电工学实验教案

电学验案一

课性与育目：实验是电工基础程的重要的实践性教学环节验的目的不仅要帮助学生固和加深理解所学的理知识，更重要的是要训练他们实验技能，树立工程实际观点和谨的科学作风，使他能独立地进行实验。二

对生工术实技的具要：1．能使用常用的电工表、仪器和电工设备。2．能按电路图接线，线和排除简单的线路故障。3．能进行实验操作，取数据和观察实验现象。4．整理、分析实验据，绘制曲线并写出整洁的、条理清楚的、内容完整的实验报告。三．电学验的程方法每个实验都要经预习、实验和总结三个阶段。个阶段都有明确的任务和要求。1．预习预习的任务是阅实验指导书，弄清实验目的、容要求、方法及实验中应注意的题必要时出实验步骤画出记录格阅读预习要求中指定附录找必要的资料。要对实验结果作估计，选择所用电表的量程，出必要的估算，以便实验时及时验结果的正确性。有些仪器、设备凭阅读资料难以掌握其使用方，所以要到实验室进行预习。2．实验实验的任务是按预定的方案进行实验。实验过既是完成实验任务的过程，又是炼实验能力和培科学实践作风的过程，在实验，要做好原始数据的记录，要逐学会用理论去分析与决实验中遇到的各种问题。3．总结总结的任务是在验完成后，整理实验数据，分实验结果，得出结论，完成实验结报告。四

实报内本课程实验报告预习报告和总结报告两部分。预习报告中应写：1．实目的2．实仪表设3．实内容（步骤扼要摘抄，画出实验电，记录表格，预选电表量程，必的理论计算式，计值，必须回答的预习问题，特注意事项。

总结报告中应写：1．经理后的验数据，计算数据2．实波形，线3．对据、曲的分析、说明、结论等五

实时安用电识实验时，要杜绝击现象。电击是人体中通过电时产生的一种剧烈的生理反映。则人体触电部位木、痉挛，重则造成严重烧伤甚至死亡。在实验中引起电的主要原因是由于用电设备的损或故障及操作不当而误触1、380V电。此外，对于已充电的容器（尤其是高电压、大容已断开电源，触及时仍可能发生击。因此，实验中应意以下几点：1．弄实验电源系统，以便在生电击时及时切断电源。2．实时，连好电路后，必须指导教师检查后方可通电，在通电前通知同组同学。3．实中，不可带电改接电路不可触及电路的带电部位。4．实完毕，必须先断开电源关，经教师检查数据签字后才拆线整理。六

DGJ-1、、型电工术实装供电统介三相四线制电源入，三相可调交流电源输出，有低压直流稳压、恒流电源输出实验中使用仪表：直流数字电压、电流表，指式交流电压、电流表。配套使电工基础实验挂。七

学实手1．严格守实验室的规章制度及管理措施，执行实验纪律。2．服从师及有关实验技术人员的指导验前要认真预习确验目的求、方法和步骤，认按要求进行操作，不得在实验内做与本实验无关的事。3．实验不得动用与本实验无关的仪器设备，不得动用他组的仪器、具、文件与材料。实验时，教师规定做好实验的准备工作经指导教师检查同意后，方可开做实验。违反操作规造成仪器设备及实验材料损坏，将酌情赔偿并视情节轻重进行评直到纪律处分。4．严格守仪器设备的操作规程，设备发生故障应立即停止实验，报导教师和实验员处理，不得自拆卸，严防事故，确保实验的安全。5．进入验室必须保持肃静、整洁。不准高声谈笑，不准吸烟，不准地吐痰，不准乱抛纸屑杂务。6．实验程中，要严肃认真，详细记录实验数据和结果，经指导教师字认可后，方可结束实验验后要按时写好实验报指导教师批阅据报告要求实事求是，不得抄袭伪造和改，否则按不合格处理。

实验一常用工仪表使用电压、电测量实地：迎春合楼6011子电工实验室

计课：3课时一实目：1、熟悉实验台上各类源及测量仪表的布局和使用方法。2、掌握测量电路中各电位的方法。3、加深理解电位、电的关系。二仪设：1、电工技术实验装置。2、万用表。三讲实原理1、参考点电路中的参考点零电位点）是任意选定的，实上它是一个公共点。公共点的电可以任意指定（般指定为零公共点的电位作为标准之后，其各点的电位高低才能比较出来。2、电位的单值性和相性当参考点选顶后电位就有一个固的值就电位的值性考点不同，各点电位就不同，们同时升高或降低了一个值，就是电位的相对性。但任何两点电压与参考点的选择关。注意同一电路上每次测量能选一个参考点。3、用电压表测量电位当电压表接在参点与被测点之间，电压表的读就是被测点的电位。当电压表的端接于参考点时测点的电位+表正端接于参点时被测点的电位4、电位的升高和降低在电阻上电位顺电流的方向降低。有电源的地若电源与电流的方向一致，则电沿电流的方向升，如果电流与电源的方向相反则沿电流的方向电位降低。5、等位点在电路中可能有点的电位相等，叫等点。用导线将等电位点连来，导线中不会有电流，同时余各点电位以及其余部分的电、电位也不会改变。四指实步骤1、在实验台上按图－接线，经检查无误后通电源。2、以b点参考点，测出回路bcdE2eaE1b中各电位并计算Ucd、UeaUac、U，记入表1－1。3、以点参考点，测回路cdE2eac中点电位，并计算UcdUeaUac、U，记入表－中4、比较表11中据验证电位、电压与参考点选择关系。

