢地增加,一直到10V左右,记下相应的电压表和电流表的读数U R、I。
电工实验须知一、实验课程的要求1.掌握常用的电工测量工具(如万用表、电流表、电压表、功率表等电工仪表)的使用方法;初步掌握常用的实验仪器(如信号发生器、示波器、稳压电源、毫伏表等)的使用方法;2.初步掌握实验中实验板(箱)的使用方法,学会按电路图正确连接实验线路与合理布线,并能够分析、排除一般实验故障。
3.学习观察实验现象,正确测量各种电参数,绘制图表、曲线,分析实验结果,正确撰写实验报告。
4.学习正确运用实验手段来验证一些定理和理论。
5.学习电工技术研究方法,培养处理实际问题的能力,具有根据实验任务确定方案,设计实验线路和正确选择仪器设备与实现的能力。
6.学会一般安全用电知识。
二、实验环节电工学实验课分为三个环节,即课前预习、实验操作、课后整理、撰写实验报告。
各环节具体要求如下:1.课前预习要顺利地做好每个实验,使实验收到预期的效果,充分地预习准备是必要的,也能培养实验者良好的科学作风。
(1)认真阅读实验教材和有关理论知识,理解实验原理,明确实验目的和任务。
(2)看懂实验线路,熟悉实验内容、步骤和操作程序,并明确应记录哪些数据、观察哪些现象,填写哪些实验表格。
(3)了解实验设备及其使用的仪器的技术性能和操作方法。
(4)写好实验预习报告,画好实验记录的数据表格。
实验报告纸采用规定的格式。
为保证实验顺利、安全进行,学生经过认真预习后,才能参加实验,不预习者不得进行实验。
2.实验操作电工学实验按照下列程序进行:1)学生按时到达实验室,在实验室考勤记录上签字,然后按分组在指定的实验台上做实验。
2)教师在实验前讲授实验原理、要求与注意事项,学生要自觉遵守实验室的规章制度,并注意人身及设备安全。
3)学生按本次实验的仪器设备清单清点设备,注意仪器设备的类型、规格和数量,辅助设备是否齐全,同时了解设备的使用方法及注意事项。
做好实验数据记录的准备工作。
4)连接实验线路。
选用适当的导线,按实验要求将自己布置好的仪器设备连接起来。
班级姓名学号成绩实验一电路元件伏安特性的测绘一、实验目的1.学会识别常用电路元件的方法。
2.掌握线性电阻、非线性电阻元件伏安特性的测绘。
3.掌握实验台上直流电工仪表和设备的使用方法。
二、原理说明任何一个二端元件的特性可用该元件上的端电压U与通过该元件的电流I之间的函数关系I=f(U)来表示,即用I-U 平面上的一条曲线来表征,这条曲线称为该元件的伏安特性曲线。
1.线性电阻器的伏安特性曲线是一条通过坐标原点的直线,如图2-5中a所示,该直线的斜率等于该电阻器的电阻值。
2.一般的白炽灯在工作时灯丝处于高温状态,其灯丝电阻随着温度的升高而增大,通过白炽灯的电流越大,其温度越高,阻值也越大,一般灯泡的“冷电阻”与“热电阻”的阻值可相差几倍至十几倍,所以它的伏安特性如图2-5中b曲线所示。
U(V)3.一般的半导体伏安特性如图2-5中 c 所示。
正向压降很小(一般的锗管约为0.2~0.3V ,硅管约为0.5~0.7V ),正向电流随正向压降的升高而急骤上升,而反向电压从零一直增加到十多至几十伏时,其反向电流增加很小,粗略地可视为零。
可见,二极管具有单向导电性,但反向电压加得过高,超过管子的极限值,则会导致管子击穿损坏。
4.稳压二极管是一种特殊的半导体二极管,其正向特性与普通二极管类似,但其反向特性较特别,如图2-5中d 所示。
在反向电压开始增加时,其反向电流几乎为零,但当电压增加到某一数值时(称为管子的稳压值,有各种不同稳压值的稳压管)电流将突然增加,以后它的端电压将基本维持恒定,当外加的反向电压继续升高时其端电压仅有少量增加。
