電工學(xué)電工學(xué)實(shí)驗(yàn).doc

《電工學(xué)電工學(xué)實(shí)驗(yàn).doc》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。

1、電工實(shí)驗(yàn)—01基爾霍夫定律驗(yàn)證和電位的測定一．實(shí)驗(yàn)?zāi)康?．驗(yàn)證基爾霍夫電流定律（KCL）和電壓定律（KVL）2．通過電路中各點(diǎn)電位的測量加深對電位、電壓及它們之間關(guān)系的理解3．通過實(shí)驗(yàn)加強(qiáng)對參考方向的掌握和運(yùn)用的能力4．訓(xùn)練電路故障的診查與排除能力二．實(shí)驗(yàn)原理與說明1．基爾霍夫電流定律（KCL）在任一時刻，流出（或流入）集中參數(shù)電路中任一可以分割開的獨(dú)立部分的端子電流的代數(shù)和恒等于零，即：ΣI=0或ΣI入=ΣI出式（1-1）此時，若取流出節(jié)點(diǎn)的電流為正，則流入節(jié)點(diǎn)的電流為負(fù)。它反映了電流的連續(xù)性。說明了節(jié)點(diǎn)上各支路電流的約束關(guān)

2、系，它與電路中元件的性質(zhì)無關(guān)。要驗(yàn)證基式電流定律，可選一電路節(jié)點(diǎn)，按圖中的參考方向測定出各支路電流值，并約定流入或流出該節(jié)點(diǎn)的電流為正，將測得的各電流代入式（1-1），加以驗(yàn)證。2．基爾霍夫電壓定律（KVL）按約定的參考方向，在任一時刻，集中參數(shù)電路中任一回路上全部元件兩端電壓代數(shù)和恒等于零，即：ΣU=0式（1-2）它說明了電路中各段電壓的約束關(guān)系，它與電路中元件的性質(zhì)無關(guān)。式（1-2）中，通常規(guī)定凡支路或元件電壓的參考方向與回路繞行方向一致者取正號，反之取負(fù)號。3．電壓、電流的實(shí)際方向與參考方向的對應(yīng)關(guān)系參考方向是為了分析、

3、計(jì)算電路而人為設(shè)定的。實(shí)驗(yàn)中測量的電壓、電流的實(shí)際方向，由電壓表、電流表的“正”端所標(biāo)明。在測量電壓、電流時，若電壓表、電流表的“正”端與參考方向的“正”方向一致，則該測量值為正值，否則為負(fù)值。圖1-1電壓，電流的實(shí)際方向和參考方向4．電位與電位差在電路中，電位的參考點(diǎn)選擇不同，各節(jié)點(diǎn)的電位也相應(yīng)改變，但任意兩節(jié)點(diǎn)間的電位差不變，即任意兩點(diǎn)間電壓與參考點(diǎn)電位的選擇無關(guān)。5．故障分析與檢查排除（1）實(shí)驗(yàn)中常見故障13①連線：連線錯，接觸不良，斷路或短路；②元件：元件錯或元件值錯，包括電源輸出錯；③參考點(diǎn)：電源、實(shí)驗(yàn)電路、測試儀器

4、之間公共參考點(diǎn)連接錯誤等等。（2）故障檢查故障檢查方法很多，一般是根據(jù)故障類型，確定部位、縮小范圍，在小范圍內(nèi)逐點(diǎn)檢查，最后找出故障點(diǎn)并給予排除。簡單實(shí)用的方法是用萬用表（電壓檔或電阻檔）在通電或斷電狀態(tài)下檢查電路故障。①通電檢查法：用萬用表的電壓檔（或電壓表），在接通電源情況下，根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理，電路某兩點(diǎn)應(yīng)該有電壓，萬用表測不出電壓；某兩點(diǎn)不應(yīng)該有電壓，而萬用表測出了電壓；或所測電壓值與電路原理不符，則故障即在此兩點(diǎn)間。②斷電檢查法：用萬用表的電阻檔（或歐姆表），在斷開電源情況下，根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理，電路某兩點(diǎn)應(yīng)該導(dǎo)通無電阻（或電阻

5、極?。?，萬用表測出開路（或電阻極大）；某兩點(diǎn)應(yīng)該開路（或電阻很大），但測得的結(jié)果為短路（或電阻極?。?，則故障即在此兩點(diǎn)間。二．實(shí)驗(yàn)設(shè)備名稱數(shù)量型號1．直流穩(wěn)壓電源1臺0~30V可調(diào)1臺1組+15V固定2．萬用表1臺3．電阻4只100W*1150W*1220W*1510W*14．短接橋和連接導(dǎo)線若干P8-1和501485．實(shí)驗(yàn)用9孔插件方板1塊297mm×300mm三．實(shí)驗(yàn)步驟1．驗(yàn)證基爾霍夫定律（KCL和KVL）的實(shí)驗(yàn)線路圖1-2驗(yàn)證基爾霍夫定律實(shí)驗(yàn)線路2．基爾霍夫電流定律（KCL）的驗(yàn)證（1）按圖1-2接線，Us1、Us2用

6、直流穩(wěn)壓電源提供。（2）用萬用表（電流檔）依次測出電流I1、I2、I3，（以節(jié)點(diǎn)b為例），數(shù)據(jù)記入表1-1內(nèi)。（3）根據(jù)KCL定律式（1-1）計(jì)算ΣI，將結(jié)果填入表1-1，驗(yàn)證KCL。13表1-1驗(yàn)證KCL實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)I1(mA)I2(mA)I3（mA）ΣI1．基爾霍夫電壓定律（KVL）的驗(yàn)證（1）按圖1-2接線，US1、US2用直流穩(wěn)壓電源。（2）用萬用表的電壓檔，依次測出回路1（繞行方向：beab）和回路2（繞行方向：bcdeb）中各支路電壓值，數(shù)據(jù)記入表1-2內(nèi)。（3）根據(jù)KVL定律式（1-2），計(jì)算ΣU，將結(jié)果填入表1-2

7、，驗(yàn)證KVL。表1-2驗(yàn)證KVL實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)回路1(beab)Ube(V)Uea(V)Uab(V)ΣU回路2(bcdeb)Ubc(V)Ucd(V)Ude(V)Ueb(V)ΣU2．電位的測定（1）仍按1-2接線。（2）分別以c、e兩點(diǎn)作為參考節(jié)點(diǎn)（即Vc=0、Ve=0），測量圖1-2中各節(jié)點(diǎn)電位，將測量結(jié)果記入表1-3中。（3）通過計(jì)算驗(yàn)證：電路中任意兩點(diǎn)間的電壓與參考點(diǎn)的選擇無關(guān)。表1-3不同參考點(diǎn)電位與電壓測試值(V)VaVbVcVdVec節(jié)點(diǎn)e節(jié)點(diǎn)計(jì)算值(V)UabUbcUcdUdeUebUeac節(jié)點(diǎn)e節(jié)點(diǎn)二．注意事項(xiàng)1．使用

8、指針式儀表時，要特別關(guān)注指針的偏轉(zhuǎn)情況，及時調(diào)換表的極性，防止指針打彎或損壞儀表。2．驗(yàn)證KCL、KVL時，電壓端電壓都要進(jìn)行測量，實(shí)驗(yàn)中給定的已知量僅作為參考。3．測量電壓、電位、電流時，不但要讀出數(shù)值來，還要判斷實(shí)際方向，并與設(shè)定的參考方向進(jìn)行比較，若不一致，則該數(shù)前加“