电路试验报告

1、实验一元件特性的示波测量法一、实验目的1、学习用示波器测量正弦信号的相位差。2、学习用示波器测量电压、电流、磁链、电荷等电路的基本变量3、掌握元件特性的示波测量法，加深对元件特性的理解。二、实验任务1、用直接测量法和李萨如图形法测量RC移相器的相移申即®山-®uC实验原理图如图5-6 示。2、图5-3接线，测量下列电阻元件的电流、电压波形及相应的伏安特性曲线（电源频率在100Hz1000HZ内）：（1）线性电阻元件（阻值自选）（2）给定非线性电阻元件（测量电压范围由指导教师给定）电路如图5-73、按图5-4接线，测量电容元件的库伏特性曲线。4、测量线性电感线圈的韦安特性曲线

2、，电路如图5-55、测量非线性电感线圈的韦安特性曲线，电源通过电源变压器供给，电路如图5-8所示。图5-7图5-8这里，电源变压器的副边没有保护接地，示波器的公共点可以选图示接地点，以减少误差。二、思考题1、元件的特性曲线在示波器荧光屏上是如何形成的，试以线性电阻为例加以说明。答：利用示波器的X-Y方式，此时锯齿波信号被切断，X轴输入电阻的电流信号，经放大后加至 水平偏转板。丫轴输入电阻两端的电压信号经放大后加至垂直偏转板，荧屏上呈现的是Ux,UY的合成 的图形。即电流电压的伏安特性曲线。3、为什么用示波器测量电路中电流要加取样电阻r，说明对r的阻值有何要求？答：因为示波器不识别电流信号，只识

3、别电压信号。所以要把电流信号转化为电压信号，而电阻上 的电流、电压信号是同相的，只相差r倍。r的阻值尽可能小，减少对电路的影响。一般取1-9QO四、实验结果101.电阻元件输入输出波形及伏安特性t/rns2.二极管元件输入输出波形及伏安特性实验二 基尔霍夫定律、叠加定理的验证和线性有源一端口网络等效参数的测定一、实验目的1、加深对基尔霍夫定律、叠加定理和戴维南定理的内容和使用范围的理解。2、学习线性有源一端口网络等效电路参数的测量方法3、学习自拟实验方案，合理设计电路和正确选用元件、设备、提高分析问题和解决问题的能力二、实验原理1、基尔霍夫定律：基尔霍夫定律是电路普遍适用的基本定律。无论是线性

4、电路还是非线性电路，无论是非时变电 路还是时变电路，在任一时刻流进流出节点的电流代数和为零。沿闭合回路的电压降代数和为零。2、叠加定理在线性电路中每一个元件的电位或电压可以看成每一个独立源单独作用于电路时，在该元件上 所产生的电流或电压的代数和。叠加定理只适用于线性电路中的电压和电流。功率是不能叠加的。3、戴维南定理戴维南定理是指任何一个线性有源一端口网络，总可以用一个电压源与电阻串联的有源支路来 代替，电压等于该网络的开路电压Uoc,而电阻等于该网络所有独立源为零时端口等效电阻Req4、测量线性有源一端口网络等效参数的方法介绍（1）线性有源一端口的开路电压U 0C及短路电流I sc的测量用电

5、压表、电流表直接测出开路电压Uoc或短路电流Isc。由于电压表及电流表的内阻会影响 测量结果，为了减少测量的误差，尽可能选用高内阻的电压表和低内阻的电流表，若仪表的内阻已 知，贝何以在测量结果中引入相应的校正值，以免由于仪表内阻的存在而引起的方法误差。（2）线性有源一端口网络等效电阻Req的测量方法1）线性有源一端口网络的开路Uoc及短路电流Isc,则等效电阻为R二吒 这种方法比较简便。1 sc但是，对于不允许将外部电路直接短路或开路的网络（例如有可能因短路电流过大而损坏内部的器 件），不能采用此法。2）若被测网络的结构已知，可先将线性有源一端口网络中的所有独立电源置零，然后采用测量直流 电阻

6、的方法测量（3）用组合测量法求U°c，Req测量线路如图1-1所示。在被测网络端口接一可变电阻Rl，测得Rl两端的电压Ui和Rl的 电流li后，改变电阻R值，测得相应的U2、12,则可列出方程组图 1-1U oc - Req 1U 1.U °C - Req1 2 = U 2解得：Uoc 二Ull2 -U1I 2 1 1U1 -U21 2 _ l1根据测量时电压表、电流表的接法可知，电压表内阻对解得的uoc没有影响，但解得的Req中 包含了电流表的内阻，所以实际的等效电阻值Req1只要从解得的Req中减去RA即可。由上可知，此法比起其它方法有消除电压表内阻影响及很容易对电流表

