電路分析基礎實驗講義完稿

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1、實驗一基本電工儀表的使用與測量誤差的計算一、實驗目的1．熟悉實驗裝置上各類測量儀表的布局。2．熟悉實驗裝置上各類電源的布局及使用方法。3．掌握電壓表、電流表內(nèi)電阻的測量方法。4．熟悉電工儀表測量誤差的計算方法。二、原理說明1．為了準確地測量電路中實際的電壓和電流，必須保證儀表接入電路后不會改變被測電路的工作狀態(tài)，這就要求電壓表的內(nèi)阻為無窮大；電流表的內(nèi)阻為零。而實際使用的電工儀表都不能滿足上述要求。因此，當測量儀表一旦接入電路，就會改變電路原有的工作狀態(tài)，這就導致儀表的讀數(shù)值與電路原有的實際值之間出現(xiàn)誤差，這種測量誤差值的大小與儀表本身內(nèi)阻值的大小密切相關。2．本實驗測量電流表的內(nèi)阻采用

2、“分流法”，如圖1-1所示。A為被測內(nèi)阻（RA）R的直流電流表，測量時先斷開開關S，調(diào)節(jié)直流恒流源的輸出電流I使A表指針滿偏轉(zhuǎn)，然后合上開關S，并保持I值不變，調(diào)節(jié)電阻箱RB的阻值，使電流表的指針在1/2滿偏轉(zhuǎn)位置，此時有IA=IS=∴RA=RB∥R1R1為固定電阻器之值，RB由可調(diào)電阻箱的刻度盤上讀得。R1與RB并聯(lián)，且R1選用小阻值電阻，RB選用較大電阻，則阻值調(diào)節(jié)可比單只電阻箱更為細微、平滑。圖1-13．測量電壓表的內(nèi)阻采用“分壓法”，如圖1-2所示。圖1-2圖1-3V為被測內(nèi)阻（RV）的電壓表，測量時先將開關S閉合，調(diào)節(jié)直流穩(wěn)壓電源的輸出電壓，使電壓表V的指針為滿偏轉(zhuǎn)。然后斷開開

3、關S，調(diào)節(jié)RB阻值使電壓表V的指示值減半。此時有RV=RB+R1電壓表的靈敏度為S=RV/U（Ω/V）4．儀表內(nèi)阻引入的測量誤差（通常稱為方法誤差，而儀表本身構(gòu)造上引起的誤差稱為儀表基本誤差）的計算。以圖1-3所示電路為例，R1上的電壓為UK1=U，若R1=R2，則UK1=U66現(xiàn)用一內(nèi)阻為RV的電壓表來測量UR1值，當RV與R1并聯(lián)后，RAB=，以此來替代上式中的R1，則得U，R1=絕對誤差為△U=U，R1－UR1=U（－）化簡后得△U=若R1=R2=RV，則得△U=－相對誤差△U％=100％=×100％=－33.3三、實驗設備序號名稱型號與規(guī)格數(shù)量備注1可調(diào)直流穩(wěn)壓電源0～30V12

4、可調(diào)直流恒流源0～200mA13萬用電表FM-47或其他14可調(diào)電阻箱0～99999.9Ω1PEE-045電阻器若干PEE-04四、實驗內(nèi)容1．根據(jù)“分流法”原理測定FM-47型（或其它型號）萬用電表直流毫安0.5mA和5mA檔量限的內(nèi)阻，線路如圖1-1所示。被測量電流表量限S斷開時表讀數(shù)（mA）S閉合時表讀數(shù)（mA）RS（Ω）R1（Ω）計算內(nèi)阻RA0.5mA5mA2．根據(jù)“分壓法”原理按圖書館1-2接線，測定萬用電表直流電壓2.5V和10V檔量限的內(nèi)阻。被測量電流表量限S斷開時表讀數(shù)（V）S閉合時表讀數(shù)（V）RS（KΩ）R1（KΩ）計算內(nèi)阻RA（KΩ）S（Ω/V）2.5mA6610mA

5、3．用萬用電表直流電壓10V檔量限測量圖1-3電路中R1上的電壓UR1之值，并計算測量的絕對誤差與相對誤差。UR2R1R10V（KΩ）計算值UR1（V）實測值U＇R1（V）絕對誤差相對誤差10V10KΩ20KΩ五、實驗注意事項1．控制屏提供所有實驗的電源，直流穩(wěn)壓源和直流恒流源均可通過粗調(diào)（分段調(diào)）旋鈕和細調(diào)（連續(xù)調(diào)）旋鈕調(diào)節(jié)其輸出量，并由數(shù)字式電壓表和毫安表顯示其輸出量的大小，啟動實驗裝置電源之前，應使其輸出旋鈕置于零位，實驗時再緩慢地增、減輸出。2．穩(wěn)壓源的輸出不允許短路，恒流源的輸出不允許開路。3．電壓表應與電路并聯(lián)使用，電流表與電路串聯(lián)使用，并且都要注意極性與量限的合理選擇。六、

6、預習思考題1．根據(jù)實驗內(nèi)容1和2，若已求出0.5mA檔和2.5V檔的內(nèi)阻，可否直接計算得出5mA檔和10V檔的內(nèi)阻？2．用量限為10A的電流表測實際值為8的電流時，實際讀數(shù)為8.1A，求測量的絕對誤差和相對誤差。3．如圖1-4（a）、（b）為伏安法測量電阻的兩種電路，被測電阻的實際阻值為RX，電壓表的內(nèi)阻為RV，電流表的內(nèi)阻為RA，求兩種電路測量電阻RX的相對誤差。（a）（b）圖1-4七、實驗報告1．列表記錄實驗數(shù)據(jù)，并計算各被測儀表的內(nèi)阻值。2．計算實驗內(nèi)容3的絕對誤差與相對誤差。3．對思考題的計算。4．心得體會及其它。66實驗二電路元件伏安特性的測繪一、實驗目的1．學會識別常用電路元

7、件的方法。2．掌握線性電阻、非線性電阻元件伏安特性的逐點測試法。3．掌握實驗裝置上直流電工儀表和設備的使用方法。二、實驗原理任一個二端元件，它的端電壓U與通過該元件的電流I之間的函數(shù)關系，稱為該元件的伏安特性。如果將這種關系表示在I－U平面上，則稱為伏安特性曲線。通過一定的測量電路，用電壓表、電流表可測定元件的伏安特性，由測得的伏安特性可了解該元件的性質(zhì)。通過測量得到元件伏安特性的方法稱為伏安測量法，簡稱伏安法。1．線性電阻元件的伏