电工电子技术Multisim仿真实验第教学PPT作者王廷才电工基础仿真实验

1、第8章电工基础仿真实验第1章Multisim 10概述第2章Multisim 10的元器件库与虚拟元器件第3章元器件创建与元器件库管理第4章Multisim 10虚拟仪器仪表的使用第5章电路原理图的设计第6章电路仿真分析第7章仿真分析结果显示与后处理第8章电工基础仿真实验第9章模拟电子技术仿真实验第10章数字电子技术仿真实验附录第8章电工基础仿真实验8.1欧姆定律仿真实验8.2基尔霍夫电压定律仿真实验8.3基尔霍夫电流定律仿真实验8.4直流电路的电功率仿真实验8.5节点电压分析法仿真分析8.6网孔电流分析法仿真实验8.7叠加定理仿真实验8.8戴维南定理仿真实验8.9RC一阶动态电路仿真实验8.

2、10RLC二阶动态电路仿真实验8.11感抗仿真实验第8章电工基础仿真实验8.12容抗仿真实验8.13串联交流电路的阻抗仿真实验8.14交流电路的功率和功率因数仿真实验8.15交流电路基尔霍夫电压定律仿真实验8.16交流电路基尔霍夫电流定律仿真实验8.17三相交流电路仿真实验8.18三相电路功率测量仿真实验8.1欧姆定律仿真实验1 1、仿真实验目的、仿真实验目的（1）学习使用万用表测量电阻。（2）验证欧姆定律。2 2、元器件选取、元器件选取（1）电源：Place SourcePOWER_SOURCESDC_POWER,选取直流电源,设置电源电压为12V。（2）接地：Place SourcePOW

3、ER_SOURCESGROUND，选取电路中的接地。（3）电阻：Place BasicRESISTOR,选取R1=10,R2=20。（4）数字万用表：从虚拟仪器工具栏调取XMM1。（5）电流表：Place IndicatorsAMMETER，选取电流表并设置为直流档。8.1欧姆定律仿真实验3 3、仿真实验电路、仿真实验电路图8-1数字万用表测量电阻阻值的仿真实验电路及数字万用表面板8.1欧姆定律仿真实验4 4、电路原理简述、电路原理简述5 5、仿真分析、仿真分析（1 1）测量电阻阻值的仿真分析）测量电阻阻值的仿真分析 搭建图8-1a所示的用数字万用表测量电阻阻值的仿真实验电路， 数字万用表按图

4、设置。 单击仿真开关，激活电路，记录数字万用表显示的读数。 将两次测量的读数与所选电阻的标称值进行比较，验证仿真结果。（2 2）欧姆定律电路的仿真分析）欧姆定律电路的仿真分析 搭建图8-2a所示的欧姆定律仿真电路。 单击仿真开关，激活电路，数字万用表和电流表均出现读数，记 录电阻R1两端的电压值U和流过R的电流值I。8.1欧姆定律仿真实验根据电压测量值U、电流测量值I及电阻测量值R验证欧姆定律。改变电源V1的电压数值分别为2V、4V、6V、8V、10V、14V，读取U和I的数值，填入表8-1，根据记录数值验证欧姆定律，画出U(I)特性曲线。表8-1记录U和I的数值V1/VU/VI/A24681

5、012146 6、思考题、思考题（1）当电压一定时，如果电阻阻值增加，流过电阻的电流将如何变化?（2）根据所作的U(I)特性曲线，说明相应的电阻是非线性电阻还是线性 电阻?8.1欧姆定律仿真实验8.2基尔霍夫电压定律仿真实验1 1、仿真实验目的、仿真实验目的（1）验证基尔霍夫电压定律。（2）根据电路的电流和电压确定串联电阻电路的等效电阻。2 2、元器件选取、元器件选取（1）电源：Place SourcePOWER_SOURCESDC_POWER,选取直流电 源，设置电源电压为12V。（2）接地：Place SourcePOWER_SOURCESGROUND，选取电路中 的接地。（3）电阻：Pl

6、ace BasicRESISTOR,选取阻值为1k、3k和6k的电阻。（4）数字万用表：从虚拟仪器工具栏调取XMM1。（5）电流表：Place IndicatorsAMMETER，选取电流表并设置为直流档。（6）电压表：Place IndicatorsVOLTMETER，选取电压表并设置为直流档。8.2基尔霍夫电压定律仿真实验图8-3串联等效电阻仿真电路及数字万用表面板3 3、仿真实验电路、仿真实验电路8.2基尔霍夫电压定律仿真实验图8-4基尔霍夫电压定律仿真电路8.2基尔霍夫电压定律仿真实验4 4、电路原理简述、电路原理简述（1）两个或两个以上的元件首尾依次连接在一起称为串联，串联电路中 流

