电路实验报告

新疆农业大学机械交通学院教学实习(实验)报告（农大12,13级的学弟幸福了）课程名称：电路I专业班级：电气112学号：113736220学生姓名：指导教师：时间：2012年11月至2012年12月实验一基尔霍夫定理的研究一、实验目的学会使用电压源和电流源；通过实验验证基尔霍夫定理（KCL、KVL）；二、预习要求 对基尔霍夫定理进行复习；复习电压源、电流源等效的方法；三、实验设备序号序号名称型号与规格数量备注1可调直流稳压电源0~30V双路2万用表1自备3直流数字电压表0~200V14电位、电压测定实验电路板TKDG-0315戴维南定理实验电路板TKDG-051四、实验内容实验电路如图1所示，用TKDG-03挂箱的“基尔霍夫定律/叠加原理”电路板。图1分别调节两路直流稳压源使V＝12V，V＝6V，并接入电路图1中的U和U处，1 2 1 2开关K投向R侧，开关K和K投向U和U侧。将直流字电插头分别插三个电插座中，读出电流I、I、I的值， 1 2 3并记入表1中。用直流数字电压表分别测量两路电源及电阻元件上的电压值，并记入表1中。通过结点A的电流代数和验证KCL定律。I+I=I5）用回路FADEF、BADCB和BF验证KVL定律。 U=U+U+U U=U+U+U U-U=U+U+U+U1 FAAD DE2 BA AD DC12 FA AB CD DE表1被测量被测量I1(mA)I2(mA)I3(mA)U1(V)U2V)(UFA(V)UABV)(UADV)(UCDV)(UDE(V)计算值7.4441.1988.64112.0006.0003.796—1.1974.407—0.3853.796测量值7.011.198.2011.845.973.85—1.224.25—0.4483.62相对误差—5.83%—5.84%—5.10%—1.33%—0.50%1.40%1.92%—3.56%13.42%—4.64%注：计算值根据实验面板各电路元件旁标注的标称值计算得到。五、实验注意事项用电流插头测量各支路电流时，或者用电压表测量电压降时，应注意仪表的极性，正确判断测得值的＋、－号后，记入数据表格。所有需要测量的电压值，均以电压表测量的读数为准。U、U也需测量，不应取1 2电源本身的显示值。防止稳压电源两个输出端碰线短路。换接线路时，必须关闭电源开关。新疆农业大学机械交通学院实习（实验）报告纸班级：电气112学号：113736220姓名：课程名称：电路实验实习（实验）名称:基尔霍夫定理的研究实验时间:2012年12月指导教师签字：成绩：1.实验目的及实验设备：2.实验原理、步骤及注意事项：（见上页）3.实验数据及处理：被测量被测量I1(mA)I2(mA)I3(mA)U1(V)U2(V)UFA(V)UAB(V)UADV)(UCDV)(UDE(V)计算值7.4441.1988.64112.0006.0003.796—1.1974.407—0.3853.796测量值7.011.198.2011.845.973.85—1.224.25—0.4483.62相对误差—5.83%—5.84%—5.10%—1.33%—0.50%1.40%1.92%—3.56%13.42%—4.64%其中：I1+I2=8.20A=I3相对误差=0%UFA+UAD+UDE=11.72V≈U1;相对误差=（11.72-11.84）/11.84*100%=-1.00%UBA+UAD+UDC=5.92A≈U2;相对误差=(5.92-5.97)/5.97*100%=-5.2%4.实验结论：由表格中的数据处理结果可以得出结论：在实验误差允许的范围内，基尔霍夫定律成立实验二叠加定理的研究一、实验目的学会使用电压源和电流源；用实验方法验证叠加定理；二、预习要求基尔霍夫定理进行复习；复习叠加定理，注意其应用条件；复习电压源、电流源等效的方法；复习戴维南定理。实验设备序号序号名称型号与规格数量备注1可调直流稳压电源0~30V双路2万用表1自备3直流数字电压表0~200V14电位、电压测定实验电路板TKDG-0315戴维南定理实验电路板TKDG-051实验内容实验电路如图1所示：图1U电源单独作用（将开关K投向U侧，开关K投向短路侧）。用直流数字电压表1 1 2和毫安表（接电流插头）测量各支路电流及各电阻元件两端的电压，记入表2中。