7、内阻影响进行修正的特 点。同时它又适用于不允许将网络端口直接短路和开路的网络。（4）.参考方向无论是应用网络定理分析电路还是进行实验测量，都要先假定电压和电流的参考方向，只有这样才能确定电压和电流是正值还是负值。如图1-2,如何测量该支路的电压U?首先假定一个电压降的方向，设U的压降方向为从A到B这是电压U的参考方向。将电压表的正极和负极图1 2分别与A端和B端相联，若电压表指针正偏则读数取正，说明参考方向和真实方向一致；反之电压表读数为负，说明参考方向和真实方向相反。三、实验任务（一）基尔霍夫定律和叠加定理的验证1、根据图1-3实验原理电路图接线，并按标出每个支路电流参考方向和电阻压降的正负

8、号，将理论计算值填入表1-1中表1-1Us1单独作用Us2单独 作用叠加后 电流、电压Us1、Us2 共同作用单位(mA)|;I2I3III1II|2II|31II|1 +111II1 2 + 1 21IIQ+ 1 3I1I 2I 3理论 计算37.3-16. 021.3-24. 036.012.013.32033.313.320.033.0测量 结果37.0-15.821.0-23.836.011.913.220.232.913.020.033.0单位（V）u1U2U3IIU1IIU2IIU3u1+u；U2+U2U3+U3U1U2U3理论 计算2.80-3.203.20-1.807.201.

9、801.004.005.001.004.005.00测量 结果2.70-3.133.13-1.757.101.750.953.974.880.963.984.93*小灯泡测 量 结果1I3 =57.5U 3=1.2013=37.0U 3 =0.401II1 3 + 1 3 =94.5U 3 + u3=1.60I 3 =82.0 U 3 =2.30四、思考题1、如果不标出每个支路电流电压参考方向，从理论计算和实验测量能否得出正确的结论？为什么？ 答：不能得出正确结论。因为进行理论计算的第一步就是确定每条支路的参考方向，这是进行理论计算的基础，不确定参考方向理论计算就无法进行；在实验测量中，如果不

10、标出支路的参考方向， 就不能确定测出数据的正负，从而无法判别支路电流电压实际方向，不能得出正确数据。2、如图1-3电路图，并将电阻R3改接二极管2CZ82F,实验结果是二极管支路电流和电压降不符 合叠加定理，还是所有支路电流和电压均不符合叠加定理？答：所有支路电流和电压均不符合叠加定理。3、用C31-V直流电压表和MF18万用表电压档测开路电压，哪个值更接近于理论值，为什么？ 答：用MF18测量更接近于理论值。因为MF18的内阻大于C31-V的内阻，所以用MF18测量电压 对于外电路的影响比C31-V小。实验三交流参数的测定及功率因数的提高、实验目的1、加深理解正弦交流电路中电压和电流的相量概

11、念。2、学习单相交流电路的电流、电压、功率的测量方法。3、学习用交流电流表，交流电压表、功率表、单相调压器测量元件的交流等效参数。4、了解并联电容提高感性负载功率因数的原理与方法二、实验任务1、分别测量电阻R、电感元件L,电容C的交流参数，接线如图3-332、分别测量R、L，C及电容与电感串联，并联时的等效的阻抗，并用实验的方法判别阻抗性质3、现有电流表、电压表和滑线变阻器、调压器，如何用实验的方法测试某电感线圈的等效参数，设 计出实验方案及电路图。4、实验方法及要求按图3-3接线，检查无误后通电，先接通SW4,调电压慢慢上升使电源表读数为0.5A,注意读 电流时，电压表，功率表开关要断开，（

12、这三个表在读数时要分别读。）再接通电压表读出电压值， 记下此时的电压值，以这个值为基准不变，保持不变，以后调节电阻值使Ir=0.5A 调电容值使Ic =0.5A，接通功率表分别读出三个元件的功率值；保持电压不变，再测出3个并联电路的电压和电流值，以及功率值，三、实验数据被测元件测得值计算值U（V）1 (A)P (W)COS屮|Z| (Q)R (Q)X (Q)L (H)C (F)电容970.50.2400.0051940.96193.991.642尸电感970.512.340.25419449.36187.6150.597R970.549.941.031941940R|L(R 串 L)970.7

13、9062.00.809122.7899.3472.1560.23R|C(R 串 C)970.7150.670.735136.62100.5292.5234.4尸R|L|C970.6461.650.993151.56150. 517.892、电路功率因数提高的研究(1) 按自己设计的电路图接线，数据表据自拟，测出C=0时，Ul、Ur、I、Pl、Pr及总功率、计 算负载端的cos ;：。(2) 依次增加电容C值，使电路负载端的功率因数逐步提高，直至电路呈容性为止，测出不同C 值时的u、I、p计算cos "- o(3) 测出COS=1时的电容值。记录表格 功率表 Um=300V lm=0.