7、过每个元件的电流相等。（2）基尔霍夫电压定律指出，在电路中环绕任意闭合路径一周，所有电 压降的代数和必须等于所有电压升的代数和。5 5、仿真分析、仿真分析（1）电阻串联仿真电路 搭建图8-3a所示的串联等效电阻仿真电路。 单击仿真开关，激活电路，数字万用表会显示测量到的电阻串联 的等效电阻值，记录测量值，并与计算值比较。（2）基尔霍夫电压定律仿真电路 搭建图8-4所示的基尔霍夫电压定律仿真电路。8.2基尔霍夫电压定律仿真实验 单击仿真开关，激活电路，记录电流表显示数据I12、I34、I56和电压表 显示数据U23、U45、U60。 利用测量的数据，验证基尔霍夫电压定律。6 6、思考题、思考题（

8、1）试将等效电阻R的计算值和测量值进行比较，情况如何？（2）电源电压U1与U23+U45+U60有什么关系？哪些是电压降，哪些是电压升？1 1、仿真实验目的、仿真实验目的（1）测量并联电阻电路的等效电阻并比较测量值和计算值。（2）测量并联电阻支路电流，验证基尔霍夫电流定律。2 2、元器件选取、元器件选取（1）电源：Place SourcePOWER_SOURCESDC_POWER,选取直流电 源并设置电源电压为12V。（2）接地：Place SourcePOWER_SOURCESGROUND，选取电路中的 接地。（3）电阻：Place BasicRESISTOR,选取阻值为1k、2k和4k的电

9、阻。（4）数字万用表：从虚拟仪器工具栏调取XMM1。（5）电流表：Place IndicatorsAMMETER，选取电流表并设置为直流档。（6）电压表：Place IndicatorsVOLTMETER，选取电压表并设置为直流档。8.2基尔霍夫电压定律仿真实验8.3基尔霍夫电流定律仿真实验图8-5并联等效电阻仿真电路及数字万用表面板3 3、仿真实验电路、仿真实验电路8.3基尔霍夫电流定律仿真实验图8-6基尔霍夫电流定律仿真电路8.3基尔霍夫电流定律仿真实验4 4、电路原理简述电路原理简述5 5、仿真分析、仿真分析（1）电阻并联仿真电路 搭建图8-5a所示的并联等效电阻仿真电路。 单击仿真开关

10、，激活电路，用数字万用表欧姆档测量并联电路的 等效电阻R。 将测得的等效电阻值与公式计算得到的等效电阻值相比较。（2）基尔霍夫电流定律仿真电路 搭建图8-6所示的基尔霍夫电流定律仿真电路。 单击仿真开关，激活电路，记录电流表显示数据I12、I30、I40、I50。 利用测量的数据，验证基尔霍夫电流定律。8.3基尔霍夫电流定律仿真实验6 6、思考题思考题（1）并联电阻的测量值与计算值比较情况如何?（2）比较电压测量值U30、U40和U50，情况如何?由此可得到什么结论？（3）电流I12与电流I30、I40、I50之和有什么关系?应用这个结果能证实基 尔霍夫电流定律的正确性吗?8.4直流电路的电功

11、率仿真实验1 1、仿真实验目的、仿真实验目的（1）研究功率与电压电流之间的关系。（2）根据电流和电压计算灯泡的损耗功率。（3）研究负载电阻的大小与获得最大输出功率的关系。2 2、元器件选取、元器件选取（1）电源：Place SourcePOWER_SOURCESDC_POWER,选取直流电源 并设置电压为12V。（2）接地：Place SourcePOWER_SOURCESGROUND，选取电路中的 接地。（3）电阻：Place BasicRESISTOR,选取阻值为1和1k的电阻。（4）功率表：从虚拟仪器工具栏调取XWM1和XWM2。（5）电流表：Place IndicatorsAMMETE

12、R，选取电流表并设置为直流档。（6）电压表：Place IndicatorsVOLTMETER，选取电压表并设置为直流档。（8）灯泡：Place IndicatorsLAMP，选取12V、25W的灯泡。8.4直流电路的电功率仿真实验3 3、仿真电路、仿真电路图8-7测量灯泡损耗功率的仿真电路及功率表面板图8.4直流电路的电功率仿真实验图8-8负载电阻获得最大传输功率仿真电路及功率表面板图8.4直流电路的电功率仿真实验4 4、电路原理简述电路原理简述5 5、仿真分析仿真分析（1 1）测量灯泡的损耗功率仿真电路测量灯泡的损耗功率仿真电路 搭建图8-7a所示的测量灯泡损耗功率的仿真电路。 单击仿真开

13、关，激活电路，测量并记录灯泡两端的电压U和流过的 电流I。 将光标移动到功率表图标上双击鼠标左键，打开功率表面板，读 取并记录功率表的读数。 根据步骤2)测量的电压U和电流I，计算灯泡的损耗功率P0，并与 步骤3)读取的功率表读数进行比较。（2 2）负载电阻获得最大传输功率仿真电路）负载电阻获得最大传输功率仿真电路 搭建图8-8a所示的负载电阻获得最大传输功率仿真电路。 单击仿真开关，激活电路，观察记录XWM1和XWM2显示的读数。8.4直流电路的电功率仿真实验 以负载电阻R2为横坐标、负载功率PO为纵坐标画出负载功率曲线 图，并在曲线上标出最大功率点和相应的R2值。 以负载电阻R2为横坐标、