注意:流过二极管或稳压二极管的电流不能超过管子的极限值,否则管子会被烧坏。
三、实验设备四、实验内容1.测定线性电阻器的伏安特性 按图2-6接线,调节稳压电源的输出电压U ,从0 伏开始缓慢地增加,一直到10V ,记下相应的电压表和电流表的读数U R 、I 。
U图2-6线性电阻器的伏安特性测定电路图2-7线性电阻器的伏安特性测定电路2.测定非线性白炽灯泡的伏安特性 将图2-6中的R 换成一只12V ,0.1A 的灯泡,重复步骤1。
绪论Ⅰ实验须知电工实验的目的是使学生了解一些常用电气设备和元器件,理解一定的电工线路,学会使用常用的电工仪器仪表,掌握基本的电路测量方法和一般的安全用电知识,要求学生通过实际操作.培养独立思考、独立分析和独立实验的能力。
为使实验正确、顺利地进行,保证设备、仪器仪表和人身的安全,在做电工实验时,必须注意以下几个方面的问题。
一、实验预习实验前必须认真进行预习,弄清每次实验的目的、内容、线路、设备和仪器仪表、测量和记录项目等等,做到心中有数.减少盲目性,提高实验效率。
二、电源1.实验桌上设有三相交流电源开关,由实验室统一供电,实验前应弄清各输出端点间的电压数值。
2.实验桌上配有直流稳压电源,在接人线路之前应调节好输出电压数值,使之符合实验线路要求。
严禁将超过规定电压数值的电源接人线路运行。
3.在进行线路的接线、改线或拆线以前.必须断开电源开关.严禁带电操作,避免在接线或拆线过程中,造成电源设备或部分线路短路而损坏设备或线路元器件。
三、实验线路1.熟悉实验线路原理图,能读图并能按图接好实验线路。
2.实验线路接线要准确、可靠和有条理,接线性要拧紧,插头与线路中的插孔的结合要紧固,以免接触不良引起部分线路断开。
3线路中不要结活动裸接头,距离较远的两接线端必须选用长导线直接跨接,以免操作不慎或偶然原因触电,致使线路造成意想不到的后果。
4.线路接好后,应先由同组同学相互检查,然后请实验指导教师检查同意后,才能接通电源开关,进行实验。
5在实验过程中,测量数据要握住表笔的绝缘部分,不得触摸裸露的带电部分,以免造成触电。
四、仪器仪表1.认真掌握每次实验所用仪器仪表的使用方法、放置方式(水平或垂直),并弄清仪表的型号、规格和精度等级;2.仪器仪表与实验线路板(或设备)的位置配合应合理,以便于实验操作和测量。
3仪器仪表上的旋钮有起止位置,旋转时要用力适度,旋转到头时严禁强制用力,以免损坏旋钮内部的轴及其连接部分,影响实验进行。
电工与电子技术实验讲义实验一 晶体管共射极单管放大电路一、实验目的(1)熟悉电子电路实验中常用的示波器、函数信号发生器的主要技术指标、性能及使用方法。
(2)掌握用双踪示波器观察正弦信号波形和读取波形参数的方法。
(3)学会放大器静态工作点的调试方法,分析静态工作点对放大器性能的影响。
(4)掌握放大器电压放大倍数、输入电阻*、输出电阻*的测试方法。
二、实验原理图2-1为电阻分压式工作点稳定的共射极单管放大器实验电路图。
它的偏置电路采用R B1和R B2组成的分压电路,并在发射极中接有电阻R F 和R E ,以稳定放大器的静态工作点。
当在放大器的输入端加入输入信号i u 后,在放大器的输出端便可得到一个与i u 相位相反、幅值被放大了的输出信号0u ,从而实现了电压放大。
