電工學2實驗講義.doc

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1、1.4電子儀器儀表使用一【實驗目的】1.學習正確使用數(shù)字萬用表和直流穩(wěn)壓電源；2.驗證疊加原理及基爾霍夫定律；3.加深對線性電路中參考方向和實際方向以及電壓、電流正負的認識。【相關知識要點】1.疊加原理：在任一線性網(wǎng)絡中，多個激勵同時作用的總響應等于每個激勵單獨作用時引起的響應之和。疊加定理是線性電路普遍適用的基本定理，它是線性電路的重要性質(zhì)之一。應用疊加定理可以把一個復雜電路分解成幾個簡單電路來研究，如圖1.4.1所示，然后將這些簡單電路的研究結果疊加，便可求得原來電路中的電流或電壓。圖1.4.1疊加定理示意圖2.基爾霍夫定律：基爾荷

2、夫電流定律(KCL):對任一節(jié)點,在任一時刻,所有各支路電流的代數(shù)和恒等于零。即:∑I＝0(若流入節(jié)點為正，則流出節(jié)點為負)基爾荷夫電壓定律(KVL):沿任一繞行回路,在任一時刻,所有支路或元件電壓的代數(shù)和恒等于零。即:∑U＝0（若與繞行方向相同為正，則與繞行方向相反為負）【預習與思考】1.掌握疊加原理、基爾霍夫定律等理論。2.計算圖1.4.1中負載支路的電壓UL、電流IL，將所得值記入表1.4.1中。3.疊加原理中，兩個電源同時作用時在電路中所消耗的功率是否也等于兩個電源單獨作用時所消耗的功率之和？為什么？【注意事項】1.在使用萬用表測量

3、時，注意電壓、電流、歐姆等檔次的選擇，切忌用電流檔測電壓（即與被測元件并聯(lián)）。2.一定要在電源斷開的情況下，才能用萬用表測電阻。3.在使用穩(wěn)壓電源時，只允許按下一個琴鍵按鈕，切勿將幾個選擇按鈕同時壓下，使幾組互相獨立的電源并聯(lián)在同一個電壓表上，而將幾個電源相互短路造成儀器的損壞。4.通電后，如UL等于零，可用電壓表逐點測量電壓的方法，找到故障點，分析判斷是導線還是器件發(fā)生了故障，斷電后，仔細檢查、排除故障?！緦嶒炘O計及測試】用數(shù)字萬用表歐姆擋測試R1、R2、R3、RL，測試結果記人表1.4.1中，與標稱值對照。表1.4.1R1R2R3RL標

4、稱值100200200300測量值調(diào)節(jié)穩(wěn)壓電源，使其一路電壓源輸出E1=6V，另一路電壓源輸出E2=9V，待用。1.疊加原理實驗（1）先將開關SI、SII撥向“2”側，再按實驗原理電路圖1.4.2接線。（2）測量下列三種情況下負載電阻的電壓值UL，并將數(shù)據(jù)記入表1.4.1中電源E1單獨作用于電路（SI撥“1”，SII撥“2”），電源E2單獨作用于電路的情況（SI撥“2”，SII撥“1”），電源E1和E2同時作用于電路的情況（SI、SII都撥“1”）。（3）測負載電流值IL：將萬用表置于直流電流檔“20mA”處并串入RL支路中（注意極性），分

5、別在a、b、c步驟情況下，測得電流值IL，并將數(shù)據(jù)記入表1.4.2中。圖1.4.2疊加原理實驗電路圖表1.4.2表1.4.2UL/VIL/mA計算值測量值誤差計算值測量值誤差E1單獨作用E2單獨作用E1E2共同作用2.基爾霍夫定律實驗（1）開關SI、SII撥向“2”側,將實驗原理電路圖1.4.2中的RL支路去掉,SI、SII撥向“1”側。（2）KCL的驗證:用萬用表直流電流200mA檔分別測量I1、I2、I3,將數(shù)據(jù)記入表1.4.3中。（3）KVL的驗證:用萬用表直流電壓20V檔測量Uec、E1、E2、Ude,將數(shù)據(jù)記入表1.4.3中(注意

6、繞行方向與電壓極性)。表1.4.3I1/mAI2/mAI3/mA∑IUec/VE1/VE2/VUde/V∑U測量值計算值誤差/％【實驗報告要求】1.完成表中測量值，根據(jù)圖中參數(shù)計算各理論值。2.分析誤差，并指出產(chǎn)生誤差的因素？3.為什么電流表不能與電路并聯(lián)？電壓表不能與電路串聯(lián)？2.3單管電壓放大電路【實驗目的】1.掌握單管電壓放大電路靜態(tài)工作點、電壓放大倍數(shù)的測量方法;2.觀察放大器產(chǎn)生失真的各種現(xiàn)象，并學會解決的方法;3.進一步掌握雙蹤示波器、函數(shù)信號發(fā)生器、晶體管毫伏表、數(shù)字萬用表的使用?！鞠嚓P知識要點】1.單管電壓放大器是眾多電子設

7、備最基本的組成部分。對一個電壓放大器的基本要求是，除了希望得到一定大小的電壓放大倍數(shù)外，還要求放大后的波形不失真。放大器的作用是使其輸出的能量按照輸入信號變化的規(guī)律而變化。輸出的能量來自于直流電源，放大器本身并不能將輸入信號的能量放大。2.單管電壓放大器的放大倍數(shù)Au由下式?jīng)Q定:(2.3.1)式中＝∥(2.3.2)(2.3.3)由式(2.3.1)可知,與成正比,空載時＝∞,＝為最大值,故最大。帶負載后,較小,也隨之減小,愈小,也愈小。由式（2.3.3）可知，當值足夠大時，》200Ω(2.3.4)由此式可知，此時近似與β值無關，靜態(tài)電流的大小

8、對放大倍數(shù)卻有很大影響。3.由于晶體管是一個非線性元件,如果靜態(tài)電流設置過低,易產(chǎn)生截止失真。反之,如果靜態(tài)電流設置過高,則易產(chǎn)生飽和失真。只有當靜態(tài)工作點設置得合適,使之工作在