14、效率为纵坐标画出效率变化曲线图，并 在曲线上标出最高效率点和相应的R2值。6 6、思考题、思考题（1）灯泡损耗功率的计算值等于灯泡功率的额定值吗?（2）当负载电阻R2增大时，负载电压U和负载电流I发生什么变化?（3）为了获得从电源到负载的最大传输功率，需要多大的负载电阻R2?负 载电阻R2与电源内阻R1之间有什么关系?（4）需要多大的负载电阻R2才能得到最高功率传输效率?与获得最大输出 功率的电阻值相同吗?8.4直流电路的电功率仿真实验表8-2不同负载实验记录R2/P0/WPc/W/%10040080010001500300050008.5节点电压分析法仿真分析1 1、仿真实验目的、仿真实验目

15、的（1）掌握求解三节点电路的节点电压方法。（2）将节点电压分析法列方程求解结果与仿真测量结果进行比较。2 2、元器件选取、元器件选取（1）电流源：Place SourceSIGNAL_CURRUNTDC_CURRUN,选取电 流源并根据电路设置电流值。（2）接地：Place SourcePOWER_SOURCESGROUND，选取电路中 的接地。（3）电阻：Place BasicRESISTOR,选取电阻并根据电路设置电阻值。（4）电流表：Place IndicatorsAMMETER，选取电流表并设置为直流档。（5）电压表：Place IndicatorsVOLTMETER，选取电压表并设置

16、为直流档。8.5节点电压分析法仿真分析3 3、仿真电路、仿真电路图8-9节点电压分析法仿真电路4 4、电路计算、电路计算8.5节点电压分析法仿真分析5 5、仿真分析仿真分析（1）搭建图8-9所示的节点电压分析法仿真电路。（2）单击仿真开关，激活电路，读取电压表和电流表的显示数值， 记录在表8-3中，并比较计算值与测量值，验证节点电压分析法。表8-3节点电压分析法仿真数据U10/VU20/V I/A理论计算值仿真测量值6. 6.思考题思考题（1）比较节点电压U10的仿真测量值与计算值，情况如何?（2）比较节点电压U20的仿真测量值与计算值，情况如何?8.5节点电压分析法仿真分析8.6网孔电流分析

17、法仿真实验1 1、仿真实验目的、仿真实验目的（1）学会用网孔电流分析法求解支路电流。（2）掌握网孔电流仿真实验方法，并比较测量值与计算值。2 2、元器件选取、元器件选取（1）电源：Place SourcePOWER_SOURCESDC_POWER,选取电压源并 根据电路设置电压。（2）接地：Place SourcePOWER_SOURCESGROUND，选取电路中的 接地。（3）电阻：Place BasicRESISTOR,选取电阻并根据电路设置电阻值。（4）电流表：Place IndicatorsAMMETER，选取电流表并设置为直流档。8.6网孔电流分析法仿真实验3. 3.仿真电路仿真电路

18、图8-10网孔电流分析法仿真电路4 4、电路计算、电路计算8.6网孔电流分析法仿真实验5 5、仿真分析仿真分析（1）搭建图8-10所示的网孔电流分析法仿真电路。（2）单击仿真开关，激活电路，将电流表显示数值记录在表8-4中，并 比较计算值与测量值，验证网孔电流分析法。表8-4网孔电流分析法仿真数据I1/VI2/V I3/A理论计算值仿真测量值6. 6.思考题思考题（1）比较支路电流值I1、I2和I3的测量值与计算值，情况如何?（2）说明网孔电流与支路电流的区别。8.6网孔电流分析法仿真实验8.7叠加定理仿真实验1 1、仿真实验目的、仿真实验目的（1）学会用叠加定理求解电路中某电阻两端的电压。（

19、2）掌握叠加定理仿真实验方法，并比较测量值与计算值。2 2、元器件选取、元器件选取（1）电源：Place SourcePOWER_SOURCESDC_POWER,选取电源并 根据电路设置电压。（2）接地：Place SourcePOWER_SOURCESGROUND，选取电路中 的接地。（3）电阻：Place BasicRESISTOR,选取电阻并根据电路设置电阻值。（4）电压表：Place IndicatorsVOLTMETER，选取电压表并设置为直 流档。8.7叠加定理仿真实验3 3、仿真电路、仿真电路4 4、电路计算、电路计算5 5、仿真分析、仿真分析（1）搭建图8-11所示的叠加定理仿