U电源单独作用（将开关K投向U侧，开关K投向短路侧）。用直流数字电压表2 2 1和毫安表（接电流插头）测量各支路电流及各电阻元件两端的电压，记入表2中。UU电源共同作用（将开关K投向U侧，开关K投向U侧）。用直流数字电压表安表（接电流插头）测量支路流的电压，记入表2中。2U电源单独作用（将开关K投向2U侧，开关K投向短路侧）。用直流数字电压和毫安表（接电流插头）量各支电2中。表2测量项目测量项目实验内容U1(V)U2(V)I1(mA)I2(mA)I3(mA)UAB(V)UCD(V)UAD(V)UDEV)(UFA(V)U1单独作用12(V)0(V)8.07—2.075.952.320.7453.114.204.49U2单独作用0(V)6(V)—1.063.402.30—3.45—1.211..21—0.58—0.62U1、U2共同作用12(V)6(V)6.941.278.286.30—0.449.253.583.902U2单独作用5）验证电源单独作用时的电流或电压的代数和应等于电源共同作用时的电流或电压。五、实验注意事项用电流插头测量各支路电流时，或者用电压表测量电压降时，应注意仪表的极性，正确判断测得值的＋、－号后，记入数据表格。所有需要测量的电压值，均以电压表测量的读数为准。U、U也需测量，不应取1 2电源本身的显示值。防止稳压电源两个输出端碰线短路。换接线路时，必须关闭电源开关。六、思考题1、在叠加原理实验中，要令U、U分别单独作用，应如何操作？可否直接将不作用的1 2电源（U或U）短接置零？ 1 2新疆农业大学机械交通学院实习（实验）报告纸班级：电气112学号：113736220姓名：课程名称：电路实验实习（实验）名称:叠加定理的研究实验时间:2012年12月指导教师签字：成绩：1.实验目的及实验设备：2.实验原理、步骤及注意事项：（见上页）3.实验数据及处理：由实验表格中的U1、U2单独作用的叠加与U1、U2共同作用的相对误差；2倍的U2叠加的相对误差可以看出相对误差比较小。4.实验结论;由本实验数据及处理得，在线性电路中叠加定理成立。5.思考题;(1)U电源单独作用（将开关K投向U侧，开关K投向短路侧）1 1 2（2）U电源单独作用（将开关K投向U侧，开关K投向短路侧）2 2 1（3)可以实验三戴维南定理的研究实验目的学会使用电压源和电流源；学习有源二端等效电路的测量方法，验证戴维南定理。预习要求复习电压源、电流源等效的方法；复习戴维南定理。实验设备序号序号名称型号与规格数量备注1可调直流稳压电源0~30V双路2万用表1自备3直流数字电压表0~200V14电位、电压测定实验电路板TKDG-0315戴维南定理实验电路板TKDG-051实验内容被测有源二端网络如图2所示：ΩI(a)图2(b)1）调节直流稳压源使V＝12V，调节直流恒流源使Is=10mA，调节电位器使R=500欧姆，并接入电路图中的Us、Is和R处，用直流数字电压表和毫安表分测出LU和I,并记入表3中。表3UU（v）7.98I（mA）15.962）测量开路电压Uoc不接RL时，用直流数字电压表测出A、B两端的开路电压UOc，并记入表3中。。表4UUOc（v）16.31有源二端网络等效电阻的直接测量法。见图2（a），将被测有源网络内的所有独立源置零（将电流源I断开，去掉电压源U，并在原电压源所接的两点用一根短路导线相连），然A、SB两点间的电阻，此即为被测网络的等效内阻R，并记入表5中。0表5RR0（欧姆）523用戴维南定理计算I IUoc R0RL如果计算值I与直接测量值I相等，说明戴维南定理是正确的。实验注意事项用电流插头测量各支路电流时，或者用电压表测量电压降时，应注意仪表的极性，正确判断测得值的＋、－号后，记入数据表格。所有需要测量的电压值，均以电压表测量的读数为准。U、U也需测量，不应取1 2电源本身的显示值。防止稳压电源两个输出端碰线短路。换接线路时，必须关闭电源开关。思考题1、说明测量有源二端网络开路电压及等效内阻的几种方法，并比较其优缺点。新疆农业大学机械交通学院实习（实验）报告纸班级：电气112学号：113736220姓名：课程名称：电路实验实习（实验）名称:戴维南定理的研究实验时间:2012年12月指导教师签字：成绩：1.实验目的及实验设备：2.