《电工电子技术》(上)实训指导书

《电工电子技术》（上）实训指导书模块1直流电路实训1欧姆定律仿真实验1.实验目的1)学习使用万用表测量电阻。2)验证欧姆定律I=U/R。2.元器件选取1)电源：PlaceSource→POWER_SOURCES→DC_POWER,选取直流电源,设置电源电压为12V。2)接地：PlaceSource→POWER_SOURCES→GROUND，选取电路中的接地。3)电阻：PlaceBasic→RESISTOR,选取R1=10Ω,R2=2kΩ。4)数字万用表：从虚拟仪器工具栏调取数字万用表XMM1。5)电流表：PlaceIndicators→AMMETER，选取电流表并设置为直流档。6)电压表：PlaceIndicators→VOLTMETER，选取电压表并设置为直流档。3.仿真电路图1-1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a)b)图1-2欧姆定律仿真电路及数字万用表面板4.电路原理简述：欧姆定律I=U/R5.仿真分析(1)测量电阻阻值的仿真分析1)搭建图1-1a所示的用数字万用表测量电阻阻值的仿真实验电路，数字万用表按图设置。2)单击仿真开关，激活电路，记录数字万用表显示的读数。3)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)欧姆定律电路的仿真分析1)搭建图1-2a所示的欧姆定律仿真电路。2)单击仿真开关，激活电路，电压表和电流表均出现读数，记录R两端的电压值U和流过R的电流值I。3)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。4)改变电源V1的电压数值分别为2V、4V、6V、8V、10V、12V，读取U和I的数值，填入表1-1，记录数值验证欧姆定律，画出U(I)特性曲线。根据表1-1记录U和I的数值V1/vU/vI1/A(R1=10Ω)I2/mA(R2=2kΩ)测量值24计算值测量值24计算值0.20.40.60.81.01.20.20.40.60.81.01.21234561234566810126810126.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?实训2基尔霍夫电压定律仿真实验（电阻串联电路实验）1.实验目的1)验证基尔霍夫电压定律U1+U2+U3=U。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.元器件选取1)电源：PlaceSource→POWER_SOURCES→DC_POWER,选取直流电源，设置电源电压为12V。2)接地：PlaceSource→POWER_SOURCES→GROUND，选取电路中的接地。3)电阻：PlaceBasic→RESISTOR,选取阻值为1kΩ、3kΩ和6kΩ的电阻。4)数字万用表：从虚拟仪器工具栏调取数字万用表XMM1。5)电流表：PlaceIndicators→AMMETER，选取电流表并设置为直流档。6)电压表：PlaceIndicators→VOLTMETER，选取电压表并设置为直流档。3.仿真电路图1-3串联等效电阻仿真电路及数字万用表面板图1-4基尔霍夫电压定律仿真电路4.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.仿真分析(1)电阻串联仿真电路1)搭建图1-3a所示的串联等效电阻仿真电路。2)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R，记录测量值填入表1-2中，并与计算值比较。(2)基尔霍夫电压定律仿真电路1)搭建图1-4所示的基尔霍夫电压定律仿真电路。2)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。填入表1-2中。3)利用测量的数据，验证基尔霍夫电压定律。表1-2项目测量值计算值R1/kΩR2/kΩR3/kΩR/kΩU23/v1.2U45/v3.6U60/vI12/mAV1/v1211336610107.27.21.21.21.23.6126.思考题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V1与U23+U45+U60有什么关系？哪些是电压降，哪些是电压升？实训3基尔霍夫电流定律仿真实验（电阻并联电路实验）1.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I1+I2+I3=I。2.元器件选取1)电源：PlaceSource→POWER_SOURCES→DC_POWER,选取直流电源并设置电源电压为12V。2)接地：PlaceSource→POWER_SOURCES→GROUND，选取电路中的接地。3)电阻：PlaceBasic→RESISTOR,选取阻值为1kΩ、2kΩ和4kΩ的电阻。4)数字万用表：从虚拟仪器工具栏调取数字万用表XMM1。5)电流表：PlaceIndicators→AMMETER，选取电流表并设置为直流档。6)电压表：PlaceIndicators→VOLTMETER，选取电压表并设置为直流档。3.仿真电路图1-5并联等效电阻仿真电路及数字万用表面板图1-6所示的基尔霍夫电流定律仿真电路4.电路原理简述：（1）并联电阻电路的等效电阻：G1+G2+G3=G，R=1/G。（2）并联电阻电路的各支路电流：I1=V1/R1，I2=V1/R2，I3=V1/R3。（3）基尔霍夫电流定律I1+I2+I3=I5.仿真分析(1)电阻并联仿真电路1)搭建图1-5a所示的并联等效电阻仿真电路。2)单击仿真开关，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并填入表1-3中。3)将测得的等效电阻值与公式计算得到的等效电阻值相