20、真电路。（2）单击仿真开关，激活电路，将电压表显示数值记录在表8-5中， 并比较计算值与测量值，验证叠加定理。图8-11叠加定理仿真电路表8-5叠加定理仿真数据UR1/VUR2/VUR3/V理论计算值仿真测量值8.7叠加定理仿真实验6 6、思考题、思考题（1）比较电阻R2两端的电压降UR2计算值与仿真值，情况如何?（2）说明叠加定理的应用。8.8戴维南定理仿真实验1 1、仿真实验目的、仿真实验目的（1）学会用戴维南定理求解电路。（2）掌握戴维南定理仿真实验方法，并比较测量值与计算值。2 2、元器件选取、元器件选取（1）电压源：Place SourcePOWER_SOURCESDC_POWER,

21、选取电 压源并根据电路设置电压。（2）电流源V1：Place SourceSIGNAL_CURRUNTDC_CURRUN,选 取电流源并根据电路设置电流值。（3）接地：Place SourcePOWER_SOURCESGROUND，选取电路中 的接地。（4）电阻：Place BasicRESISTOR,选取电阻并根据电路设置电阻值。（5）数字万用表：从虚拟仪器工具栏调取XMM1。8.8戴维南定理仿真实验3 3、仿真电路、仿真电路图8-12戴维南定理仿真电路8.8戴维南定理仿真实验4 4、戴维南定理与电路计算、戴维南定理与电路计算5 5、仿真分析、仿真分析（1）搭建图8-12b所示的测量电流的仿

22、真电路，单击仿真开关，激活电路，测量流过R上的电流，并将测量数据填入表8-6。（2）搭建图8-12c所示的测量开路电压的仿真电路，R两端开路。（3）搭建图8-12d所示的测量短路电流仿真电路，单击仿真开关，激活电路，测量短路电流ISC，填入表8-6。表8-6戴维南定理仿真数据I/AUOC/VISC/VR0/理论计算值仿真测量值6 6、思考题、思考题（1）根据UOC和ISC的测量值，计算戴维南电路等效电阻。（2）画出图8-12所示电路的戴维南等效电路。8.8戴维南定理仿真实验8.9RC一阶动态电路仿真实验1 1、仿真实验目的、仿真实验目的（1）研究RC电路充放电时电容两端电压的变化规律。（2）研

23、究一阶RC电路全响应时电容两端电压的变化规律。（3）测量RC电路的时间常数并比较测量值与计算值。2 2、元器件选取、元器件选取（1）电压源：Place SourcePOWER_SOURCESDC_POWER,选取电 压源并设置电压为10V。（2）接地：Place SourcePOWER_SOURCESGROUND，选取电路中 的接地。（3）电阻：Place BasicRESISTOR,选取电阻值为10k的电阻。（4）电容：Place BasicCAPACITOR,选取电容值为1F的电容。（5）函数发生器：从虚拟仪器工具栏调取XFG1。（6）示波器：从虚拟仪器工具栏调取XSC1。8.9RC一阶动

24、态电路仿真实验3 3、仿真电路、仿真电路图8-13RC电路的电容充电仿真电路图8-14一阶RC全响应仿真电路8.9RC一阶动态电路仿真实验4 4、仿真分析仿真分析（1）RC电路的电容充电(零状态响应)仿真电路 搭建图8-13所示的RC电路的电容充电仿真电路。 执行SimulateAnalysisTransient Analysis命令，即可打开图8-15所 示的Transient Analysis对话框。图8-15Transient Analysis对话框8.9RC一阶动态电路仿真实验 单击仿真按钮，即可得到RC电路零状态响应曲线，如图8-16所示。（2）RC电路的电容放电(零输入响应)仿真电

25、路 按一下图8-13中开关S1的控制键A，活动刀片与下端闭合，形成RC电路的电容放电仿真电路，如图8-17所示。图8-16零状态响应曲线8.9RC一阶动态电路仿真实验图8-17RC电路的电容放电仿真电路 双击图8-17中电容符号，可打开图8-18所示的电容参数设置对话框，单击Value选项卡，勾选Initial conditions(初始条件)复选框，设置电容的初始电压为10V。图8-18电容器参数设置对话框8.9RC一阶动态电路仿真实验图8-19零输入响应曲线单击仿真按钮，即可得到RC电路零输入响应曲线，如图8-19所示。8.9RC一阶动态电路仿真实验（3）一阶RC全响应仿真电路 搭建图8-

26、14a所示的一阶RC全响应仿真电路。 双击图8-14a中函数发生器XFG1的图标，在打开的函数发生器面板 参数设置中，选择方波信号，设置频率为50Hz，占空比为50%，幅 值为10V。 打开仿真开关，双击示波器XSC1图标，打开其面板，即可看到输入 的方波信号和一阶RC电路的全响应波形，如图8-20所示。图8-20输入方波和输出电容电压全响应波形8.9RC一阶动态电路仿真实验5 5、思考题、思考题（1）在图8-13中，当充满电后电容两端的电压U有多大？与电源电压比 较，情况如何？（2）在图8-16中，比较时间常数的测量值与计算值，情况如何？8.10RLC二阶动态电路仿真实验1 1、仿真实验目的