14、5A Cw=0.2 (w/格) r=7.36Q基本电路测量值U=218(V) U镇=198(V)U 灯=61 (V)结论：U=U镇+ U灯CgF)I (A)Il (A)Ic (A)U (V)P (W)P表损(W)P实际(W)COS屮00.3400.3400.00021825.80.8525.00.3420.2300.3400.13521826.00.3925.60.514.47(1振)0.1550.3400.33021826.00.1825.80.7660.1950.3400.43021826.30.2826.00.6180.3250.3400.58021827.20.7826.40.37四、

15、思考题1、实验时，若单相调压器原边和副边接反，会发生了什么情况，为什么？答：原边和副边接反会使调压器烧毁。2、用三表法测参数，为什么在被测元件两端并接试验电容可以判断元件的性质，用相量图说明。答：并接电容后，总电流会发生变化，如果电流变大则说明是感性，电流变小则说明是容性。3、测元件Z所消耗的有功功率，试判别下图中功率表的指针是正偏还是反偏，接法正确吗？(a)(b)(c)d）图 3-5答：（a）图反偏，（b）图正偏，（c）图正偏，（d）图正偏。（a） （b图正确，（c） （d图不正确。4、感性负载的功率因数用并联电容的办法而不用串联的办法？答：电路并联电容后，可以使总支路上的电流减小，从而减小

16、视在功率，而不影响感性负载的正常 工作即感性负载所消耗的有功功率不变。如果采用串联电容，当两端电压不变的情况下， 感性负载 两端电压会发生变化，而回路中的电流随着电容的增大而增大，当容抗和感抗相抵消时，回路中的 电流最大，这样，视在功率是增大的，负载消耗的有功功率也增大，所以串联电容不能有效地提高 功率因数。答：用电容实现功率因数的提高是利用了在交流电路中电容两端电流相位超前电压 900 的特性，在 感性电路中串联电容，电流受到电感的影响不能超前电压 900。23实验四一阶电路的响应、实验目的1、学习用示波器观察和分析动态电路的过渡过程。2、学习用示波器测量一阶电路的时间常数。3、研究一阶电路

17、阶跃响应和方波响应的基本规律和特点。4、研究RC微分电路和积分电路二、实验任务1、研究RC电路的零输入响应与零状态响应和全响应实验电路如图6-8所示。Us为直流电压源，r为初始值的充电电阻。开关首先置于位置2,当 电容器电压为零以后，开关由位置2转到位置1,即可用示波器观察到零状态响应波形；电路达到 稳态以后，记录下电路到达稳态的时间。开关再由位置1转到位置2,即可观察到零输入响应的波 形。在R、C两端分别观察零输入响应和零状态响应时uc t和ic t的波形。分别改变R、C的数值观察零输入响应和零状态响应时，uc t和ic t的波形的变化情况。观测全响应时，取US1分别 为2V,10V12V接

18、线时注意电源极性，在Us分别大于、小于、等于US1三种情况下，观察Uc(t)的波形, 注意不能同时将K和K1投向电源。图6-8观察RC电路响应的实验电路2、按要求设计一个微积分分器电路。(电容值选在Q.rF rlF之间)三、实验数据1.电容器充放电实验数据记录时间(秒)01020304050607080100200充电电压(V)06.278.619.429.79.869.919.939.939.939.93放电电压(V)103.571.320.50.160.080.020.010002.描录RC微分电路和RC积分电路的输入，输出波形，并计论构成上述两种电路的条件。厂1)3msVIV(/I11I

19、tJOdO C=0. lUf图9-9RC微分电路的输入输出波形图9-10 RC积分电路的输入输出波形实验五二阶电路的响应一、实验目的1、研究RLC串联电路响应的模式及其元件参数的关系2、学习用示波器测量衰减振荡角频率和衰减系数3、观察分析各种响应模式的状态轨迹4、初步了解二阶电路的设计方法二、实验任务1、研究RLC串联电路的零输入零状态响应，电路如图7-4改变R的阻值，观察过阻尼、欠阻尼情 况下的零输入，零状态响应，画出波形。2、按预习要求设计的电路连接线路，观察并描绘经过阻尼欠阻尼情况下的方波响应及相应的状态轨 迹。并测量欠阻尼情况下的振荡角频率和衰减系数】。3、通过实验观测欠阻尼RLC电路