图2-1 共射极单管放大器实验电路在图2-1电路中,当流过偏置电阻RB1和RB2的电流远大于晶体管V 的基极电流IB 时(一般5-10倍),则其静态工作点可用下式估算)(E F C C CC CE FE BEB E R R R I U U R R U U I ++-=+-=电压放大倍数 //(1)C Lu be FR R A r R ββ=-++输入电阻 be B B i r R R R ////21= 输出电阻 C R R ≈0由于电子器件性能的分散性比较大,因此在设计和制作晶体管放大电路时,离不开测量和调试技术。
在设计前应测量所用元器件的参数,为电路设计提供必要的依据;在完成设计和装配以后,还必须测量和调试放大器的静态工作点和各项性能指标。
一个优质的放大器,必定是理论设计与实验调整相结合的产物。
因此,除了学习放大器的理论知识和设计方法外,还必须掌握必要的测量和调试技术。
放大器的测量和调试一般包括放大器静态工作点的测量与调试,消除干扰与自激振荡及放大器各项动态参数的测量与调试等。
1.放大器静态工作点的测量与调试 (1)静态工作点的测量测量放大器的静态工作点,应在输入信号i u =0的情况下进行,即将放大器输入端与地端短接,然后选用量程合适的直流毫安表和直流电压表,分别测量晶体管的集电极电流C I 以及各电极对地的电位B U 、C U 和E U 。
学生实验守则1、进入本实验室的学生必须接受安全教育,严格遵守实验室的各项规章制度,严格遵守仪器设备的操作规程,对违规者指导教师有权停止其实验。
2 、实验前认真预习实验指导书,明确实验目的、原理和步骤,并写出合格的预习报告,回答指导教师提出的问题,无预习报告者不得参加实验。
3、必须在指定的时间内参加实验,不准迟到、早退,迟到十分钟以上者不得参加本次实验。
4、由于特殊情况不能参加实验的学生,必须履行相应的请假手续(如:病假条、有班主任签字认可的事假条)。
无手续而不参加实验者按旷课论处,补做实验者必须个人提出申请经指导教师批准。
5、实验时必须严格按仪器仪表的操作规程进行,如实记录实验原始数据。
按时完成实验报告。
不得抄袭他人的实验结果。
学生实验完毕必须按原样整理好实验桌面上的仪器设备及,将个人物品和废纸杂物带离实验室。
6、在实验过程中随时注意安全。
如出现故障或异常情况,应立即切断电源,保持现场。
并报告指导教师处理。
严禁学生私自拆卸仪器设备,因违反操作规程而造成损坏仪器设备者,应按规定酌情赔偿。
7、学生进入实验室,不得大声喧哗、嬉闹,严禁吸烟、吃零食,不得乱抛纸屑杂物。
8、实验期间,不准将与实验无关的人员带入实验室。
不得玩游戏或做与实验无关的事情。
严禁修改、删除、复制实验室计算机中的系统软件与应用软件。
目录一、基本电工仪表的使用及测量误差的计算………………………………………………1二、减小仪表测量误差的方法………………………………………………………………5三、基尔霍夫定律的验证 (9)四、叠加原理的验证 (11)五、戴维南定理和诺顿定理的验证 (14)六、受控源VCVS、VCCS、CCVS、CCCS的实验研究 (18)七、RC一阶电路的响应测试 (22)八、R、L、C元件阻抗特性的测定 (22)九、正弦稳态交流电路相量的研究 (27)实验一 基本电工仪表的使用及基尔霍夫定律的验证一、实验目的1. 熟悉实验台上各类电源及各类测量仪表的布局和使用方法。
实验一常用电子仪器使用练习一、实验目的了解常用电子仪器——示波器、信号源、毫伏表及直流稳压电源的工作原理及使用。
二、仪器介绍A.VP-5220A双踪示波器:仪器面板各旋钮名称及功能见图1-1:图1-1(一)示波管控制部分1.电源开关:按进去为开(ON),释放为关(OFF)。