27、、仿真实验目的（1）研究RLC二阶动态电路欠阻尼情况下电容两端电压的变化规律。（2）研究RLC二阶动态电路过阻尼情况下电容两端电压的变化规律。（3）研究RLC二阶动态电路临界阻尼情况下电容两端电压的变化规律。2 2、元器件选取、元器件选取（1）电压源：Place SourcePOWER_SOURCESDC_POWER,选取电压源 并设置电压为6V。（2）接地：Place SourcePOWER_SOURCESGROUND，选取电路中的 接地。8.10RLC二阶动态电路仿真实验（3）电阻：Place BasicRESISTOR,选取电阻值为100、10k、2k的电阻。（4）电容：Place Ba

28、sicCAPACITOR,选取电容值为100nF的电容。（5）电感：Place BasicINDUCTOR,选取电感值为100mH的电感。（6）开关：Place Elector_MechanicalLIMIT_NO，选取开关。（7）示波器：从虚拟仪器工具栏调取XSC1。图8-21RLC二阶动态电路欠阻尼仿真电路8.10RLC二阶动态电路仿真实验3 3、仿真电路、仿真电路（1）RLC二阶动态电路欠阻尼仿真电路如图8-21所示。（2）RLC二阶动态电路过阻尼仿真电路如图8-22所示。（3）RLC二阶动态电路临界阻尼仿真电路如图8-23所示。图8-22RLC二阶动态电路过阻尼仿真电路图8-23RLC

29、二阶动态电路临界阻尼仿真电路8.10RLC二阶动态电路仿真实验4 4、仿真分析仿真分析（1）RLC二阶动态电路欠阻尼仿真电路 搭建图8-21所示的RLC二阶动态电路欠阻尼仿真电路。 打开仿真开关，双击示波器XSC1图标，打开其面板。 单击开关J1，即可看到RLC二阶动态电路欠阻尼仿真电路电容两端 的电压波形，如图8-24所示。图8-24欠阻尼时电容两端的电压波形8.10RLC二阶动态电路仿真实验（2）RLC二阶动态电路过阻尼仿真电路 搭建图8-22所示的RLC二阶动态电路过阻尼仿真电路。 打开仿真开关，双击示波器XSC1图标，打开其面板。 单击开关J1，即可看到RLC二阶动态电路过阻尼仿真电路

30、电容两端的 电压波形，如图8-25所示。（3） RLC二阶动态电路临界阻尼仿真电路 搭建图8-23所示的RLC二阶动态电路临界阻尼仿真电路。 打开仿真开关，双击示波器XSC1图标，打开其面板。 单击开关J1，即可看到RLC二阶动态电路临界阻尼仿真电路电容两端 的电压波形，如图8-26所示。5 5、思考题思考题（1）RLC二阶动态电路能实现等幅振荡吗？（2）如何计算RLC二阶动态电路的阻尼电阻？图8-25过阻尼时电容两端的电压波形8.10RLC二阶动态电路仿真实验图8-26临界阻尼时电容两端的电压波形8.11感抗仿真实验1 1、仿真实验目的、仿真实验目的（1）测定交流电压和电流在电感中的相位关系

31、。（2）通过测出的电感交流电压和电流有效值确定电感的感抗，并比较测 量值与计算值。（3）测定电感的感抗和电感值之间的关系。（4）测定电感的感抗和正弦交流电频率之间的关系。2 2、元器件选取、元器件选取（1）交流电压源：Place SourcePOWER_SOURCESAC_POWER,选取 交流电压源并设置电压有效值为12V、频率为1000Hz。（2）接地：Place SourcePOWER_SOURCESGROUND，选取电路中 的接地。（3）电阻：Place BasicRESISTOR,选取阻值为1的电阻。8.11感抗仿真实验（4）电感：Place BasicINDUCTOR,选取电感值为

32、100mH的电感。（5）示波器：从虚拟仪器工具栏调取XSC1。（6）电流表：Place IndicatorsAMMETER，选取电流表并设置为交流档。（7）电压表：Place IndicatorsVOLTMETER，选取电压表并设置为交流档。3 3、仿真电路、仿真电路图8-27感抗仿真电路及示波器面板8.11感抗仿真实验4 4、电路原理简述、电路原理简述5 5、仿真分析、仿真分析（1）建立图8-27a所示的感抗仿真电路。（2）单击仿真开关，激活电路。（3）记录电压表和电流表的读数于表8-7中。表8-7感抗仿真数据U/VI/A电感电压波形与电流波形相位差理论计算值仿真测量值6 6、思考题、思考题