图－项目

测

量

计

算回路

电位

Ue

Ua

电压

Uac

U参考点

单位数值

单位数值回路

电位

Ue

Ua

电压

Uac

UCdE2eac参考点

单位数值

单位数值表－1五强注事项测量电位时，用表笔接参考电位点，用正表笔被测各点。若显示正值，则表明点电位为正；若示负值，此时应调换万用表的笔，然后读出数值，此时在电位之前应加一负号，表该点电位低于参考点电位。六思题电位与电压有何别？两点间的电压为零，它们电位是否也为零？七实总：这是学生接触电实验的第一课，需要耐心操作多次练习，锻炼好电工实验基本。

实验二

测定电源电阻元伏安性实地：迎春合楼6011子电工实验室一实目：

计课：3课时1.测定线性电阻元件，非线性电阻元件及电源的安特性，并绘制其特性曲线。2.掌直流电压表和直流电流表的使用方法。二、实原与说：1.电阻元件电阻元件的电阻不随其两端的电压或电流改变，称为线性电阻元件，它遵循欧定律。如果电阻件的阻值随着其两端电压或电而改变，称为非线性电阻元件，不遵守欧姆定律。若电阻元件上的电压取为纵（或）坐标，电流取为横（或纵）坐，画出电压和电流的系曲线，如图2-1（）所示。图2-1线性电阻伏安特性曲线

非线性电阻伏安特性曲线非线性电阻元件因为它不遵循欧姆定律，电压电流不成正比，其伏安特性是一曲线，如图2-1b）所。2.电压源理想电压源的端压与通过它的电流无关，是一恒定值，不会因为它所连接的外路负载不同而改。而通过它的电流I却决它所连接的外电路。理想直流压源的伏安特性，如图示的a直线.实际的电压源都具有定的内阻R,它可以用理想电压源U和阻相串联的型来模拟其端电压U=U-RI式中I为过实际电压源的电流，实际直流电源的伏安特性曲线，如图2-2直线示。图2-2

LL3.直流电流表的使用：用直流电流表来量直流电流时，要注意以下几：（）将直流电流表串联在待电流的支路中；（）线时，必须使电流从电表的+”端入”流出，不得反接；（）据被测电流的大小，选适当的电流量限，测试中尽量使指针偏转在1/3和2/3量之间。（）若用多量限的电流表，而只有一公用标尺刻度时，读数应等于指指示的刻度乘以倍率它为量限与满偏刻度的比值。4.直流电压表的使用：用直流电压表来量直流电压时，要注意以下几：（）将直流电压表并接在待电压的两端；（）压表接线时要注意极性不要接错”极接正”接负。（）据被测电压的大小，选适当的电压量限，测量中尽量使指针偏转在1/3和2/3量之间。多量限的电压表公用标尺刻度读数方法与电流表相同。更换电压表或电表量限时，应切断仪表的电源在实验中读取仪表的读数时，应视线与仪表的表垂直。若表面有反射镜的仪表读数时应使指针与其镜中影象重，否则会引起较大的数误差。三仪设：1、电工技术实验装置。2、万用表。四实内：1.测量线性电阻元件的伏安特性：（）图2-3电路联接，=100，Us为直稳压电源的输出电压，先稳压电源输出电压旋钮于最小位置。（）合开关K，节稳压电源的输出电压，使其输电压为表中所列数值。并将所对应的电流值记在表2-1。

表2-1U（V）I（）R=U/I

000

2468102.测量非线性电阻元件的伏安特性。（）图接，本次实验用的非线性电阻元件为6.3V（汽车灯）灯泡。（闭开关K调节稳压电源输出电压旋钮使输出电压分别调为表中所列的电压值，测量对应电流值，记入表2-2中。表2-2U（V）I（A）R=U/I

1.32.33.34.35.36.33.测理想直流电压源的伏安特性。（）图接，将直流稳电源视作理想电压源，取Ω，可变电阻器置于最大电阻值位,=110/25W,电压表：档电流表300mA档。（）合开关K，稳电源输出电压调为，改变可变电阻器R的，使电中的电流值为表中所的数值，测量对应的理想电压的端电压U，记于表中。

表2-3I（）

5080110140170U（V）4.测实际直流电压源的伏安特性。（）图2-6接线，将直流稳压电阻R(取10Ω)相串来模拟实际直流压源，可变电阻器于最大值。RΩ，=110Ω（）合开关K，稳电源输出值调节为，改变R数值，使电路中的流值分别为表中所列的值测量对应的实际电压源端电，记入表2-4中。电压表10V，电流表为300mA档。表2-4理想电源

I（）U（V）

5010

6010

7010

8010

9010

10010实际电源

U（V）五强注事项1.电表应串接在被测电流支路中，电压表并接在被测电压两端，注意直流仪表“”端接线，并选择适当的量限。2.直流稳压电源的输出端不能短路。六课总分析实验中的难点是量二极管的伏安特性，应指导生合理选择仪表量程，正确选择性，并多次测量制出曲线。

实验三

基尔霍夫律实地：迎春合楼6011子电工实验室一实目：1.验证基尔霍夫电压定律2.验证基尔霍夫电流定律3.加深对电流、电压参考方向的理解二实原：

计课：3课时1.基尔霍夫电压定律指出，任何时刻，沿电路中一闭合回路绕行一周，各段电压的代数和恒等于，即U=02.基尔霍夫电流定律指出，任何时刻，在电路的一节点上，所有支路电流的代数和恒等于零，即I=03.电压与电流的参考方向如电路原理图所，设电压的参考方向为从F，电流方向为从到，将电压表，电流表按图示接电路后若电压表流表正向偏转则读数正反之则应将电压表、电流表反接，读读数，数值为负值，说明其参方向与实际方向相反。4.叠定理说明，有几个电源共同作用时，各支的电流和电压等于各个电源分别独作用时在该支产生电流（电压）的代数和。三实设：1.直可调稳压电源0—2.直流电压表3电基础验挂箱上的“基尔霍夫定律”线路。四实内：1.按原理图接线：U=25V=15V2.当电源共同作用时测各电流和电压值=430ΩR=150R=51R=100Ω，RΩ，电压表选30V档电流表选100mA档。