20、的电流经过多长时间衰减为零，可近似测定阻尼因子。电流 衰减为零的时间大约等于5倍的时间常数。一倍的时间q常数可由下式求出：i=1/a欠阻尼RLC电路的阻尼因子a趋近于零时的振荡频率等于谐振频率q,欠阻尼RLC电路的振荡 频率q用下式计算4、在电子工作平台上建立如图7-4的实验电路，用信号发生器和示波器对该电路进行动态分析。A、根据元件参数计算出相应的衰减因子a和谐振频率q,改变电阻值计算出新的衰减因子a观 测并画出电阻电压随时间变化的曲线，标明电流衰减到零的时间，并近似计算出电流衰减到零的时 间。根据新的衰减因子a和谐振频率q计算欠阻尼RLC电路的电流曲线图的振荡频率q。B、改变电容值，根据新

21、的元件值计算出新的谐振频率qo,观测并画出电阻电压随时间变化的曲线0 并根据新的衰减因子a和新的谐振频率q,计算欠阻尼RLC电路的电流曲线图的新的振荡频率q。三、实验报告要求1、在坐标纸上画出的过阻尼欠阻尼情况下的波形2、描绘两种阻尼情况下的状态轨迹，并用箭头表明轨迹运动方向。3、列出设计的参数设计值的实验值。4、整理实验数据并与理论值比较，回答思考题1、2，并注意在实验中观察验证。四、思考题1、在激励电源发生跃变瞬间，一阶RC串联电路中的电流和二阶RLC串联电路的过阻尼情况下的 电流有何质的区别，如何在波形上加以体观？2、从方波响应，当RLC串联电路处于过阻尼情况时，若减少回路电阻，iL衰减

22、到零的时间变长还 是变短，当电路处于欠阻尼情况下，若增加回路电阻，振荡幅变慢还是变快？答：减小电阻，iL衰减到零的时间变长。当电路处于欠阻尼情况下，若增加回路电阻，振荡幅变慢。3、R的阻值的增加对衰减因子a有何影响？ R的阻值的增加对RLC电路的电流曲线图有何影响？ 答：R的阻值的增加，衰减因子a也增加，电路的电流曲线图衰减时间变快，振荡加快。4、C的容量的增加对欠阻尼RLC电路的振荡频率有何影响？答：欠阻尼RLC电路的振荡频率减小。实验六串联谐振电路一、实验目的1、加深对串联谐振电路特性的理解2、学习测定RLC串联谐振电路的频率特性曲线二、实验任务1、自己设计实验线路及参数。2、测量RLC串

23、联电路在Q=2.25时电流幅度特性和UL、UC的频率特性曲线。3、改变R的数值，使Q=12.5,保持L、C数值不变，重复上述实验。4、测量RLC串联电路在Q=2.25时的相频特性。三、实验报告要求1、根据实验数据，在坐标纸上绘出不同Q值下的串联谐振电路的通用曲线以及Uc、Ul的频率特性曲线，分别与理论值进行比较，并作简略分析。表格：U=500mV L 50mH(53.59mH) r l2Q(12.91 Q) C ： g F(O.9770 F)f(Hz)200400600fc=640fo=705fL=77090012002 f1 1 (mV) U L100Q4522675089510401080

24、920700640U (mV)U C100Q540690104010801030885560240160U (mV)U R100Q66168375420440415310174135I |(mV)U R20Q1336125185292185813828f/fo(1O0)0.280.5670.850.911.001.091.281.702.001 100Q(mA)0.661.683.754.204.404.153.101.741.35I 20C(mA)0.651.806.259.2514.69.254.051.901.40|/|0(10(Q)0.150.350.850.951.000.940.7

25、00.400.31I/I0(20Q)0.040.120.430.631.000.630.270.130.102、通过实验总结RLC串联谐振电路的主要特点。作出在两种电容情况下的电流谐振曲线; C=0.1uF时 C=0.01uF时2.比较上述两种曲线的特点； 答：电容越小，谐振频率越大;电容越小，电流谐振曲线越尖，Q越大四思考题1、当RLC串联电路发生谐振时，是否有Ur=Us和Uc=Ul?若关系不成立，试分析其原因。 答：这两个关系式都成立。2、可以用哪些实验方法判别电路处于谐振状态? 答：当电路处于谐振状态是整个电路阻抗最小，电流最大，可以通过电流的变化趋势得出何时处于 谐振状态；也可以用示波