2.亮度控制:控制屏幕上迹线的亮度,将亮度旋钮顺时针转动,亮度增加,在观察信号时亮度旋钮应调到适当的位置。
3.聚焦控制:控制屏幕上迹线的清晰度,亮度改变,聚焦旋钮要随之调整。
4.基线调整:补偿地磁对于迹线的影响,调整迹线的斜率。
(二).垂直轴控制1.通道选择开关控制:双踪示波器都有两个垂直通道(CH1和CH2),信号由哪个通道输入,由通道选择开关控制。
CH1:荧光屏显示CH1(X)通道的信号。
CH2:荧光屏显示CH2(Y)通道的信号。
CHOP:内部振荡器给出重复频率信号控制垂直开关电路,使在慢扫描时能便利观察两个通道的信号。
ALT:CH1、CH2通道信号交替显示,这种情况使用于快扫描。
ADD:CH1、CH2输入信号以单踪代数和方式显示,当CH2微调旋钮拉出时,则以两个信号的代数差方式显示。
2.CH1(X)输入端:由BNC电缆或探头将信号输入通道1。
当“X —Y”方式时,作为X轴输入。
3.CH1 AC—GND—DC开关:也就是CH1通道的输入耦合选择开关。
根据信号的频率及直流电压选择不同的耦合方式,以保证便利观察。
AC:只有交流信号进入示波器内部。
DC:交直流成分同时进入示波器内部。
GND:CH1输入端接地,没有信号能进入示波器内部,荧光屏上只有电位为“0”的水平基线,在进行DC分析测量时,此基线作为参考基线。
4.CH1 V/DIV 衰减开关:也就是电压量程旋钮。
它将输入信号衰减到一定幅度观测,例如:当它旋转到“0.1V”时,荧光屏上一大格(厘米格)的垂直坐标代表“0.1V”。
使用10:1电缆测量时,测得的电压数值必须╳10。
观测时还要将微调旋钮顺时针旋转到底(校准位)。
绪论实验教学是一项教育学生认识自然科学规律,检验理论正确与否的实践性环节。
在这项环节中,对学生亲自动手采集数据、处理数据、分析数据的能力以及分析问题能力、解决问题的能力,起着极其重要的作用。
一、课程的性质和目的电工基础实验是一门以实验为主的技术基础课。
在课程学习过程中主要是对学生进行电工实验基本技能的训练,培养学生运用所学电工基础理论知识分析、解决实际问题等方面的能力。
其中,主要包含以下几方面:1.常见电工仪表的使用技能;2.实施实验过程以及在实验过程中发现问题并解决问题的能力;3.观察实验现象,总结实验结论,将理论与实践相联系的能力;4.正确地记录和处理实验数据,分析实验结果,完成实验报告的能力;5.团队合作,同学之间互帮互助的良好实验习惯等等。
二、课程的进行方式为了使得实验过程能够顺利地完成,在进行实验时,务必要做到课前认真预习,课上认真实施实验,课后认真完成实验报告。
(一)预习预习时要仔细阅读实验指导书,复习相关理论知识,明确在此次实验中的目的和要求,了解实验原理、线路、方法和步骤,对实验中要观察的现象、记录的数据、注意事项都要做到心中有数。
(二)实施实验1.准备工作学生到实验室后,切勿在实验室内随意走动、乱动实验仪器,应先认真听取指导老师对本次实验的讲解,然后到指定的位置做好以下准备工作:(1)清点仪表设备。
要注意仪器是否完好,记录下仪表的类型、规格和编号,了解它们的使用方法以及在试验中的作用等。
(2)同组同学之间在实验前要做好分工,注意各自之间对实验环节的相互轮换。
2.连接线路在实验开始前,结合本次实验的原理图,实验台上仪器仪表的摆放位置尽量做到合理,保证线路各部分均不带电。
接线时,应结合电路自身的结构特点,按照电路顺序连接,所有仪器仪表的布局和布线,要尽量做到清楚有序,各分支、结点容易辨别,接线应牢靠,接线街头不宜过分集中于某一点,仪表的接线端上不宜超过两根以上的导线。