3、熟悉电流测试插孔板的结构，将电流插头的两端接至毫安表的+，”端，倘若极性对，表针反转，则必须调换电流表极性重新测量，此时指针正偏，但读的电流值必须冠以负。4、防止电源两端碰线短路。根据图中所示的流和电压的参考方向确定被测流和电压的正负号，将数据记录表3-1中表3-1电源

mA

mA

mA

V

V

V

V

V

RCL

KVLU和U共同作用

I1

I2

I3

U

AB

U

CB

U

BE

U

EF

U

ED

∑I

∑U五思题实验结果有误差试分析产生误差的原因。提出议，怎样实验更为合理？六课总分析实验操作较为简，选择回路的绕行方向以及实方向与参考方向的关系是本实验关键。

实验四

叠加原理验证实地：迎春合楼6011子电工实验室一实目：1、验证叠加原理。2、进一步熟悉电工实台使用方法。二仪设：

计课：3课时1.直可调稳压电源0—2.直流数字电压表—200V3.直流数字毫安表—200mV4.万用表5.电基础实验挂箱上的“叠加原理”实验电路板三原与明：叠加原理指出多个电源作用的线性电中一支路的电流或压等于每个电源单独作用时，在支路中所产生的电流或电压的数和。当一个电源单独用时其电源应去掉必须保留其内阻实际电源的内阻很小时，可忽略不，则去掉电源后，该处可用导短接，如电源为电池、发电机、压电源等。若是电流由于其内阻很大，则应将该处开。四实内及步：按图－1接验线路，调节到给定。图－1、测量E1单独作用时支路电流I1，，I3，及Uab，’，Udb记入表4－1中。

这时实验线路如4－2所。拆除E2，短线短接该处。图－2、测量单独作时，各支路电流I1，I2，I3”，及”Ubc，Udb记表4－1中。这时实验线如图4－3所示接上电源，拆除E1，用路导线短接该处。图－33、、E2同作用：测量E1、E2共同用时各支路电流I1I2I3及Uab，Udb记表－中。这时实验电路如图4－1所示，拆除原处的短接导线，将接该处。

单

位单作用

I1=I2I3=’=测量单作用

I1=I2=I3”===数据共作4、验证叠加原理：

I1=I2=表－1

I3=Uab=Udb=根据表－1的测量数据，验证支路电流及电压是否符合叠加原理，即计算I1=I1+I1+Uab五实注事项

I2=I2””

I3=I3”’”1、电流插头测量各路电流时，或者用电压表测量电压降时，应注意仪表的极性，正确判断测得值+号后，记入数据表格。2、每次测量前都要注仪表量程，并及时调整。六思题电路中的功率是可用叠加原理？为什么？试计上的功率。提示：由P3=I3Udb，P3=I3’，Udb，是否有P3=P3+P3”的关系？七课总分析实验总体难度不，对实验台的熟悉程度和细节理是做好实验的关键。

实验五

电压源和流源的效变实地：迎春合楼6011子电工实验室一实验目：

计课：4课时1.通实验加深对电流源及其外特性的认识。2.掌握电流源和电压源进行等效变换的条件。二实原：电流源是除电压以外的另一种形式的电源，它以产生电流提供给外电路。电流可分为理想电源和实际电源源（实际电流源通简称电流源理电流源可以向外电路提供一个恒值流论外电路电阻的小如何想电流源具两个基本性质一，它的电流是恒值，而是由与之相联接的外电路定的。理想电流源的伏安特性曲如图1所示实际电流源当其电压增加时，通过外电路的电并非恒定值而是要减小。端电压高，电流下降得多；反之，端电压越低通过外路的电流越大。当端电压为零时流过外电路的电流最I实际电流源可以用一个理想电流源I和一内阻R相并的电路模型表示。实电流源的电路模型及伏安特性图2所。某些器件的伏安性具有近似理想电流源的性质如硅光电池、晶体三极管输出特等本实验的电流源是用晶体管来实现的体极管在共基极联接集电极电流IC和集电极与基极的电压的系如图5-3所示。图可见I=f（）系曲线的平坦部分具有恒流特，当在一定围变化时，集电极电流I近恒定值可以近似地将其视为理想电流。电流的等效变换一个实际的电源就其外部特性而言，既可以看是一个电压源，也可以看成是一电流源。原理证如下：设有一个电压源和一个流源分别与相同阻值的外电阻R相接如图5-4所示。于电压源来说，电阻R两端电压U和流过R的电流的关系可表示为：

或

I

SRS对于电流源电路说，电阻R两端电压和过它的电流I的关可表示为：

SSSSIIS

US

或SS

S如果两种电源满以下关系：ISRRS

(52)则电压源电路的个表达式可以写成：UISRUIRIS

IR

U图5-3

图可见表达式与电源电路的表达式是完全相同的也就是说两种电源对外电路电阻R是完全等效的。种电源互相替换对外电路将不生任何影响。利用电源等效互的条件可以很方便地把一个参U和R的电压源变换一个参数为

IS

R

SS

和RS的等电流源；反之，也可以很容易地把一个电流源转化成一等效的电压源。三、实验内容及骤：1.测理想电流源的伏安特性。此实验在电压—流源等效变换单元板上进行。图5（）接好电路，其等效路如图5-5b）所示。

图5-5

图5-5(图中Ee和Ec由路直流稳压电源提供，调节电器使I=8mA。按表中数值从小到大依次调节阻的值，记录电流相对应的读数，填入表5-1中表5-1R（Ω）I（mAU（V）