26、器观察 C、 L 两端电压相位，通过李萨如图形分析。3、在测试电路频率特性时，信号源输出电压会随着频率的变化而变化，为什么? 答：因为信号源有内阻，当外接负载后，负载的阻抗随着频率的变化而变化，则回路中的电流也随 着频率的变化而变化，内阻上压降也随着频率的变化而变化，所以信号源输出电压会随着频率的变 化而变化。4、电阻值的变化对谐振频率和带宽的影响? 答：电阻变化对谐振频率没有影响；电阻增大带宽减小，反之增大。5、串联谐振电路的阻抗随频率的是如何变化的? 答：频率从小到大变化阻抗从大变小再从小变大，阻抗最小点就是谐振发生时。实验七互感的研究实验目的1、加深对互感电路概念的理解2、学习耦合线圈同

27、名端的判断方法2、学习耦合线圈互感系数、耒耦合系数的测量方法二、实验任务（一）、判别耦合线圈的同名端1 直流通断法实验电路如图1-38,按图接线后，合上开关的瞬间，观察并记录实验现象，写出判 别结论。图9-22 电流大小法根据等效电感的思路，自拟实验电路，通过改变线圈的不同接法（同名端相连和异名端相连）, 测出回路中电流的值，比较两次电流值的大小，判别线圈的同名端。注意保持电压值不变，取 U=510V3. 电压高低法根据等效电感的思路，自拟实验电路，通过比较端口电压值的不同，判别线圈的同名端。（二）测量线圈互感M1. 等效电感法用三表法或交流电桥测出两个耦合线圈正向和反向串联时的等效电感，则互

28、感M=L 正-L 负/42.次级开路法24如图9-3电路，当电压表内阻足够大，则有U2= 3 M1l 1Ui=3 M212M 12=Ui/ 3 I 2M2-FU2/ 3 I 1-f-ltHZ图9-431按图9-3接线，调电源频率为1000Hz测电阻上的电压为1V,然后测量U20；以同样的条件L2接 电源，保证电阻上的电压为1V，测量U10。将U10 U20代入上式即可求出M。3. 正反向串联法按图9-4接线，调电源频率为1000Hz调节电源电压使得Ur=1V,测量U1、氏、U12；将线圈 对角线连线，调节电源电压使得Ur=1V,再测量U1、U2、U12,记录测量的数据。则正接 U12=3 L1

29、I+ 3 L 2I+2M3 I反接 U12=3L1|+ 3 L2I-2M3 IU 12正接_U 12反接=4 MIM=U 12 (正接)-U12 (反接)/40i由上述实验值计算L1L2的值：正接：U12=r1?+j 3?+j 3j1+M|)?U1=3 (L+M)?反接：U12=r2?+j 3?+j 3jztMQ?U2= 3 (2+M)?当条件为 f=1000Hz l=1/1000(A肘贝 VL1KU1 正3-ML2KU 正/ 3-M(三) 耦合系数大小的研究Q m 00按图1-41实验电路接线，测量记录两个线圈在平行靠紧、垂直靠紧时的U20值，计算M值, 分析K值大小，并观察平行拉开和垂直拉

30、开以及任意位置时的U20值的变化情况，从而可知M 值和K值的变化情况。图 1-41三、数据表格电流大小法：(a) l=123mA接法：反接(b) I=40mA接法：顺接电压咼低法(a) U1=1VU2=1.9VUo=2.9V接法：顺接(b) U1=1VU2=1.85VUo=0.8V接法：顺接次级开路法Ur (V)f (Hz)U20或 U10 (V)M (mH)L1接电源1V10000.5993.9L2接电源1V10000.5993.9改变频率1V20001.2297.0正、反向串联法测量值计算值Ur (V)U1 (V)U2 (V)U12 (V)M (mH)K顺接(a)10.952.83.759

31、7.50.713反接(b)10.2651.551.30四、思考题:(1) 说出你判别同名端的方法及其原理 答：若两线圈的异名端相联，称为正相串联。其等效电感L AL1+L2+2M。显然，等效电抗X正X反 利用这个关系，在两个线圈串联方式不同，加上相同的正弦电压，根据回路中电流值的不同，即可 判断出同名端，同样的，当回路中流过相同的电流，通过测量不同的端口电压也可判断出同名端。线圈1中磁通发生突变，线圈2产生一个互感电动势，电表的指针就会偏转，根据同名端的定 义电压接正端与电源接“+”端为同名端，若反偏则为异名端。（2）在用正反的串联法测互感时，为何要保证Ur=1V?答：因为保证Ur=1V，就可

