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文档简介
1、电路分析基础实验指导书实验课程名称 电路分析基础院 系 部机电工程系指导老师姓名 张裴裴2015 2016 学年 第 2 学期实验一 直流电路的认识实验一、实验目的1. 了解实验室规则、实验操作规程、安全用电常识。2. 熟悉实验室供电情况和实验电源、实验设备情况。3. 学习电阻、电压、电流的测量方法,初步掌握数字万用表、交直流毫安表 的使用方法。4. 学习电阻串并联电路的连接方法,掌握分压、分流关系。二、实验仪器1. 电工实验台一套2. 数字万用表一块3. 直流稳压源一台4. 直流电压表一只5. 直流电流表一只6. 电路原理箱 (或其它实验设备)7. 电阻若干只8.导线若干三、实验步骤1、认识
2、和熟悉电路实验台设备及本次实验的相关设备 电路原理箱及其上面的实验电路版块; 数字万用表的正确使用方法及其量程的选择; 直流电压表、直流电流表的正确使用方法及其量程的选择。2. 电阻的测量( 1 )用数字万用表的欧姆档测电阻,万用表的红表棒插在电表下方的 “V”插孔中, 黑表棒插在电表下方的“ COM”插孔中。 选择实验原理箱上的电 阻或实验室其它电阻作为待测电阻, 欧姆档的量程应根据待测电阻的数值合理选取。将数据记录在表 1,把测量所得数值与电阻的标称值进行对照比较,得出误差结论表 1-1 电阻测量测量内容R1R2R3电阻标称值万用表量程测量数据误差2. 直流电流、电压的测量S2将图 1-1
3、 所示连成电路, 并将图中各点间电阻的测量和计算数据记录在表 2中,注意带上单位开启实训台电源总开关, 开启直流电源单元开关,调节电压旋钮,对取得的 直流电源进行测量,测量后将数据填入表 1-2 中。表 1-2 直流电压、直流电流测量记录R1=R2=R 3=直流电压(V)测量对象UR1UR2UR3计算数据万用表量程测量数据直流电流(A)测量对象I R1I R2I R3计算数据万用表量程测量数据3. 电阻的串联(1)按实验线路图 1-2 连接电路(图中 A、B 两点处表示电流表接入点)图 1-2 电阻串联2)检查电路连接无误后,将电源调到 6V,接入电路中3)记录电流表的数值 I 、I 1、I
4、2,并用万用表或直流电压表测量 U1、U2,直流稳压电源+BI1C+I26VU2R1=300-SAU U1R2=200填入表 1-3 中。(4)由欧姆定律计算等效电阻 R。表 1-3 电阻的串联I/mAI 1/mAI 2/mAU/VU1/VU2/VR/测量值计算值误差4. 电阻并联1)按实验线路图 1-3 连接电路图 1-3 电阻并联2)3)检查电路连接无误后,将电源调到 6V,接入电路中。记录电流表的数值 I 、I 1、I 2,并用万用表或直流电压表测量 U1、U2,填入表 1-4 中。4)计算等效电阻 R。表 1-4 电阻的并联R1 300R2 200I/mAI 1/mAI 2/mAU/V
5、U1/VU2/VR/测量值计算值误差四、实验思考题1用万用表测电阻时,应如何正确选择倍率档?2用直流电压表、电流表测电压和电流时,应注意什么?3串联电路的电压电流关系如何?4并联电路的电压电流关系如何?5实验误差分析?六、注意事项1直流稳压电源的输出不能短路。2电流表应串接在被测电路支路中,对直线电路接线时,必须使电流从电 流表“ +”端流入,“- ”端流出,不得反接。3电压表应并接在被测电压两端。电压表的接线一般使用表笔,接线时, 把红表笔接至电压表的“ +”端,黑表笔接至电压表的“ - ”端,测量时将红表笔 接至被测电压的正极,黑表笔接至被测电压对的负极。4测量电压、电流时,注意正确选择量
6、程,测量中尽量使指针偏转在2/3量程以上,以使量程更为精确。5更换电压表、电流表量限时,应切断仪表的电源。七、实验报告1. 总结直流稳压电源及万用表的使用要点2. 填写测试数据。实验二 基尔霍夫定律的验证一、实验目的1. 验证基尔霍夫定律的正确性,加深对基尔霍夫定律的理解。2. 学会用万用表测量各支路电流。、实验原理基尔霍夫定律是电路的基本定律,包含基尔霍夫电流定律(KCL)和基尔霍夫电压定律( KVL)。KCL是指:任一瞬间,流入电路任一节点的各个支路电流的 代数和恒等于零。即 I 0。KVL 是指:任一瞬间,沿电路中任一闭合回路绕 行一周,各段电压的代数和恒等于零,即 U 0三、实验设备1
