電路分析基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)講義完稿

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1、實(shí)驗(yàn)一基本電工儀表的使用與測(cè)量誤差的計(jì)算一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?．熟悉實(shí)驗(yàn)裝置上各類測(cè)量?jī)x表的布局。2．熟悉實(shí)驗(yàn)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(cè)量方法。4．熟悉電工儀表測(cè)量誤差的計(jì)算方法。二、原理說明1．為了準(zhǔn)確地測(cè)量電路中實(shí)際的電壓和電流，必須保證儀表接入電路后不會(huì)改變被測(cè)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(shí)際使用的電工儀表都不能滿足上述要求。因此，當(dāng)測(cè)量?jī)x表一旦接入電路，就會(huì)改變電路原有的工作狀態(tài)，這就導(dǎo)致儀表的讀數(shù)值與電路原有的實(shí)際值之間出現(xiàn)誤差，這種測(cè)量誤差值的大小與儀表本身內(nèi)阻值的大小密切相關(guān)。2．本實(shí)驗(yàn)測(cè)量電流表的內(nèi)

2、阻采用“分流法”，如圖1-1所示。A為被測(cè)內(nèi)阻（RA）R的直流電流表，測(cè)量時(shí)先斷開開關(guān)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(guān)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(shí)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(xì)微、平滑。圖1-13．測(cè)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(cè)內(nèi)阻（RV）的電壓表，測(cè)量時(shí)先將開關(guān)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)

3、。然后斷開開關(guān)S，調(diào)節(jié)RB阻值使電壓表V的指示值減半。此時(shí)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(cè)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(jì)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(cè)量UR1值，當(dāng)RV與R1并聯(lián)后，RAB=，以此來替代上式中的R1，則得U，R1=絕對(duì)誤差為△U=U，R1－UR1=U（－）化簡(jiǎn)后得△U=若R1=R2=RV，則得△U=－相對(duì)誤差△U％=100％=×100％=－33.3三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備序號(hào)名稱型號(hào)與規(guī)格數(shù)量備注1可調(diào)直流穩(wěn)壓

4、電源0～30V12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(shí)驗(yàn)內(nèi)容1．根據(jù)“分流法”原理測(cè)定FM-47型（或其它型號(hào)）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(cè)量電流表量限S斷開時(shí)表讀數(shù)（mA）S閉合時(shí)表讀數(shù)（mA）RS（Ω）R1（Ω）計(jì)算內(nèi)阻RA0.5mA5mA2．根據(jù)“分壓法”原理按圖書館1-2接線，測(cè)定萬用電表直流電壓2.5V和10V檔量限的內(nèi)阻。被測(cè)量電流表量限S斷開時(shí)表讀數(shù)（V）S閉合時(shí)表讀數(shù)（V）RS（KΩ）R1（KΩ）計(jì)算內(nèi)阻RA（KΩ）S（Ω/V

5、）2.5mA6610mA3．用萬用電表直流電壓10V檔量限測(cè)量圖1-3電路中R1上的電壓UR1之值，并計(jì)算測(cè)量的絕對(duì)誤差與相對(duì)誤差。UR2R1R10V（KΩ）計(jì)算值UR1（V）實(shí)測(cè)值U＇R1（V）絕對(duì)誤差相對(duì)誤差10V10KΩ20KΩ五、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)1．控制屏提供所有實(shí)驗(yàn)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(xì)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(dòng)實(shí)驗(yàn)裝置電源之前，應(yīng)使其輸出旋鈕置于零位，實(shí)驗(yàn)時(shí)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(yīng)與電路并聯(lián)使用，電流表與電路串聯(lián)使用，并且都要

6、注意極性與量限的合理選擇。六、預(yù)習(xí)思考題1．根據(jù)實(shí)驗(yàn)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(jì)算得出5mA檔和10V檔的內(nèi)阻？2．用量限為10A的電流表測(cè)實(shí)際值為8的電流時(shí)，實(shí)際讀數(shù)為8.1A，求測(cè)量的絕對(duì)誤差和相對(duì)誤差。3．如圖1-4（a）、（b）為伏安法測(cè)量電阻的兩種電路，被測(cè)電阻的實(shí)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(cè)量電阻RX的相對(duì)誤差。（a）（b）圖1-4七、實(shí)驗(yàn)報(bào)告1．列表記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并計(jì)算各被測(cè)儀表的內(nèi)阻值。2．計(jì)算實(shí)驗(yàn)內(nèi)容3的絕對(duì)誤差與相對(duì)誤差。3．對(duì)思考題的計(jì)算。4．心得體會(huì)及其它。66實(shí)驗(yàn)二電路元件伏安特性的測(cè)

7、繪一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?．學(xué)會(huì)識(shí)別常用電路元件的方法。2．掌握線性電阻、非線性電阻元件伏安特性的逐點(diǎn)測(cè)試法。3．掌握實(shí)驗(yàn)裝置上直流電工儀表和設(shè)備的使用方法。二、實(shí)驗(yàn)原理任一個(gè)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(guān)系，稱為該元件的伏安特性。如果將這種關(guān)系表示在I－U平面上，則稱為伏安特性曲線。通過一定的測(cè)量電路，用電壓表、電流表可測(cè)定元件的伏安特性，由測(cè)得的伏安特性可了解該元件的性質(zhì)。通過測(cè)量得到元件伏安特性的方法稱為伏安測(cè)量法，簡(jiǎn)稱伏安法。1．線性電阻元件的伏