3.检查线路实验线路连接完成后,要通过自查和同组同学之间的互查,及时发现线路连接过程中所存在的问题,例如:导线连接时有无松动现象;线路的连接与原理图有无出入;所选用的仪器仪表是否符合要求;输出电源的档位是否置于最小的位置等等。
电工学实验讲义目录实验一、验证基尔霍夫定律和叠加定理 (1)实验二一阶动态电路研究 (4)实验三交流电路参数的测量 (8)实验四日光灯电路的连接及功率因数的提高 (11)实验五三相电路的研究 (14)实验六三相电路相序及功率的测量 (17)实验一、验证基尔霍夫定律和叠加定理一、实验目的1、验证基尔霍夫电流、电压定律。
加深对基尔霍夫定律的理解。
2、加深对电流、电压参考方向的理解。
3、验证叠加定理。
4、正确使用直流稳压电源盒万用表。
二、实验仪器1、电路分析实验箱2、直流毫安表3、数字万用表三、实验原理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。
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零。
图1.1 基尔霍夫定律原理电路图3、叠加原理叠加原理不仅适用于线性直流电路,也适用于线性交流电路,为了测量方便,我们用直流电路来验证它。
叠加定理可简述如下:在线性电路中,任一支路中的电流(或电压)等于电路中各个独立源分别单独作用时在该支电路中产生的电流(或电压)的代数和,所谓一个电源单独作用是指除了该电源外其他所有电源的作用都去掉,即理想电压源所在处用短路代替,理想电流源所在处用开路代替,但保留它们的内阻,电路结构也不作改变。
由于功率是电压或电流的二次函数,因此叠加定理不能用来直接计算功R 1E 1BI 3率。
其电路原理图及电流的参考方向如图1.2所示。
图1.2 叠加原理电路原理图分别测量E 1、E 2共同作用下的电流I 1、I 2、I 3;E 1单独作用下的电流I 1'、I 2'、I 3′和E 2单独作用下的电流I 1''、I 2''、I 3''。
根据叠加原理应有: I 1=I 1'- I 1''; I 2= -I 2'+ I 2''; I 3=I 3′+ I 3'' 成立,将所测得的结果与理论值进行比较。
四、实验内容及步骤(一)验证基尔霍夫定律1、实验前先任意设定三条支路的电流参考方向 , 可采用如图1.1中 I 1 、 I2、 I 3所示。
2、按图 1.1 所示接线。
3、按图 1.1.分别将 U S1、U S2 两路直流稳压电源接入电路 , 令 U S1=3V,U S2=6V, R 1= R 2= R 3=1K Ώ。
4、将直流毫安表串联在I 1 、I 2、I 3支路中 ( 注意 : 直流毫安表的 "+ 、 -" 极与电流的参考方向 )5、确认连线正确后 , 再通电 , 将直流毫安表的值记录在表1.1内。
6、用数字万用表分别测量两路电源及电阻元件上的电压值 , 记录在表1.1 内。
表1.1 测量数据记录表实验电路图如图1.3所示EBBB+图1.31、实验箱电源接通220V电源,调节输出电压,使输出端电压E1=10V;第二路输出端电压E2=6V (需用万用表重新测定),断开电源待用。
按图1.3接线,R4+ R4调到1K,经教师检查线路后,再接通电源开关。
2、测量E1、E2同时作用和分别单独作用时的支路电流I3,并将数据记入表格1.2中。
注意:一个电源单独作用时,另一个电源需从电路中取出,并将空出的两点用导线连接起来。
还要注意电流(电压)的正、负极性。