02004006008001K2.测实际电流源的伏安特性。将图5-5a）中与R串的开关合，其实际电路如图5-6a）所示，其效电路如图5-6b）所示，其中R=1KΩ调节Re使I=8mA，改变R使其分别表中数，记录相对应的I填入表中。表5-2R（Ω）I（mAU（V）

02004006008001K3.电源与电压源的等效变换。根据电源等效变的条件，图5-6（a）所示电流源可以变换成一个电压源，其参为U=IR，8R=1KΩ图5-6(a)

图

图5-7等效电路如图5-7所示，图5-7组成电路。中U由直稳压电源提供（要用实验用电压表测量和用电阻上的电阻，使RΩ，为有中数值，记录相对应的电流值，填表5-3。比较表5-2和5-3中数据，验证实际电流源（图5-6与实际电压源（图5-7的等效性。表5-3R（Ω）I（mAU（V）四实设

02004006008001K1.直可调稳压电源0—2.可直流恒流源—200mA2.直流数字电压表—200V3.直流数字毫安表—200mV4.万用表5.DGJ-05上的电阻器和可电阻箱五实注事项1、在测电压源外特性时，不要忘记测空载时的电压值，测电流源特性时，不要忘记测短路时的电流。2、换接线路时，必须关闭电源开关。3、直流仪表的接入应注意极性与量程。六课总分析在理论学习的基上，验证电压源与电流源等效换的条重点要让学在实验中掌握电源外特性测试方法。

实验六

戴维南定的验证实地：迎春合楼6011子电工实验室一实目：

计课：3课时验证戴维南定理正确性，加深对该定理的理解二实原：戴维南定理指出任何一个线性有源二端网络，外电路来说，总可以用一个电压与电阻相串联的路来代替，电压源电压等于有二端口网络的开路电压，其电阻于该网络中所有独立压源短路，独立电流源开路时等效电阻。三实仪和设：1.直可调稳压电源0—2.可直流恒流源—500mA2.直流数字电压表—200V3.直流数字毫安表—200mA4.万用表5.DGJ-05上的可调电阻箱电位器和戴维南定理实验电板四实内：1、测量有源二端口网络的开路电压和效阻R。按图6-2接线，取U=25VRΩR=51R=51Ω，定路电压和入端等效电阻并记测量结,U,R。图6-2测量等效电阻时先去掉U，把，直接接。在A、接上适当的负载电阻R，

测量负载电阻上电压和电流U，图6-3证U=U-IRU（）I（）R=U/I2.在源二端口网络B端上接上不同的Ｒ其值按电阻箱的电阻值取值入表格中。测量戴维南等效源的外特性。图6-3按图6-3接线，图中U和R为图有源二网络的开路电压和等效电阻U从流稳压电源取得R电阻器板极上取，负载电也从电阻器板上取，测量相应的端电压和电流，记入表6-2中。表6-2负载电阻开路有源二端口网络有源二端口网络有源二端口网络戴维南等效电路戴维南等效电路戴维南等效电路

(Ω)U（V）I（mAP（W）U（V）I（mAP（W）

01002002501K1.25K按图表格中记录数据绘制二端口网络或戴维南效电路的外特性曲线。五课总分析实验相对简单，键在于教会学生用实验方法验戴维南定理。

实验七有二端网络开路压和入端效电阻测定实地：迎春合楼6011子电工实验室一实目：

计课：3课时掌握有源二端网的开路电压和入端等效电阻的定。二实原：1.开路电压的测定：一种方法是利用高阻的电压直接测量，即R＜＜，为电表内阻，如万用等高内阻仪器，但当的阻较大时，利用电压表直测开路压带来的误差较大，应采补偿法测量开路电压较为准确图7-1补偿法测二端网的开路电压方法如上图7-1所，U′为外一个直流电压，可变电阻器接成分器方式G为检流计，检流计示值为零时，被测点相于开路，所测电压即为开路压。2.入端等效电阻R测定方法（）一，将有源二端网络内独立电压源U短接。独立电流I处路，被测网络成为无独立的二端网络，•后在端口上加一给定电源电压Us"量流入网络的电I，如图7-2所。图7-2入端等效电阻R=U"•/I种法仅适用于立电压源的内阻很小和独立电流源内阻很大的情况。（）二是开路短路法，分别测量源二端网络的开路电压U和路电流I，则R=U／I，方法虽然简，但是对于不允许直接短路的二端网络不适用（）三是采用半偏法，先测出有二端口网络的开路电压U，再按图接线，为负电阻，调节R使其端电压为开路电压U的半即U=1/2U，此时R数值即等于R。

图7-3

（）负载电阻等于等效电源阻时，负载将获得最大功率。三、实验设备：1.直可调稳压电源0—2.可直流恒流源—500mA2.直流数字电压表—200V3.直流数字毫安表—200mA4.万用表5.DGJ-05上的可调电阻箱电位器和戴维南定理实验电路四实内：

图测量有源二端口络的开路电压和等效电阻图7-4U=25V=430Ω=150Ω，RΩ，=100ΩR=51。照上述实验原理测量。1.开路电压，用直接测量法测量和利用补偿法分进行记录结果。2.入端等效电阻的测量，并记录（）加电压法，测量（）路短路法，测量（）偏法，测量R

3.利用上图，按实验原理一节所述，测出。电阻R选取表中所数值测量相对应的分离电压和电值负载电阻R（）U（V）I（）P=I×R（）4.比分析所得的结果。五课总分析本实验中，指导生使用电流表时，注意判别电的极性和选取合适的量程。