32、以保证回路中电流是一个定值。（3）还可以用什么方法测互感系数？答：用三表法或交流电桥法测出两个耦合线圈正向串联和反向串联的等效电感，则互感（4）还可以用什么方法判别同名端？答:用交流电桥直接测量不同串联方式时的两线圈的等效电感，也可以判断其同名端。实验八三相电路的研究一、实验目的1、通过实验研究和掌握三相电路的基本特征和相序判定方法2、学习三相负载的星形连接，三角形接法，以及两种接法下，线电压、相电压，线电流，相电流测 试方法。3、研究三相负载作星形联接和三角形联接时，对称负载和不对称负载情况下线电压与相电压，线电 流和相电流的关系。4、分析和比较对称、不对称负载星形联接时中线的作用。5、观察

33、了解三相负载各种联接方式下出现断线，断相时，电压、电流的变化。6、学会用三瓦特表法和二瓦特表法测量三相负载的有功功率。二、实验任务1、三相负载星形联接，按照Y接法原则，自拟实验电路，并按图接线测量电流、电压、负载功率, 自拟数据表格，将数据填入表中。观察实验现象，负载不对称有中线时各相灯泡亮度是否一样，无中线时，各相灯泡亮度如何变 化，测量当其中一相负载断开后，其它两相负载的相电压，相电流的变化情况。2、测量三相负载三角形联接电路的电压、电流和负载功率填入表中，表格自拟（分对称负载和不对 称负载两种情况）3、电源相序的测定实验电路参照教材中电路自画，设A相电容C=4，FB相、C相灯泡均为220

34、V、60W各一只，接通电源，在无中线情况下观察两只灯泡的亮暗顺 序，按容亮暗，对应ABC判别电源相序。4、三相电动机负载功耗的测量测量三相电动机星形接法和三角形接法两种情况下的空载功耗，自拟实验电路，测量步骤和数 据表格。三、实验数据1. 星形接法电压、电流测量值记录表格：2. 三角形接法电压、电流测量值记录表格:'待测 數据 实验 内容U AB（V）U BC（V）U CA（V）Uan'（V）Ubn'（V）Ucn'（V）Ia（A）I B（A）I C（A）U nn'（V）I N（A）对 称 负 载有中线220223222127129.5127.50.355

35、0.3550.357/0.06无中线220223222122.5123.5124.50.3550.3540.360止0/不 对 称 负 载有中线220223222127.5129.5127.50.1400.2130.357/0.195有中线21922422216315275.00.1600.2300.28647/1待测擞据实验内容U AB（V）U BC（V）Uca（V）Ia（A）1 B（A）Ic（A）I AB（A）I BC（A）I CA（A）三角形接法对称负载2202232200.8050.8000.8100.4650.4650.470不对称负载2212212220.5800.4000.655

36、0.1830.2780.4703.三相负载有功功率测量记录表格:测量值与计算值实验内容测量值计算值Pa（W）Pb（W）Pc（W）P1（W）P2（W）三相总功率p（W）丫0负载对称一瓦法44/44 汉 3=132负载不对称三瓦法18264418+16+44=88Y负载对称一、二瓦法44/66.46844 乂 3=13266.4+68=134.4负载不对称二、三瓦法2533.220.732.549.725+33.2+20.7=78.32.5+49.7=82.2负载对称二瓦法141154141+154=295负载不对称二瓦法11580115+80=195四、思考题：1、对于照明负载来说，为什么中线上

37、不允线接保险丝。答：因为照明负载是不对称负载，中线上有电流，而且电流是变化，当电流变化使保险丝烧断，就 会发生不对称负载无中线的情况。2、试分析，负载对称星形连接无中线，若有一相负载短路或断路对其余两相负载的影响 答：若有一相负载短路或断路，其余两相负载两端的电压为380V,就会烧坏其余两相负载。3、用二瓦法三瓦法测量三相四线制（不对称）负载功率，核算三相总功率时，两种方法得到的功 率值不同，为什么，哪种对？答：因为三相四线制（不对称）负载时，中线上有电流，两瓦法测量的是电路上消耗的总功率，而 三瓦法测量的是各相负载上消耗的功率，用三瓦法测量的功率对，它反映的是三相负载消耗的实际 功率。4、三