3、选一个回路,测定各元件上的电压,将数据记入表格1.2中。
表1.21、如何选择电路节点更有意义?2、实验产生误差的主要原因?六、实验报告要求1、选定实路电路中的任一个节点, 将测量数据代入基尔霍夫电流定律加以验证。
2、选定实验电路中的任一闭合电路, 将测量数据代入基尔霍夫电压定律 , 加以验证。
3、将计算值与测量值比较, 分析误差原因。
4、用实验数据验证支路的电流是否符合叠加原理,并对实验误差进行适当的分析。
5、用实测电流值、电阻值计算电阻R3消耗的功率是多少?能否直接用叠加定理计算?试用具体数值说明之。
实验二 一阶动态电路研究一、实验目的1.加深对RC 微分电路和积分电路过渡过程的理解。
2.研究R 、L 、C 电路的过渡过程。
二、实验说明1.用示波器研究微分电路和积分电路。
1)微分电路微分电路在脉冲技术中有广泛的应用。
在图3-l 电路中,dtdu RCRi u csc == (1) 即输出电压sc u 与电容电压c u 对时间的导数成正比。
当电路的时间常数τ=RC 很小,c u >>sc u 时,输入电压sr u 与电容电压c u 近似相等c sr u u ≈ (2)将(2)代入(l )得dtdu RCu srsc ≈ (3) 即:当τ很小时,输出电压sc u 近似与输入电压sr u 对时间的导数成正比,所以称图3-1电路为“微分电路”。
图3-1微分电路 图3-2 积分电路 2)积分电路①将图3-1电路中的 R 、C 位置对调,就得到图3-2电路。
电路中⎰⎰⎰===dt u RCdt R u c idt c u R R sc 111 (4) 即输出电压Usc 与电阻电压R u 对时间的积分成正比。
当电路的时间常数τ=RC 很大、R u >>sc u 时,输入电压sr u 与电阻电压R u 近似相等,sr u ≈R u (5)将(5)代入(4)时⎰≈dt u RCu sr sc 1(6) 即:当τ很大时,输出电压sc u 近似与输入电压sr u 对时间的积分成正比,所以称图3-2电路为“积分电路”。
2.R 、L 、C 电路的过渡过程1)将图3-3(a)电路接至直流电压,当电路参数不同时,电路的过渡过程有不同的特点:(a ) (b)图3-3 RLC 电路 当cLR 2>时,过渡过程中的电压、电流具有非周期的特点。
当cLR 2<时,过渡过程中的电压、电流具有“衰减振荡”的特点:此时衰减系数LCLR1,20==ωδ是在R=0情况下的振荡频率,习惯上称为无阻尼振荡电路的固有角频率,在R ≠0时,放电电路的固有振荡角频率220δωω-=将随LR2=δ增加而下降。
当电阻cL R 2=时,02200=-==δωωωδ、过程就变为非振荡性质了。
2)将图3-3(b)电路接直流电压,当电路参数不同时,其过渡过程也有不同的特点。
当cLR 2<时,响应是非振荡性质的。
当cLR 2>时,响应将形成衰减振荡。
这时电路的衰减系数RC 21=δ。
3.如何用示波器观察电路的过渡过程:电路中的过渡过程,一般经过一般时间后,便达到稳定。
由于这一过程不是重复的,所以无法用普通的阴极示波器来观察(因为普通示波器只能显示重复出现的、即周期性的波形)。
为了能利用普通示波器研究一个电路接到直流电压时的过渡过程,可以采用下面的方法。
图3-4 “矩形波”电压在电路上加一个周期性的“矩形波”电压(图3-4)。
它对电路的作用可以这样来理解:在31,t t ··等时刻,输入电压由零跳变为U 0,这相当于使电路突然在与一个直流电压U 0接通;在2t 、4t …等时刻,输入电压又由U 0 跳变为零,这相当于使电路输入端突然短路。