实验八

串联谐振路实地：迎春合楼6011子电工实验室一实目：

计课：3课时1.验证R-L-C串谐振电路的特点2.测定串联谐振电路的谐振曲线3.利用示波器观测R-L-C串电路中电压和电流的相位关系二实原：1.R-L-C串谐振F称谐振频f0

2

LC

由于谐振电路的抗为零，电路呈电阻性电压U=U电路中电流有效值I＝将达到最大。

图8-12.电路的品质因数与谐振曲线当R-L-C串联电两端的电压一定时，电路中电随频率变化的关系用曲线表示，称为电流谐振曲线R-L-C串电路发生谐振时，电感电压与电容电压均等于电路总电压的Q倍，U=U=U，其中Q称为电路的品质因数，它是由电参数确定。3.当R-L-C电路的电源频低于谐振频率电路呈容性•电流相位超前于电压，当电源频率高于谐频率时，电路呈感性，电路中电流相位滞后于总电压相位。三实设：1.函数信号发生器2.交流毫伏表3.双踪示波器4.频计5.DGJ-03谐电路实验电板四实内及步1.联实验线路如图8-2所，图中L=10mH，f，R=10。图8-2

2.调信号源输出，使U=3V，调信号源频率输出，使得U值最大，此f=f。将此频率和测量的UU值填入表中，然后f之上和f之下别选取几个测量，将测量的数值填入表格L(mH)R(Ω)U(v)U(V)f(Hz)I=U/R(A)R=L=C=Q=f（）U（mVI（）I/If/f

f

C(μf)U(V)Q3.用波器观测R-L-C串电路中电流和电压的相关系。五实注事项、测试频率点的选择应在靠近振频率附近多取几个点。、测量UcU值前，应将毫伏表量限改大，而且在测量Uc、时伏表的+”端应接与公共点。、实验中，信号源的外壳英语伏表的外壳绝缘。六课总分析学生在直流电工验锻炼的基础上，初次接触交电实验，为后续实验打下基础。过本次实验指导生总结、归纳串联谐振电路的性。

实验九

日光灯电实地：迎春合楼6011子电工实验室一实目

计课：4课时1、熟悉日光灯电路各元件的作用。2、研究串联交流电路中总电压与分电压的关系。3、研究并联交流电路中总电流与分电流的关系。4、测量电路的电电压与功率计该电路的等效阻抗。5、研究电感性电路的功率因数以及并联电容提高功率因数的方法二、课检预习况1、复习流电路R,L,C)分析与计算2、已知管功率P为40W,试选择电流、功率表的量程三实仪、设序号

名称

型号、规格

数量1234

日光灯电路板交流电压表交流电流表功率表

40W0—500V0—5A

1111四实原：1.日灯工作原理如图图9-12.日灯正常工作时可以用如图所示的等效电路表示可以测日光灯上的电压和镇流器上的压，观测电源电压的分配情况图9-2

3.由镇流器的感抗较大，日光灯电路的功率因是比较低的，通常在.5左，一般可以用并联合适的容器的方法来拉高日光灯电路功率因数，电路中的功率因数测方法如图.4.功表是用来测量电路的有功功率的，其测量图9-3所图9-3五实内1、按照电路图接经指导教师检查后再通电。2接入电容,量灯管电压,镇流器端电压和电源电电I,电功率P入下表测量值UU

U

IP3、接入电容并步增加电,量总电流I,容电流I灯管电I,总功率填入下表注意找出I最小时的容量C.测量次序12345六实后考：

电容量μF)U(V)I(A)I(A)IP(W)0.4744.47812

计算cos1、计算总等效电阻总阻抗Z,镇流器等效感抗X,等电感L,路功率因数cos用表格表示2、总结串联交流电路中各个电压与总电的关.3结联交流电路各分电流与总电流的关,说明并联电容后哪量变,哪些

AA不变为什?相量图说明并联C后为么总电流随C的增而变.启辉器Û

L

镇

Û

流器

8Î

L

A

µA

4ÎÎ

µF*

*500V

1A功率表线柱框图

L

Û

N六实注事项1、本实验用交流市电110V，注意学生用电和人身安全。2、功率表的接线要正确。3、注意检查启辉器的接触是否良好。

实验十

三相交流路参数测量实地：迎春合楼6011子电工实验室一.实验目

计课：4课时(一)学三相交流电路中负载的星形和三角连接的方法。(二)验三相对称负载星形和三角形连接时载的相电流、线电压及相电流、线电流的关系。(三)了星形连接时中线所起作用。二.实验仪、备序号

名称

型号、规格

数量123456

三相自耦调压器三相灯组负载电门插座交流电压表或数字万用表交流电流表功率表

0—500V0—5A

1111三实原：1.星电路中电源电压对称，负载对称的相电流于线电流2.三形负载电路中，电源电压对称，负载对称，相电压等于线电压3.本实验中用三组相同的白炽灯作为三相负载形接法的以将三个白炽灯并联，在三角形接时，要注意白炽灯的额定电压110V，使在三角形法时不超过额定值，可以将三白炽灯串联后接入电路。

四实内(一)连接星形电如图10-1,测量负载称连,接,和负不对称Y,连接时线电压、相压、中线电,点位.并量三相功率。(二)连接三角形路如图3.2,量负载对称时线电流、电,并测量率L