33、（1）根据电感电压和电流的有效值计算电感L的感抗XL。（2）用正弦交流电的频率f和电感值L计算感抗XL。8.11感抗仿真实验8.12容抗仿真实验1 1、仿真实验目的、仿真实验目的（1）测定交流电压和电流在电容中的相位关系。（2）通过测出的电容交流电压和电流有效值确定电容的容抗，并比较测 量值与计算值。（3）测定电容的容抗和电容值之间的关系。（4）测定电容的容抗和正弦交流电频率之间的关系。2 2、元器件选取、元器件选取（1）交流电压源：Place SourcePOWER_SOURCESAC_POWER,选取交 流电压源并设置电压有效值为12V、频率为1000Hz。（2）接地：Place Sour

34、cePOWER_SOURCESGROUND，选取电路中的 接地。（3）电阻：Place BasicRESISTOR,选取阻值为1的电阻。8.12容抗仿真实验（4）电容：Place BasicCAPACITOR,选取电容值为50nF的电容。（5）示波器：从虚拟仪器工具栏调取XSC1。（6）电流表：Place IndicatorsAMMETER，选取电流表并设置为交流档。（7）电压表：Place IndicatorsVOLTMETER，选取电压表并设置为交流档。3 3、仿真电路、仿真电路图8-28容抗仿真电路及示波器面板图8.12容抗仿真实验4 4、电路原理简述、电路原理简述5 5、仿真分析、仿真

35、分析（1）建立图8-28a所示的容抗仿真电路。（2）单击仿真开关，激活电路。（3）记录电压表和电流表的读数于表8-8中。表8-8容抗仿真数据U/VI/A电容电压波形与电流波形相位差理论计算值仿真测量值6 6、思考题、思考题（1）根据电容电压和电流的有效值计算电容C的容抗XC。（2）用正弦交流电的频率f和电容值C计算容抗XC。8.12容抗仿真实验8.13串联交流电路的阻抗仿真实验1 1、仿真实验目的、仿真实验目的（1）测量串联RL电路的阻抗和交流电压与电流之间的相位差，并比较 测量值与计算值。（2）测量串联RC电路的阻抗和交流电压与电流之间的相位差，并比较 测量值与计算值。（3）测量串联RLC电

36、路的阻抗和交流电压与电流之间的相位差，并比较 测量值与计算值。8.13串联交流电路的阻抗仿真实验2 2、元器件选取、元器件选取（1）交流电压源：Place SourcePOWER_SOURCESAC_POWER,选取 交流电压源并设置电压有效值为12V、频率为1000Hz。（2）接地：Place SourcePOWER_SOURCESGROUND，选取电路中 的接地。（3）电阻：Place BasicRESISTOR,选取阻值为1k的电阻。（4）电容：Place BasicCAPACITOR,选取电容值为1F的电容。（5）电感：Place BasicINDUCTOR,选取电感值为100mH的电

37、感。（6）电流表：Place IndicatorsAMMETER，选取电流表并设置为交流档。（7）电压表：Place IndicatorsVOLTMETER，选取电压表并设置为交流档。（8）示波器：从虚拟仪器工具栏调取XSC1。8.13串联交流电路的阻抗仿真实验图8-29RL串联阻抗实验电路及示波器面板图3 3、仿真电路仿真电路8.13串联交流电路的阻抗仿真实验图8-30RC串联阻抗实验电路及示波器面板图8.13串联交流电路的阻抗仿真实验图8-31RLC串联阻抗实验电路及示波器面板4 4、电路原理简述、电路原理简述8.13串联交流电路的阻抗仿真实验5 5、仿真分析仿真分析（1）RL串联阻抗仿真

38、电路 建立图8-29a所示的RL串联阻抗仿真电路。 单击仿真开关，激活电路。 观察示波器显示的波形，记录于表8-9中。表8-9RL串联仿真数据U/VI/AZ/电感电压波形与电流波形相位差理论计算值仿真测量值8.13串联交流电路的阻抗仿真实验表8-10RC串联仿真数据U/VI/AZ/电容电压波形与电流波形相位差理论计算值仿真测量值（2）RC串联阻抗仿真电路 建立图8-30a所示的RC串联阻抗仿真电路。 单击仿真开关，激活电路。 观察示波器显示的波形，记录于表8-10中。（3）RLC串联阻抗仿真电路 建立图8-31a所示的RLC串联阻抗仿真电路。 单击仿真开关，激活电路。 观察示波器显示的波形，记

39、录于表8-11中。U/VI/AZ/电容与电感电压波形相位差理论计算值仿真测量值表8-11RLC串联仿真数据8.13串联交流电路的阻抗仿真实验8.13串联交流电路的阻抗仿真实验6 6、思考题思考题（1）用交流电压有效值UZ和电流有效值IZ计算RL串联电路的阻抗大小。（2）用电感值L和正弦交流电的频率f计算电感的感抗XL。（3）用电阻值R和电感L的感抗XL计算RL串联电路阻抗Z的大小。（4）用交流电压有效值UZ和电流有效值IZ计算RC串联电路的阻抗大小。（5）用电容值C和正弦交流电频率f计算电容的容抗XC。（6）用电阻值R和电容C的容抗XC计算RC串联电路阻抗Z的大小。（7）用交流电压有效值UZ和