由于不断地使电路接通与短路,电路中便出现重复性的过渡过程,这样就可以用普通示波器来观察了。
如果要求在矩形波作用的半个周期内,电路的过渡过程趋于稳态,则矩形波的周期应足够大。
三、仪器设备(1)双踪示波器 1台 (2)方波发生器 1台 (3)电路分析实验箱 1台四、预习内容(1)图3-5电路中设;U 入为一阶跃电压,其幅度为U = 3V ;C=20μF 。
试分别画出R =100K Ω,R =10K Ω。
R =1K Ω时u 出的曲线。
图3-5 在积分电路输入端加一阶跃电压(2)图3-6电路中设U 入为一矩形脉冲电压,其幅度为 U =6伏特,频率为 1KHz ,C=0.033μF 。
试分别画出R =100K Ω及R =10K Ω时的u 出波形。
图3-6 在积分电路输入端加一矩形脉冲电压 (3)图3-7电路中,设U 入为一矩形脉冲电压,其幅度为U =6伏特,频率为1KHz C=0.033μF ,R=10K Ω,试画出u 出 的波形。
图3-7在微分电路输入端加一矩形脉冲电压(4)已知图3-3(a),R、L、C串联电路中,L=0.2 H,C=0.02μF,定性判断R=2KΩ及11KΩ两种情况下Uc的波形是否振荡。
五、实验内容与步骤按图3-8接线,用示波器观察作为电源的矩形脉冲电压。
周期T=lms。
(1)按图3-9 接线,使R为10KΩ,分别观察和记录C=0.01μ、0.1μ、1μ荧光屏上显示的波形。
图3-8用示波器观察矩形脉冲电压图3-9 观察微分电路的输出波形(2)按图3-10 接线。
使R为10KΩ,分别观察和记录C=0.5μ、0.01μ两种情况下荧光屏上显示的波形。
图3-10观察积分电路的输出波形(3)按图3-3(a)电路接线, L=0.2H,C=0.1μ接入T=10ms的矩形脉冲观察并描绘 R=500Ω及 R=4KΩ两种情况下的 u SC 波形。
记录必要的数据。
(4)按图3-3(b)接线 L=0.2H,C=0.1μ时接入 T=10ms的矩形脉冲观察并描绘R=4KΩ、及R=500Ω、R=270Ω三种情况下的u SC波形并记录必要的数据。
六、实验报告要求(1)将实验任务1、2、3、4、5中记录的波形整理在坐标纸上。
(2)总结微分电路和积分电路的区别。
实验三 交流电路参数的测量一.实验目的1.用数字电桥测定电阻、电感和电容元件的交流阻抗及其参数R 、L 、C 之值。
2.了解电R 、L 、C 元件阻抗随频率变化的关系。
3.学会使用交流仪器。
二.实验说明交流信号作用于任一线性非时变电路,电路端口电压相量与端口电流相量之比称为该电路的阻抗,表示为:Z=Ú/Ì。
阻抗为一复数,其模表示电压与电流模(有效值或最大值)之间的比值,而辐角代表电压与电流的相位差。
相位差不同,电路特性也不相同。
因此,测试电路中电流与电压之间的相位差便可决定电路特性。
电阻、电感和电容元件都是指理想的线性二端元件。
1.电阻元件:在任何时刻电阻两端的电压与通过它的电流都服从欧姆定律、即Ri u R =式中iu R R=是一个常数;称为线性非时变电阻,其大小与u R 、i 的大小及方向无关,具有双向性。
它的伏安特性是一条通过原点的直线。
在正弦电路中,电阻元件的伏安关系可表示为:RI U R =式中IU R R=为常数,与频率无关,只要测量出电阻端电压和其中的电流便可计算出电阻的阻值。
电阻元件的一个重要特征是电流I 与电压U R 相同。
2.电感元件电感元件是实际电感器的理想化模型、它只具有储存 磁场能量的功能。