AA灯泡40WL2BBNL

OCC*

*

OA(B,C250500

1A’(B,C)功率表接线柱

图10-1

L1

测量线电流预留断线处L2测量相电流预留短线处L3图10-2五.指导实步()按图接线经教师检查后通测量线电压

相电压

线电流

中线

中点

各相功率电流

位移U

U

U

U

U

U

I

I

I

I

U

P

P

P

负载对称负载不对称

注不称负载关A相灯(二)按图接线经师检查后通电测量表格拟六.规范数记格式()整理测量数据入下表线电压平

相电压平

中线电流

中点位

三相总功

比值均值U

均值U

I

移U

率

U/U负载

Y

对称

Y负载

Y

不对称

Y1.用验数据说明Y连接时U与U的关2.说连时线的作,并解为什么在三相四线制电路中上不准装保险丝和开关的原因(二)整测量数据填入下表三角形接法

线电流平均值I

相电流平均值I

比值I

三相总功率负载对称1.用验数据说明三角形连接时和的关.七课总与分：本实验采用三相流市电线电压为380V锻学生实验技能的同时要注意实验人员的人身安全，嘱学生不可触及导电部件，防意外事故发生。每次接线完毕先同组同学自查，再由导教师检查后，方可接通电源要求学生严格遵守“先断电、再线，后通电”以及“断电，后拆线”的实验操作原。

11实验十一

R－C选频网络实实地：迎春合楼6011子电工实验室计划时课时一实目：1.了解RC选频网络的选频特性2.熟悉示波器正弦波信号源的使用方法。二实原：1.RC路除具移相特性处，还具有选频作用。电阻和电容及串联方式组成如图11-1所电路时，当输入信号为正弦波号时，输出电压与输入压只有当R=R=R，f=1/2RC,UU1UR311R1而当F为其它频时，输出均小于U，性质称为选特性。3图11-12.利用示波器将其输入信号U接入波器输端，输出U入示波器的2输端，调节输入信号频在某一频率时，此时示波器输电压与入电压U为同，且在最大值。三实设：1.电阻器板2.电容器板3.信号发生器板4.示波器5.交流毫伏计6.频计

四实步：1.选取=RC=0.1μF接成串并联路，利用示波器调整信号发生正弦波信号，并利用交流毫伏计将信号电压调为3V，将U接示器输端，将U接入波器输入端，调节信号源输出1频率，使示波器出为最大，记下此时信号源频率，并与计算值f相比较。U（）R（）

C（F）

fa（）

f

RC

U（）1000

0.12.断示波器输入端调节信号发生器频观察U随频变化的情况是是U为最大。3.保=3VC=C=0.1F不变，改变=R=620Ω，按骤1调节号源，使示波器1U输出仍为大，记下此时频率，并与计算值f相比较。U（）

R（Ω）

C（F）

fa（）

f

1RC

U（）3

1000

0.1五实注事项由于信号内阻的响，输出幅度会随信号频率变。因此在调节输出频率时，应同调节输出幅度，实验电路的输入电压保持不变六课总分析实验中要求学生一步熟悉示波器和函数信号发器的使用方法，整理实验中测量据和观察到的现，并与计算结果比较，让学生够说明RC选网络的选频特性。

实验十二

单相变压实验实地：迎春合楼6011子电工实验室一实目1.让生掌握单相变压器的铭牌数据。2.测变压器空载特性解压器的铁损）3.测变压器的输出特性。4.测变压器绕组的同名端。二实原。

计课：4课时1.变器的铭牌上，有原绕组（初级绕组）的额电压和额定电流，副绕组（次级组）的额定电压额定电流、额定容量、额定频等。额定容量是指副绕组的额定压和额定电流的乘积如果变压器有好几个副绕组，定容量指这些副绕组额定电压和定电流乘积之总和。2.变器的空载特性，在变压器原边绕组加上额电压，副边绕组开路时原绕组的流，通常为原绕额定电流的3%8%。容量变压器的空载电流略一些。测得的功率P为载损耗，主是铁芯损耗（=P+P，=I≥≥P芯耗包括涡流损耗和磁滞损耗。3.变器的输出特性，变压器原副绕组都具有内抗，即原边电源电不，副变电压U也将随负载电I的化而变化负载功率数不变时与的系称为变压器的输出特U)。于电阻性或电感性负载。随负载电I增大而U小。4.变器的同极性端（即同名端通过各绕组的磁通发变化时，在某一瞬间，各绕组上感应电势或感应电压极性相同的端钮根据同极性端钮，可以正确连接压器绕组。5.变器的短路实验。将变压器副边短路，原边较低的电压，使副边电流达到额电流下所进行的验实中所加电压U为短电压测得功率损耗P称短损由于短路，铁芯中的通密度与其所加额定电压相比得多。铁损是很小的。可以认为路损耗就是变压器额运性时的铜损耗。根据变压器的空和短路实验测得的铁损和铜损以求得变压器额定运行时效率为P2FeCU6.变器的电压比是U/U=N/N=N变压的电流是I/I=N/N=1/N；变器的阻抗变换是ZZ

图12-1三、实仪和设。1.手式单相变压器。220V/6V/12V/15V/24V/36V1台2.交电压表1只3.交电压表只4.可电阻器个5.交流调压器台6.综适配器1个7.单功率表1只8.灯负载1四实内。1.变器技术数据。原边：额定电压220V

额定电流0.46

额定功率S=100W副边：额定电压6/12/15/24/36定电流17/8.5/6.7/4.2/2.8额定功率100W核算额定功率：2.空实验：实验接线图：图12-2实验数据：U

1.1U

U

0.8U

0.6U

0.4U

0.2U

0.1U

U(V)I(A)P(W)

3.输特性（阻性负载）图12-3实验数据：测量项目

L

L+L

L+L+L

R+L

R+L+L+LU（）I（mA4.同端的测定直流法当K突然合电流表向正偏转3端正极性，1与3端为极端名）图12-4交流法当12加额定电压220V时，电压表读数为V＞则1端，端为名端5.短路实验：注意：调压器必从零开始闭合电源，然后逐步将电流增到高压侧额定电流从中逐选几点。最后达到倍额定电流。

