電工實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)(實(shí)驗(yàn)一~實(shí)驗(yàn)四)

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1、電子電工學(xué)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)(適用專業(yè)化學(xué)工程與工藝)15目錄實(shí)驗(yàn)一電路基本定律及定理的驗(yàn)證2實(shí)驗(yàn)二常用電子儀器使用與測量5實(shí)驗(yàn)三單管放大電路10實(shí)驗(yàn)四模擬信號運(yùn)算電路1215實(shí)驗(yàn)一電路基本定律及定理的驗(yàn)證1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康蘑艑W(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)室規(guī)章制度和基本的安全用電常識，熟悉實(shí)驗(yàn)電源、實(shí)驗(yàn)設(shè)備情況。⑵通過對電路基本定律(基爾霍夫、疊加定理、戴維南定理)的驗(yàn)證，加深對定律的理解和靈活應(yīng)用；學(xué)會電路中電壓、電流的測量方法。⑶明確實(shí)際測量中存在的誤差，學(xué)會分析誤差。2.實(shí)驗(yàn)設(shè)備和器材⑴直流可調(diào)穩(wěn)壓電源。⑵直流電壓、電流表。⑶電阻元件、可調(diào)電阻。3.實(shí)驗(yàn)原理與說明(1)基爾霍夫定律(KCL、KVL)

2、基爾霍夫定律是電路的基本定律，適用于集總參數(shù)電路。KCL：任一時刻，任一節(jié)點(diǎn)，所有流出該節(jié)點(diǎn)的電流代數(shù)和恒為零，即Σi＝0。KVL：任一時刻，任一回路，沿某繞行方向所有元件電壓的代數(shù)和恒為零，即Σu＝0。(2)疊加定理在線性電路中，任一支路的電流或電壓都是電路中各個獨(dú)立電源分別單獨(dú)作用于電路時，在該支路中所產(chǎn)生的電流或電壓的代數(shù)和。電源單獨(dú)作用是指：除該電源外，其他獨(dú)立源取零，即電壓源用短路線代替，電流源用開路代替。(3)戴維南定理任一線性含源二端網(wǎng)絡(luò)，對外電路而言，均可用一個電壓源和一個電阻串聯(lián)的組合來等效-------戴維南等效電路。電壓源的電壓為含源二端網(wǎng)絡(luò)的開路

3、電壓UOC；等效電阻為對應(yīng)無源二端網(wǎng)絡(luò)的等效電阻R0。(4)誤差分析①測量值與真實(shí)值間的差異稱為誤差。②誤差有兩類：絕對誤差=

4、測量值-真實(shí)值

5、，相對誤差=(絕對誤差/真實(shí)值)×100%。③實(shí)際測量中，應(yīng)利用合理測試手段使誤差最小。4.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟(1)基爾霍夫定律(KCL、KVL)的驗(yàn)證①實(shí)驗(yàn)電路如圖1-1，圖中I1、I2、I3的方向?yàn)榧僭O(shè)的參考方向，為防止電流表內(nèi)阻影響測量精度，在實(shí)測I1～I(xiàn)3時電流表應(yīng)分別接入。圖1-1②將兩路直流穩(wěn)壓電源（令U1＝12V，U2＝6V）分別接入電路。用直流電流15表測量各電流值；用直流電壓表分別測量各電壓值，將測量結(jié)果記錄于表1

6、-1中。表1-1被測量I1(mA)I2(mA)I3(mA)U1(V)U2(V)UFA(V)U3(V)UED(V)UAB(V)UCD(V)計(jì)算值測量值相對誤差(2)疊加定理的驗(yàn)證①實(shí)驗(yàn)電路如圖1-1。雙路穩(wěn)壓源的輸出分別調(diào)節(jié)為12V和6V接至圖1-1中U1和U2處。②U1電源單獨(dú)作用時：電路中接入U1電源；斷開U2電源，用導(dǎo)線連接U2斷開處；用直流電流表測量各支路電流，用直流電壓表測量UAD，數(shù)據(jù)記入表1-2。表1-2測量內(nèi)容I1(mA)I2(mA)I3(mA)U3(V)U1單獨(dú)作用時U2單獨(dú)作用時U1、U2共同作用時③U2電源單獨(dú)作用時：電路中接入U2電源；斷開U1電源

7、，用導(dǎo)線連接U1斷開處；將數(shù)據(jù)記入表1-2。④U1和U2共同作用時：將U1、U2電源均接入電路，將數(shù)據(jù)記入表1-2。(3)戴維南定理驗(yàn)證①實(shí)驗(yàn)電路如圖1-2(a)。②接入穩(wěn)壓電源U1=12V和U2=6V，用電壓表測量AD端的開路電壓UAD，即戴維南等效電路的電源電壓UOC，數(shù)據(jù)記入表1-3。(a)實(shí)驗(yàn)電路(b)等效電路圖1-2有源二端網(wǎng)絡(luò)圖1-3測R0電路15③測戴維南等效電阻R0將有源二端網(wǎng)絡(luò)中的電壓源U1(12V)和U2(6V)斷開，用導(dǎo)線連接U1、U2斷開處，不接R3，在AD間外加電壓U=6V（由穩(wěn)壓電源供電），串入電流表測量I1、I2，計(jì)算電流I，如圖1-3所示

8、；則等效電阻R0=U/I，將數(shù)據(jù)記入表1-3。表1-3被測量UOC(V)I1I2IR0計(jì)算值測量值④用戴維南定理測量測量電路如圖1-4，圖中電壓源Us調(diào)到上述②所測得的開路電壓Uoc之值，電阻Rs取上述③所測得的R0值(電阻箱上獲取)，接入直流電流表和電壓表測量電阻R3(510W)上電流I3及電壓U3，數(shù)據(jù)記錄表1-4中。表1-4被測量戴維南等效電路測量U3（V）I3（mA）圖1-41.實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)⑴穩(wěn)壓電源的兩輸出線間不得相碰，以免造成短路事故。⑵用電流表測量支路電流時，或者用電壓表測量電壓降時，應(yīng)注意儀表的極性，正確判斷測得值的＋、－號后，記入數(shù)據(jù)表格。⑶測量時應(yīng)注

9、意儀表量程的更換。當(dāng)實(shí)驗(yàn)儀表超量限應(yīng)及時更換至高位檔。⑷所有需要測量的電壓值，均以電壓表測量的讀數(shù)為準(zhǔn)。US也需測量，不應(yīng)取電源本身的顯示值。⑸線路改接時，要關(guān)閉電源。2.預(yù)習(xí)思考題⑴根據(jù)圖1-1及圖1-2(a)中的電路參數(shù)，計(jì)算出各待測值，分別記入表1-1及表1-3中；以便實(shí)驗(yàn)測量時，可正確地選定電流表和電壓表的量程，有助于對操作失誤作出及時的判斷。⑵用直流電流表測量電流時，若參考方向與實(shí)際方向不符會有何顯示？如何正確判斷所測得的電流方向？⑶令U1、U2分別單獨(dú)作用應(yīng)如何操作？可否將不作用的電源（U1或U2）短接置零？3.實(shí)驗(yàn)報(bào)告⑴根據(jù)