实验原理、步骤及注意事项：（见上页）3.实验数据及处理;UOUOc（v）16.88U（v）7.98I（mA）11.96测量开路电压Uoc有源二端网络等效电阻的直接测量法:RR0（欧姆）513.00用戴维南定理计算I 11.15（mA)RRUocI0 0 L（5）相对误差=7.23%4.实验结论：由实验数据的处理以及考虑到不可避免的系统误差的干扰，得，戴维南定理验证成立。5.思考题：1）.直接测量法：在二源二端网络的输出端短路开路时，用电压表直接测量输出端的开路电压，不过它适用于内阻较小的情况下。（2）短路电流法：1.将有源二端网络的输出端短路，用电流法直接测其短路电流，此方法适用于短路电流Ｉsc较大的情况。再测电压Uoc,再Isc=Uoc/Req测电阻的方法：１．将有源二端网络电路中的所有独立电源去掉，用万用欧姆表测去掉外电路后的等效电阻。２．将含源电路中的独立电源去掉，在开路段加一个数值已知的独立电压源Ｕ，来测Ｒ=Ｕ／Ｉ3.由伏安法测电阻，并且画出伏安特性曲线图实验四日光灯电路及功率因数的提高一、实验目的1.掌握正弦交流电路中电压、电流的相量关系；2．了解日光灯电路的组成、工作原理和线路的连接；3.学习提高功率因数的方法；4．掌握交流电压表、交流电流表、功率表和功率因数表的使用。二、预习要求1．预习日光灯的工作原理；学习交流电压表、交流电流表、功率表和功率因数表的接线和使用方法；预习有关功率因数提高的方法。实验设备序号序号名称型号与规格数量备注1可调三项电源电源实验台2交流电压表1实验台3交流电流表1实验台4日光灯1实验台5电位、电压测定实验电路板TKDG-031实验内容按图3接好实验电路，将三相调压器的旋柄置于输出为0V的位置（即逆时针旋到底）。经老师检查后，方可开启实验台三相电源开关，然后调节调压器的输出，使输出的相电压为220V。日光灯正常发光后，测出各元件的电压、电流、功率、功率因数，填入表6中，计算功率因数。表6电容电容测量值计算值U(V)UR(V)UL(V)I(mA)ILmA)(IC(A)P(W)coscos不接电容220102.8/173.3389.4389.5039.70.460.463、K闭合接入电容C，并联电容按下表中的顺序从小到大增加，记下各情况下的功率和功率因数、电流、电压值，填入表7中，并计算功率因数的变化。表7电容测量值计算值U(V)UR(V)UL(V)I(mA)ILmA()IC(mA)P(W)coscos1F22094.8176.5327.7388.772.139.50.550.532.2F22099.7175.8257.8386.0162.739.70.7103694.7F220102.3175.1193.9383.8335.839.90.990.98注意事项单相调压器应从零逐渐上升，待日光灯全亮后保持电压U220V。思考题日光灯是如何启动的？为什么要提高功率因数？如何提高？分析功率因数变化对负载的影响。若将功率因数由COSφ提高到COSφ，补偿量应是多少？ 1 2新疆农业大学机械交通学院实习（实验）报告纸班级：电气112学号：113736220姓名：课程名称：电路实验实习（实验）名称:日光灯电路及功率因提高实验时间:2012年12月指导教师签字：成绩：3.实验目的及实验设备：4.实验原理、步骤及注意事项：（见上页）3.实验数据及处理：1.不接电容器电容电容测量值计算值U(V)UR(V)UL(V)I(mA)ILmA)(IC(A)P(W)coscos不接电容220102.8/173.3389.4389.5039.70.460.462.接电容器：电容测量值计算值U(V)UR(V)UL(V)I(mA)ILmA()IC(mA)P(W)coscos1F22094.8176.5327.7388.772.139.50.550.532.2F22099.7175.8257.8386.0162.739.70.7103694.7F220102.3175.1193.9383.8335.839.90.990.98思考题：1启动原理：电压加在启辉器两端。启辉器内部惰性气体产生辉光加热金属动触片，镇流器产生自感电压和220V电压一起产生瞬时高压加在灯管两端镇流器阻碍交流电变化。在电路中稳定电压限制电流。日光灯正常工作。.2.