图12-6实验数据U

起点3.5V7V

11V14V16V

终点19VIP短路曲线6.变计算变压器变比K=励磁阻抗：=励磁电阻：=励磁电抗：=短路阻抗：=短路电阻：=短路电抗：=换算为75C的。RZP=U=电压比：电流比：匝数比：六课总分析本实验在巩固学判别绕组端点同名端的方法的础上让学生测定变压器载特性和外特性，从加深对变压器相关电学知识的解。

实验十三

三相异步动机的用和动实地：迎春合楼6011子电工实验室一实目

计课：4课时1.了解三相异步电动机的铭牌数据。2.学习测量电机绝缘电阻的方法。3.正确联接异步电机的三相绕组，并使电机起动实现反转。4.学习判断三相异步电动绕组首、末端的方法。二实原1.三相异步电动机的铭牌和额定值。了解电动机铭牌各项数据的确切含义，是合理择并正确使用三相异步电动机的提。（１）型号：我国目前已设计系列新产品，它是国内最先的异步电动机，即取代J02系异步电动机，系列电动机具有高效、节能、性好及低噪声等优点。功率等级安装尺寸符合国际标准。种电机所代表的意义如下面框所：Y100L24──┬──┬──┬──┬──│││└──磁极│││││└────长座第二种铁心长度│││└────────机中心高（毫米）│└──────────异电动机图（２）电压U和法电压是指电机定经攻组应接的额定线电压法是在额定线电压下三相绕的正确接线方法。有铭牌上有两种电压值，如20V380V并对应二种接法△／。示该电机可在线电压220V时作并应接成三角形△；也可在线压为80V时工作，并应接成星形。（３）电流IＩ指电机在额定电压•额定频率并输出定功率时定子的额定线电流。牌有时标出两种额定电值，它们与绕组的不同接法相应。（４）转速n：电机额定运行时电动机转子的额定转速以”转分”为单位。通常比相应的同步速低2-6％（５）功率P在额定运行运行件下，电动机转轴上输出的额机械功率。通常以千瓦为单

位。实际运行过中，•电机输出功率是由负载大小决定的，并不定等于额定功率。电机从电源吸取功率不等于额定功率，这里有个电机效率问题。•额定输出机械功率为Pn时输入电功率为P，：PZ=nZ左，随电机种及容量大小而不同。（６）功率因数COSΦN。cos是指机额定运行时的率因数•电机是感性负载，定子电路相电滞中相电压N=0.7-0.9左，空载或轻载运行情况。（７）工作方式或称定额）为充分民挥电机潜力，电机按持续运行时间划工作方式。分为连续，短时和重短时三种。连续工作方,表示这种电机可按铭牌上规定的功率长期连续使用短时工作方式，表示这种电机不连续使,在定功率输出时只能按铭牌规定时间运行。重复短时工作方，•表示这种电不能在额定功率输出时连续运行只能按规定时间做重复性短时运行。（８）绝缘等级温升：绝缘等级是由电所用缘材料决定。按耐热程度同经材料分为AFH等数级目异步电机生产中大采用Ｅ绝缘最高允许温度为120℃•温是指允许高出标准环境温度数值。2.电机的绝缘电阻。在使用电气设备，其绝缘程度的好坏对设备的常运行有密切关系。绝缘程序的坏可以用绝缘电的高低来衡量。由于设备受热受潮等原因，会使绝缘电阻降低甚至可能造成设备外带电和出现短路事故。所以在用期间应做定期绝缘电阻的检查如果一台电机长期没使用，使用前则必须做绝缘电的检查。绝缘电阻的检查能不普通的欧姆表（如万用表电阻挡）进行。而应用兆欧表（称摇表）进行测，兆欧表是专门用于测量高电，即绝缘电阻的仪表。使用兆欧表时，注意以下几个问题：１测小于500V绕组的绝缘电如额定电压380V的电机时应选用500V兆欧表，而测定定电压高于500V绕组的缘电阻时，则应选1000V兆欧表。（２）测量绝缘阻前必须切断电机的电源，并兆欧表自检。自检的方法是先将兆欧表二端线开，缓慢摇动兆欧表手柄，表针指到“∞”处，再把兆欧表二线速短接一下表应指到零处果不是这样明兆欧表自身有故障必须检查,方能用。（３）测量绝缘阻时，将兆欧表端钮L、分别至待测绝缘电阻处，如测量对地绝缘电阻，则应E接（如电机外壳）（４）兆欧表要放，转动手柄的转速要均匀120转／分测量电机的绝缘阻，一般有二项内容，一是测间绝缘，•二是测对绝缘（本壳绝缘于500V下的中、小型电机，绝缘电最低不得小于1000Ω／V。3.电动机绕组首、末端的判别。当电动机绕组各引出线脱落时必须判明哪二根引出线属同一相，哪根是首端，

哪根是末端，这对电机进行正确接线的前提。判定异步电动机绕组首未端有多种方法。（１）串灯法：先，用一个灯泡与交流电源串后，•去触任意出线，能使灯泡发亮的两根引线显然是属同相绕组，这样可六根引出线分成三相绕组。然后任意规定一相绕组的、末端（如D、D将一（如B相）任意规定一绕组的一端与D相，将串联起的这二相绕组的加外两端接到压电源上40-100V余一相（相的两端接灯泡，当合上开关后，泡发亮，可断定与D相联的那端即为该相的首端（灯泡不亮，则为未端D验电路如图13-2所。同样的办法可以定加一个的首、末端图中接入开关S是了使通电时间尽量短些，以保护电机组。本实验方法的原可简述如下：如A、相绕组是首、末端相联，通入交电后所产生的合成磁通穿过C相绕组此C相组生感应电动势而使灯泡发亮13-2所示。如B二绕组是未端未端相联•通交流电后产生的合成磁通穿过C相组C相绕组不产生感应动势，灯泡当然不亮，如图所。图（２）电流表法或万用表法）用万用表电阻档将电池与电流表（毫安表或微表）串联的办法，可以从六个引线中判定哪二根线是所同一相的•后规定任意一相（如相绕组的端接上毫安表（或万用电表流毫安最小量程档接通开关Ｓ的的瞬间，若头指针正向摆，则电流表负所接的线与电池正所接的引线端是同端（即同为首端或末端同样的办法可以判定第三的首、末端。实验电路如图所。图13-3