40、电流有效值IZ计算RLC串联电路的阻抗大小。（8）用电阻值R和电容C的容抗XC、电感L的感抗XL，计算RLC串联电路阻 抗Z的大小。8.14交流电路的功率和功率因数仿真实验1 1、仿真实验目的、仿真实验目的（1）测定RL串联电路的有功功率和功率因数。（2）测定RC串联电路的有功功率和功率因数。（3）确定RL串联电路提高功率因数所需要的电容。2 2、元器件选取、元器件选取（1）交流电压源：Place SourcePOWER_SOURCESAC_POWER,选取交 流电压源并设置电压有效值为120V、频率为60Hz。（2）接地：Place SourcePOWER_SOURCESGROUND，选取电

41、路中的 接地。（3）电阻：Place BasicRESISTOR,选取阻值为1k的电阻。（4）电感：Place BasicINDUCTOR,选取电感值为1H的电感。（5）电容：Place BasicCAPACITOR,选取电容值为1F、8F的电容。（6）功率表：从虚拟仪器工具栏调取XWM1。（7）电流表：Place IndicatorsAMMETER，选取电流表并设置为交流档。（8）电压表：Place IndicatorsVOLTMETER，选取电压表并设置为交流档。8.14交流电路的功率和功率因数仿真实验3 3、仿真电路、仿真电路图8-32测量RL串联电路功率的仿真电路及功率表面板图1H8.

42、14交流电路的功率和功率因数仿真实验图8-33测量RC串联电路功率的仿真电路及功率表面板图8.14交流电路的功率和功率因数仿真实验图8-34测量RLC串联电路功率的仿真电路及功率表面板图8.14交流电路的功率和功率因数仿真实验图8-35功率因数校正仿真电路及功率表面板图8.14交流电路的功率和功率因数仿真实验4 4、电路原理简述、电路原理简述8.14交流电路的功率和功率因数仿真实验5 5、仿真分析仿真分析（1）测量RL串联电路功率的仿真电路 建立图8-32a所示测量RL串联电路功率的仿真电路。 单击仿真开关，激活电路，记录RL电路两端的总电压有效值U、电流有效值I、电感两端的电压有效值UL、有

43、功功率P及功率因数cos于表8-12中。表8-12测量RL串联电路功率的仿真数据U/VI/AUL/VP/WCOS理论计算值仿真测量值（2）测量RC串联电路功率的仿真电路 建立图8-33a所示测量RC串联电路功率的仿真电路。 单击仿真开关，激活电路，记录RC电路两端的总电压有效值U、 电流有效值I、电容两端的电压有效值UC、有功功率P及功率因数 cos于表8-13中。表8-13测量RC串联电路功率的仿真数据U/VI/AUC/VP/WCOS理论计算值仿真测量值8.14交流电路的功率和功率因数仿真实验8.14交流电路的功率和功率因数仿真实验（3）测量RLC串联电路功率的仿真电路 建立图8-34a所示

44、测量RLC串联电路功率的仿真电路。 单击仿真开关，激活电路，记录RLC电路两端的总电压有效值U、 电流有效值I、电容两端的电压有效值UC、电感两端的电压有效值 UL、有功功率P及功率因数cos于表8-14中。表8-14测量RLC串联电路功率的仿真数据U/VI/AUC/VUL/VP/WCOS理论计算值仿真测量值8.14交流电路的功率和功率因数仿真实验（4）功率因数校正仿真电路 图8-35a所示为功率因数校正仿真电路。 单击仿真开关，激活电路，记录RLC电路两端的总电压有效值U、 电流有效值I、有功功率P及功率因数cos于表8-15中。表8-15功率因数校正电路的仿真数据U/VI/AP/WCOS理

45、论计算值仿真测量值8.14交流电路的功率和功率因数仿真实验6 6、思考题思考题（1）根据RL串联电路功率的仿真数据，计算RL串联电路的有功功率P、 无功功率Q和视在功率S，并作出功率三角形。（2）根据RC串联电路功率的仿真数据，计算RC串联电路的有功功率P、 无功功率Q和视在功率S，并作出功率三角形。（3）根据RLC串联电路功率的仿真数据，计算RLC串联电路的有功功率P、 无功功率Q和视在功率S。（4）根据功率因数校正电路的仿真数据，计算使功率因数接近于1所需 要的电容C。8.15交流电路基尔霍夫电压定律仿真实验1 1、仿真实验目的、仿真实验目的（1）测定RLC串联电路中每个元件两端的交流电压