38、相电源相序判别它的原理是什么？4、 负载星形联接无中线时，若其中两相断，余下一相能否正常工作，为什么？若断一相，其余两 相能否正常工作？答：负载星形联接无中线时，若其中两相断，余下一相不能正常工作，因为无中线，不能形成回路。 若断一相，其余两相不能正常工作因为其余两相构成串联回路，他们的端电压是380V。5、为什么星形联接的负载一相变动会影响其他两相，而三角形接时，一相负载变动对其他两相没 有影响？答：因为星形联接的负载一相变动，各相的相电压就发生变化，从而影响负载的正常工作，而而三 角形接时，相电压等于线电压是一个定值，不受其他相的影响。实验三运算放大器和受控源一. 实验目的1 获得运算放大

39、器和有源器件的感性知识2. 学习含有运算放大器电路的分析方法。3. 测试受控源的特性，并通过测试受控源的特性加深对受控源特性的认识。二. 实验原理运算放大器是一种有源三端元件，它有两个输入端，一个输出端和一个对输入和输出信号的参 考地端。“+”端称为非倒相输入端，信号从非倒相输入端输入时，输出信号与输入信号对参考地端 来说极性相同。“-”端称为倒相输入端，信号从倒相输入端输入时，输出信号与输入信号对参考地 端来说极性相反。运算放大器的电路模型为一受控源，在它的外部接入不同的电路元件，可以实现信号的模拟运 算或模拟变换，它的应用极其广泛。含有运算放大器的电路是一种有源网络，在电路实验中主要研 究

40、它的端口特性以及了解其功能。本实验将要研究由运算放大器组成的几种基本线性受控源电路。受控源是一种非独立电源，这种电源的电压或电流是电路中其他部分的电压或电流的函数，或者 说它的电流或电压受到电路中其他部分的电压或电流的控制。根据控制量和受控量的不同组合，受 控源可分为电压控制电压源（VCVS）,电压控制电流源（VCCS）,电流控制电压源（CCVS）,电 流控制电流源（CCCS）。实际的受控源，其控制量与被控量之间不是线性关系，它们可用一条曲线来表示。通常，曲线 在某一范围内比较接近直线，即在直线范围内，受控量的大小与控制量成正比，其斜率（仏g,Y 3）为常数。若超出直线范围就不能保持这一关系。

41、1. 如图2-1是一个电压控制电压源（VCVS）图2-1电压控制电压源和电压控制电流源由理想放大器的重要性质可知Un=U尸UsI R-=Un/R2Ir2=I R1Uo=IriRi+Ir2R2=Ir1（R1+R2）=U1/R2 （R1 + R2）=（1+R"R2）Us厂U/Us=1+R/R2该电路的电压控制系数卩，反映了输入电压对输出电压的控制，它的等效电路模型为图2-2 卩的大小由R/ R2控制，卩称为电压放大系数2.将该图中R看成负载电阻，则这个电路就成为一个电压控制型电流源（VCCS卩=1+RR2g=1/Ri s=i r=u/R2图2-3g=is/u i=1/R2g受R的控制，而

42、与负载无关。G称为转移电导，其等效电路模型为图2-33. 如图2-4是电流控制电压源（CCVS）用运算放大器的基本特性分析可知，运算放大器输出电压U2=-ilR输出电压受输入电流的控制, 控制系数为-R,称为转移电阻。其等效电路模型如图2-5尸-R图2-5524 .如图2-6运算放大器组成一个电流控制电流源（CCCSIi= -Ua/R2= -Us/Ril3=-Ua/R3=IiR2/R3Io=I 什l3=ll + llR2/R3=ll （1+R/R3） a=lo/li=1+R2/R3输出电流受输入电流的控制而与负载无关，只与组成电路的参数有关，a称为电流放大系数。 其等效电路模型如图2-7三.