4.三异步电动机的起动和反转。对于中、小型异电动机，当电源容量相对电动功率足够大时，一般均采用直接动，即将电动机定子绕组直接接入额定电压的源上。异步电动机转子旋转方向与旋转磁场的旋转方相同，而旋转磁场的旋转方向取于绕组与电源接的相序。因此,变三相绕组与电源联接的相序就达到改变三相异步电动机转向的目。三实内及步1.熟悉异步电动机的外形结构及各引线端，记录牌数据。2.测量三相不电机的绝缘电阻。自检你使用的兆表，•并用检后的兆欧表测量实验用电动机的缘电阻。填入表13-1中。表13-1相间绝缘A相与B相与C相与

绝缘电阻MMM

相与机壳绝缘A相与壳B相与壳C相与壳

绝缘电阻MMM3.判定三相绕组首、末端。本实验所用电机标有首、末端，•故实验可用串灯法和电流表法证标号是否正确。实验分别按13-2和13-3接线。4.按铭牌要求，将电机正确接线（本实验台所配机为3三角接法按图接线。经教师验查误后，闭合负荷开关直接起动机，并观察电动机的转向。5.断负荷开关，改变电机与电源接线的相序（换任意三相接线中二相闭合关，电机转向与是否相反。四实设1.三异步电动机一台；2.三相转换开关一块；3.兆欧表500V一台；4.万用表（或直流微安表）一块；5.直流稳压电源五思题（１）电动机的定电压与电机接线方法有什么系？（２）分析用电表法定判定三相判绕组首、末方法的道理。六课总分析本实验系强电实，指导教师须全程注意学生的电安全。实验中的起动电流持续间很短，所以指学生在电机接通电源的瞬间读电流表指针偏转的最大读数。很学生在实验中错过这瞬间，须指导他们先将电机停，待停稳后，重新起动读取数据

实验十四

三相异步动机正反转制实地：迎春合楼6011子电工实验室一实目

计课：4课时用继电接触控制路对异步电动机进行正、反转制。二实原1.点控制环节。点动控制电路主由按钮、接触器组成。如图14-1所示。实验前，先将三交流调压电源输出端、、的线压调到以后保持不变，切三相交流电源，按图所示点动控制线路进行安装接线。接线时，先主电路再接控制电路。实验时，合上开Q1，接通相交流电源按下动按钮SB1接器线圈KM得，这时，接触器常主触点闭合电动机得运转；松开起动按钮SB1于复位弹簧的作用使按复位，接触器线圈电，电动机停转。如此按下、松开动按钮，使电动机断续通电，从而现点动控制。2.自环节

图14-1切断三相交流电，按图所示的自锁线路进行接线。点动控制只能在下按钮时电机运转，松开按钮停止运行，为实现电动机长期连运行加入自锁环节环的实现是在按钮关的常开触点二端并联上接触器KM1的一副辅助常开点。当按下按钮SB1时接触KM1线圈得电KM1主触闭合，电动机得电运转。此时联在SB1上的常开辅助头也闭合，这样即使松开按钮SB1常触点复位，但接触线圈然有电流通过，因此，电动机继续运行。这种依靠接触自身辅常开触点闭合而使线保持通电的作用称为“自锁（“自保用的触头称为自锁触头。为使自锁的电机可以停车，在接触器线电路中再串入一个带常闭触头的止按钮SB2即。3.保环节为确保电动机正运行，防止由于短路、过载、压等事故造成的危害，在电动机

主电路和控制电中必须具有各种保护装置。一有：短路保护、过载保护、失压护和过流保护等。短路保护通常采熔断器。过载保护通常采热继电器。注意：热继电器熔断器两者在电路中所起的作不同，两者不能互相代替，在保环节中，它们互补充，都不可缺少。失压和欠压保护电动机的运行由于外界原因突断电又重新供电，在未加防范的况下容易出现事，因此在控制电路中应有失压护环节。确保断电后，在工作人没有重新操作的情况，电机不能得电。如电源电压低，会影响电机的正常运行（电转矩与电压平方成正此在制电路中应有欠压保护环节。凡是应用接触器具有自锁环节的继电接触控制路身都具有失压保护和欠压保护的环节。当电电压突然中断或严重欠压时，触器线圈产生的电磁力为零或很，由于弹簧的作用，铁芯复位，使主电路断，并推自锁断开，电机停止运行。而当源重新恢复正常供电，接触器线圈不能自行通电，动机不能自行起动。只有操作人在有准备的情况下再按下起动按钮电动机才能起动从而实现失压和欠压保护。4.联的环节几只控制电器通辅助触头之间相互联接实现彼之间相互联系又相互制约的作用叫相互“联锁实现联锁控制的头叫联锁触头。继电接触控制电路通过接触器、继电器之间的图14-2

相互联锁，可以现多台设备按生产工艺进行工，是实现自动控制及保护的重要节。本实验通过三相步电动机正、反转控制电路，明联锁环节的作用。我们知道改变三异步电动机的旋转方向需改变引入三相异步电动机三电源的相序即可。这可通过二个接触器来实现，如图14-3所示：三实内及步1.在线之前，先接