46、有效值，并比较测量 值与计算值。（2）研究在RLC串联电路中频率变化对交流电流和电压有效值的影响。2 2、元器件选取、元器件选取（1）交流电压源：Place SourcePOWER_SOURCESAC_POWER,选取 交流电压源并设置电压为120V、频率为60Hz。（2）接地：Place SourcePOWER_SOURCESGROUND，选取电路中 的接地。（3）电阻：Place BasicRESISTOR,选取电阻值为100的电阻。（4）电感：Place BasicINDUCTOR,选取电感值为100mH的电感。（5）电容：Place BasicCAPACITOR,选取电容值为10F的电

47、容。（6）电压表：Place IndicatorsVOLTMETER，选取电压表并设置为交流档。（7）电流表：Place IndicatorsAMMETER，选取电流表并设置为交流档。8.15交流电路基尔霍夫电压定律仿真实验3 3、仿真电路、仿真电路图8-36交流电路基尔霍夫电压定律仿真电路8.15交流电路基尔霍夫电压定律仿真实验4 4、电路原理简述、电路原理简述8.15交流电路基尔霍夫电压定律仿真实验表8-16交流电路基尔霍夫电压定律仿真数据I/AUL/VUC/VUR/V理论计算值仿真测量值5 5、仿真分析、仿真分析（1）建立图8-36所示交流电路基尔霍夫电压定律仿真电路。（2）单击仿真开关

48、，激活电路，记录交流电流表和电压表测量的电路 电流有效值I、电感两端的电压有效值UL、电容两端的电压有效值UC、 电阻两端的电压有效值UR于中。6 6、思考题、思考题（1）根据交流电路基尔霍夫电压定律仿真数据，计算是否满足基尔霍 夫电压定律。（2）电感与电容两端电压的相量和大概是多少?电阻R两端的电压有效 值与加在总阻抗两端的电压有效值之间有什么关系?8.15交流电路基尔霍夫电压定律仿真实验8.16交流电路基尔霍夫电流定律仿真实验1 1、仿真实验目的、仿真实验目的（1）测量RLC并联电路中每条支路的电流有效值。（1）研究基尔霍夫电流定律在交流电路中的应用。2 2、元器件选取、元器件选取（1）交

49、流电压源：Place SourcePOWER_SOURCESAC_POWER,选取 电压源并设置电压为120V、频率为60Hz。（2）接地：Place SourcePOWER_SOURCESGROUND，选取电路中 的接地。（3）电阻：Place BasicRESISTOR,选取电阻值为100的电阻。（4）电感：Place BasicINDUCTOR,选取电感值为100mH的电感。（5）电容：Place BasicCAPACITOR,选取电容值为10F的电容。（6）电流表：Place IndicatorsAMMETER，选取电流表并设置为交流档。8.16交流电路基尔霍夫电流定律仿真实验图8-3

50、7交流电路基尔霍夫电流定律仿真电路3 3、仿真电路、仿真电路8.16交流电路基尔霍夫电流定律仿真实验4 4、电路原理简述、电路原理简述5 5、仿真分析、仿真分析（1）建立图8-37所示交流电路基尔霍夫电流定律仿真电路。（2）单击仿真开关，激活电路。表8-17交流电路基尔霍夫电流定律仿真数据I/AIR/AIL/AIC/A理论计算值仿真测量值8.16交流电路基尔霍夫电流定律仿真实验6 6、思考题思考题（1）根据交流电路基尔霍夫电流定律仿真数据，计算是否满足基尔霍夫 电流定律。（2）电感与电容电流的相量和大概是多少?电阻R的电流有效值与加在并 联电路的总电流有效值之间有什么关系?8.17三相交流电路

51、仿真实验1 1、仿真实验目的、仿真实验目的（1）学会三相对称负载联结时线电压和相电压的测量方法。（2）学会三相对称负载联结时线电流和相电流的测量方法。（3）了解不对称负载联结时中性线的作用。2 2、元器件选取、元器件选取（1）交流电压源：Place SourcePOWER_SOURCESAC_POWER, 选取电压源并设置电压为220V、频率为50Hz。（2）接地：Place SourcePOWER_SOURCESGROUND，选取电路中的 接地。（3）电阻：Place BasicRESISTOR,选取电阻并依据仿真图要求设置阻值。（4）电感：Place BasicINDUCTOR,选取电感值为1H的电感。（5）电压表：Place IndicatorsVOLTMETER，选取电压表并设置为交流档。（6）电流表：Place IndicatorsAMMETER，选取电流表并设置为交流档。8.17三相交流电路仿真实验3 3、仿真电路、仿真电路（1）图8-38为三相负载联结线电压与相电压仿真电路。图8-38三相负载联结线电压与相电压仿真电路8.17三相交流电路仿真实验（2）图8-39所示为三相负载联结线电流与相电流仿真电路。图8-39三相负载联结线电流与相电流仿真电路8.17三相交流电路仿真实验图8-40三相负载不对称时电流仿真电路（3）图8-40所示为三相