7、可调直流稳压电源 030V2. 可调直流恒流源 0200mA3. 直流数字电压表 0200V4. 直流数字毫安表 0200mA5. 万用表 16. 验证基尔霍夫定律的实验线路板 1四、实验内容及步骤实验线路如图 2-1 所示,用基尔霍夫定律的实验线路板连接实验线路。B+E2C图 2-1 实验线路实验步骤:( 1) 实验前先任意设定三条支路的电流参考方向,如图中所示的I1 、I2 、I3 。(2)电源 E1、E2 分别并直流电压表,并调整电压分别为 6V、12V。(3)分别将两路直流电压源接入电路。将切换开关 S1、S2、S3 都切到位 置 1 。(4)熟悉电流插头的结构,将电流的插头接至毫安表
8、的“ +”、“- ”两端。(5)将电流插头分别插入三条支路的三个电流插座中,读出并记录电流 值,填入 2-1 表中。表 2-1 验证基尔霍夫电流定律(单位 mA)测量 项目I1I2I3节点 A 电流 IA测量值计算值相对 误差6) 用直流数字电压表分别测量回路中的电源及电阻元件上的电压值。表 2-2 验证基尔霍夫电压定律(单位 V)测量 项目UFEUFAUADUABUBCUCDUDEFADEF 回路UABCDA 回路UFBCEF 回路U测量值计算值相对 误差7) 对电路中的节点 A,验证基尔霍夫电流定律( KCL),并计算产生的误差。分别对表 2-2 中的三个电压回路验证基尔霍夫电压定律( K
9、VL),并计算产生 的误差,填入表中五、预习思考题1. 根据图 2-2 实验线路参数, 计算出待测的 I 1、I 2、I 3和各个电阻上的电压 值,记入表中,以便实验测量时,可正确选择万用表的量程、并计算相对误差。2. 利用基尔霍夫定律解题时,电压出现负值的含义是什么? 答:利用基尔霍夫定律解题时,必须先选定电压、电流的参考方向,才能列 出方程。如果电压的实际方向与参考方向相同,求得结果即为正值;如果相反, 求得结果即为负值。3. 在验证基尔霍夫定律时,如何确定电压的正负? 答:在验证基尔霍夫定律的实验中,仍然要先选定电压的参考方向。在利用 数字电压表测电压时, 应将电压表的正极接参考极性的正
10、极, 电压表的负极接参 考极性的负极。如果此时电压表的读数为正即记为正值,读数为负即记为负值。六、实验报告1. 根据实验数据,选定实验电路中的一个节点 A,验证 KCL的正确性。2. 根据实验数据,选定实验电路中的任一闭合回路,验证 KVL的正确性。3. 误差原因分析。4. 根据实验数据表格,进行分析,比较,归纳,总结实验三 叠加原理的验证一、 实验目的1. 通过实验加深对叠加原理的理解。2. 验证叠加原理的正确性。二、实验原理 叠加原理的内容:对任一线性电路而言,任一支路的电流或电压,都可以看 作是电路中各个电源单独作用下,在该支路产生的电流或电压的代数和。叠加原理是分析线性电路的非常有用的
11、网络定理, 叠加定理反映了线性电路 的一个重要规律:叠加性。深入理解叠加原理的涵意,适用范围,灵活掌握叠加 原理分析复杂线性电路的方法,通过实验可进一步加深对它的理解。三、实验设备1. 电工实验台2. 实验器件(电阻等元件)3. 万用表4. 导线若干四、实验内容与步骤实验线路如 4-1 所示2图 4-1 实验线路图1. 利用电工实验台上的双路直流稳压电源, 在电源 E1、E2 两端分别并联直 流数字电压表,并调整电压为 6V、12V,然后,将两路直流电压源接入电路。2. 令 E1电源单独作用: 将切换开关 S1、S3切到 1 位置,切换开关 S2切到 2 位置,用万用表分别测量各支路电流及各电
12、源、电阻元件两端的电压,数据记 入表 4-1 中。3. 令 E2电源单独作用: 将切换开关 S2、S3切到 1 位置,切换开关 S1切到 2 位置,重复( 2 )中的测量并记录数据于 4-14. 令 E1和 E2电源共同作用:切换开关 S1、S2、S3都切到 1 位置,重复上 述的测量并记录。5. 分析实验产生的误差。表 4-1 叠加定理的验证测量项目 实验内容I1(mA)I2(mA)I3(mA)UFE(V)UBC(V)UFA(V)UAB(V)UAD(V)UDE(V)UCD(V)E1单独作用 (值)理论E1单独作用 (值)测量E2单独作用 (值)理论E2单独作用 (值)测量E1、E2单独作用(理论值)E1、E2单独作用(测量值)验证叠加定理五、思考题1. 根据图 4-1 中实验电路参数,计算出各种情况下电流 I1 、I2 、I3 的理论 值
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