43、实验任务1. 测试电压控制电压源和电压控制电流源(如图2-1)(1) 电路接好后，检查线路无误，先调节输入电压U=0,然后接通运放供电电源，调节分压器使 V+ V-各为15V当运放工作正常时，有U=0和|cs=O。(2) 接入激励电源U,取U分别为0, 0.5V, 1V,1.5V.2V .2.5V,3V,在不同的U时，测出U及Io 的值，记录于表2-1中。表2-1给定值U1 (V)0. 51. 01. 52. 02. 53.0VCVS测量值U2 (V)0.992.02.974.04.976.0计算值:1.982.001.982.001.992.00理论值222222VCCS测量值:Io (mA

44、)0.51.01.5 ”2.0 :2.53.0计算值g(ms)111111理论值:g(ms)111111(3)保持US为1.5V，改变R的值，分别测量10, Io记录于表2-2表2-2U1=1.5V R2=1KQ给定值R1 (K Q)1. 02. 03. 04 .05. 06. 0VCVS测量值Uo (V)3.004.505.957.509.0010.45计算值2.003.003.975.006.006.97理论值2.003.004.005.006.007.00VCCS测量值Io (mA)1.501.501.501.501.501.50计算值g(ms)0.0010.0010.0010.0010

45、.0010.001理论值:g(ms)0.0010.0010.0010.0010.0010.001(4)将输入电压U从3V继续增加至7V左右，测量记录U0,观测U的变化规律及运放的线性工作范 围并说明原因。*(5)试用双踪示波器观测图2-4电路的控制特性U=?(Ui),测试方法及测试表格自拟。2.测试电流控制电压源的特性如图2-4(1)给定艮为1KQ, U为1.5V,改变R的阻值，分别测量li和U的值，记录于表格，表格自拟。 注意倒相输入时U的实际方向。CCVS U i=1.5VR 2=1KQ给定值R (KQ)0.512345测量值11 (mA3.001.500.750.500.3750.30U

46、 (V)-3.00-1.50-0.75-0.50-0.38-0.30计算值rm (Q)-1000-1000-1000-1000-1000-1000 保持U为1.5VR为1KQ，改变R2的阻值，分别测量I i和U的值，记录于表格，表格自拟。CCVS U i=1.5VR 1=1KQ给定值艮(KQ)12345测量值11 (mAP 1.501.50P 1.501.50P 1.50U2 (V)-1.50-2.97-4.45-5.92-7.42计算值rm (Q)-1000-1980-2967-3947-49473. 测试电流控制电流源特性(如图2-6)(1)给定US为1.5V,Ri为3KQ, R和F3为1

47、KQ,负载R分别为OQ, 500Q, 2KQ, 3KQ,测量并 记录li及Io的值CCCS U i=1.5VR 1=3KQ R 2=F3=1KD给定值RL (KQ)0.51234测量值11 (mA0.50.50.50.50.5U2 (V)1.01.01.01.01.0计算值a2.02.02.02.02.0(2)保持 US为 1.5V, FL 为 1KQ, F2 和 F3 为 1KQ , R 分别为 1KQ, 1.5KQ, 2KQ, 2.5KQ,3KQ,测量并记录I i和I o的值CCCS U i=1.5V R L=1KQ R 2=F3=1KQ给定值R (KQ)11.522.53测量值11 (m

48、A0.500.60P 0.751.001.50U2 (V)1.001.201.502.003.00计算值a2.02.02.02.02.0(3) 保持 U 为 1.5V, R, R 为 1KQ, R 为 3KQ,分别取 R 为 1KQ, 2KQ, 3KQ, 4KQ, 5KQ,测 量并记录I i和I o的值CCCS U i=1.5VR 1=3KQ R l=R=1KQ给定值艮(KQ)12345测量值11 (mA0.500.500.500.500.50U2 (V)1.001.522.032.553.05计算值a2.003.044.065.106.10(4)实验表格自拟，并计算上述三种情况下B的值四.注

49、意事项1. 运算放大器必须外接一组直流工作电源才能正常工作，电源电压不能超过规定值，电源极性不能 搞错，以免损坏运放。运放的工作电压|Ucc|18,运放的输出端不能直接接地。2. 实验中，运放的输出端不能与地端短接，否则会烧坏运放。3. 实验电路应检查无误后方可接通供电电源，当运放外部换接元件时，要先断开供电电源。4做电流源实验时，不要使电流源负载开路。5.实验中数据有问题时，应首先检查供电电源是否工作正常，再用万用表检查运放是否工作在线性 区。五预习要求1复习运算放大器及受控源的有关理论知识。2根据实验电路参数，计算出实验任务 1，2中的每个控制系数的理论值。3设计任务 2，3的实验数据表格。六、实验报告要求1整理各组实验数据，并对表2-2 中的测量数据变化规律作出解释。 2分析测量值误差的原因七、思考题1、 写出受控源与独立源的相同点与不同点。 答：相同点：它们都能输出电流或电压，在进行电路计算时，受控源可看成独立源。不同点：受控源的输出量受其控制量的影响，随控制量的改变而改变。2、运放管脚有电源端子V+ V