①λ=P/S,随着功率因数的提高系统有功功率所占比例就越大，就会有更多的有用功产生，就会减少能耗节约资源，节约成本。②怎样提高：一是改变传输材料，二是各根据电容电感无功率的特性，通过感性的负载端并联电容繁荣方法提高功率因数。3.功率因数低，说明电路用于能量转换的无功功率大，负载消耗的功少，因而降低了资源的利用率，增加了线路供电损失。提高功率因数，则负载吸收更多的功。4.所需补偿的量:△Q=P(tanφ1-tanφ2)=P*q其中q称为无功功率的补偿率，q=(tanφ1-tanφ2)实验五三相交流电路研究实验目的1．掌握对称三相电路线电压与相电压，线电流与相电流之间的数量关系；2．掌握电阻性负载的星形和三角形连接方法；3．了解三相四线制供电线路的中线作用。预习要求1．预习三相交流电路中相、线电流电压的相互关系；2．预习阻性负载在三角型连接和星型连接时的电压与电流之间的关系。实验设备序号序号名称型号与规格数量备注1可调三相交流电源0～450V12交流数字电压表0～500V13交流数字电流表0～5A14三相灯组负载220V，15W白炽灯9TKDG-045电流插座3TKDG-04实验内容1.三相负载星形联接（三相四线制供电）按图4线路接实验电路。将三相调压器的旋柄置于输出为0V的位置（即逆时针旋到底）。经指导教师检查后，方可开启实验台三相电源开关，然后调节调压器的输出，使输出的三相线电压为220V，并按数据表格要求的内容完成各项实验，将所测得的数据记入表8中，并观察各相灯组亮暗的变化程度，特别要注意观察中线的作用。图4接线图表82.负载三角形联接（三相三线制供电）按图5改接线路，经指导教师检查合格后，接通三相电源，并调节调压器使其输出线电压为220V，并按数据表格要求进行测试，将所测得的数据记入表9中，图5表9测量数据负载情况开灯盏数线电压=相电压（V）线电流（mA）相电流（mA）A-B相B-C相C-A相UABUBCUCAIAIBICIABIBCICA三相对称333218.0220.0219.2360.7361.0361.7208.2208.5208.2三相不对称123219.2219.4219.6251.6184.6303.470.4139.3207.5ABAB相断开断33219.9218.8220.0208.1208.2360.90207.4208.7A线断开333108.2218.8110.10345.0344.1137.9206.5138.7实验注意事项本实验采用三相交流市电，线电压为380V。实验时要注意人身安全，不可触及导电部件，防止意外事故发生。每次接线完毕，同组同学应自查一遍，然后由指导教师检查后，方可接通电源，必须严格遵守先断电、再接线、后通电；先断电、后拆线的实验操作原则。星形负载作短路实验时，必须首先断开中线，以免发生短路事故。4．为避免烧坏灯泡，TKDG-04实验挂箱内设有过压保护装置。当任一相电压＞245~250V时，即声光报警并跳闸。思考题三相负载根据什么条件作星形或三角形连接？分析三相星形联接不对称负载在无中线情况下，当某相负载开路或短路时会出现什么情况？如果接上中线，情况又如何？用实验数据和观察到的现象，总结三相四线供电系统中中线的作用。新疆农业大学机械交通学院实习（实验）报告纸班级：电气112学号：113736220姓名：司课程名称：电路实验实习（实验）名称:三相交流电路研究实验时间:2012年12月指导教师签字：成绩：1.实验目的及实验设备：2.实验原理及实验步骤和注意事项3.实验数据及处理：（1）.三相负载星形联接（三相四线制供电）：由实验数据的的对比分析可以看出，在星型连接的对称三相电路中：线电流近似相等，线电流近似相等，并且线电压约等于1.73倍的相电压。2.负载三角形联接（三相三线制供电）测量数据负载情况开灯盏数线电压=相电压（V）线电流（mA）相电流（mA）A-B相B-C相C-A相UABUBCUCAIAIBICIABIBCICA三相对称333218.0220.0219.2360.7361.0361.7208.2208.5208.2三相不对称123219.2219.4219.6251.6184.6303.470.4139.3207.5AB相断开断33219.9218.8220.0208.1208.2360.90207.4208.7A线断开333108.2218.8110.10345.