直流电路和应用

./直流电路及其应用课程目标1理解电路模型的概念2理解电路的基本物理量3理解电流电压参考方向的概念4掌握电路的基本定律：欧姆定律、基尔霍夫定律5掌握电路分析方法：支路电流法、电路等效变换法、叠加原理、戴维南定理6掌握常用电工仪表的使用方法、电路基本物理量的测量课程内容1电路模型的概念2电路的基本物理量3欧姆定律、基尔霍夫定律4电路的基本分析方法：支路电流法电路等效变换法戴维南定理叠加原理5电工仪表的使用方法6电压与电位的测量学习方法从了解电路的组成、电路的模型出发,掌握电路的基本物理量的分析,掌握电路的基本定理的内容及分析应用,掌握电路等效变换法、支路电流法、戴维南定理、叠加原理的应用,通过电路实训掌握常用电工仪表的使用方法及一般电路的故障诊断与排除方法。课后思考1电路由哪些部分组成?电路的作用有哪些？2电压与电位的关系及如何测量？3电压与电流的关联方向含义？4戴维南定理有哪些应用？5叠加原理的应用有哪些注意点？6测量电压电流时如何判断其方向？电路模型电路是为实现和完成人们的某种需求,由电源、导线、开关、负载等电气设备或元器组合起来,能使电流流通的整体。简单地说,就是电流的通路。电路的主要作用是：电路能实现电能的传输、分配和转换,其次能实现信号的传递和处理。如电炉通过时将电能转换成热能,电视机可将接收到的信号经过处理,转换成图像和声音。一、实际电路如图所示。实际电路一般由三部分组成,由提供电能的设备〔电池、发电机、传输设备〔连接导线、使用电能的设备〔负载如电灯等组成。二、电路模型定义在电路的分析计算中,用一个假定的二端元件如电阻元件〔见图来代替实际元件〔如灯泡,二端元件的电和磁的性质反应了实际电路元件的电和磁的性质,称这个假定的二端元件为理想电路元件。图实际电路图由理想电路元件组成的电路称为理想电路模型,简称电路模型,如图所示。图电路基本物理量一、电流1定义单位时间内流过导体截面积的电荷量定义为电流强度,用以衡量电流的大小。电工技术中,常把电流强度简称为电流,用i表示。随时间而变化的电流定义为<1.1>式中q为随时间t变化的电荷量。在电场力的作用下,电荷有规则的定向移动,形成了电流。规定正电荷的方向为电流的实际方向。当＝常数,则称这种电流为恒定电流,简称直流。用大写字母如U、I表示电压、电流为恒定量,不随时间变化,一般称作直流电压、直流电流。小写字母u、i表示电压、电流随时间变化。2单位在国际单位制〔SI中,在1s内通过导体横截面的电荷量为1C〔库仑时,其电流为1A〔安培。3方向电流的方向可用箭头表示,也可用字母顺序表示,见图。用双下标表示为iab。电流的参考方向图1.1.6〔a中电流的参考方向与实际方向一致,i>0。图1.1.6〔b中电流的参考方向与实际方向相反,i<0图实际方向用虚线表示,参考方向用实线表示,以下同。二、电压1定义电场力把单位正电荷从电场中的a点移到b点所作的功称为a、b间的电压,用uab〔Uab表示。<1.2>RRabus＋－－＋uab图图习惯上把电位降低的方向作为电压的实际方向,可用+、－号表示,也可用字母的双下标表示,有时也用箭头表示,见图。2单位在国际单位制中,当电场力把1C〔库仑的正电荷从一点移到另一点所做的功为1J〔焦耳,则这两间的电压为1V〔伏特。有时把电路中任一点与参考点〔规定电位能为零的点之间的电压,也叫做该点的电位。也就是该点对参考点所具有的电位能。参考点的电位为零可用符号"⊥"表示。电位的单位与电压相同,用V〔伏特。电路中两点间的电压也可用两点间的电位差来表示。〔1.3电场中两点间的电压是不变的,电位随参考点〔零点位点选择的不同而不同。3电压的参考方向在图1.1.7〔a中电压参考方向与实际方向一致取正,u＞0。在图1.1.7〔b中电压参考方向与实际方向相反取负,u＜0可见电流、电压都是代数量。当电流的方向与电压方向选取一致,称为关联参考方向,见图。图图1.1.8当电流的方向与电压方向选取一致,称为关联参考方向,见图。图图1.1.83.电动势非电场力即局外力把单位正电荷在电源内部由低电位b端移到高电位a端所做的功,称为电动势,用字母e〔E表示。<1.4>电动势的实际方向在电源内部从低电位指向高电位,单位与电压相同用V表示。Rus＋－uabies<t>在图中,电压uab是电场力把单位正电荷由外电路从Rus＋－uabies<t>UU＋－E＋－图1.1.9图1.14.电位在电路中任选一点为参考点,则某点到参考点的电压就称为该点〔相对于参考点的电位。电位用符号V表示。参考点的选择是任意的。参考的电位点规定为零。所以,参考点又叫零电位点。在图1.1.11〔a中,根据需要,如果选d点为参考点,即Vd＝0V,则b、c Vd＝E1＝120V,Vc＝E2＝72V<a> <b><c>图参考点与电位利用电位的概念,可将图1.1.11〔b如果选c点为参考点,即Vc＝0V,如图1.1.11〔c所示,此时d、bVd＝-E2＝-72V,Vb＝-E2+E1＝72+120＝48V当然,根据需要也可以选取a点或b点作为参考点。显然,参考点选得不同,电路中各点相应的电位也不同。但是参考点一经选定,则电路中各点的电位就被唯一地确定了。所以,电路中某点电位的高低是相对的。电路中任意两点电位之差称为电位差,又叫电压。在图1.1.11〔a中,b、c Ubc=Vb-Vc＝120-72＝48V〔d点为参考点在图1.1.11〔c中,b、c Ubc=Vb-Vc＝48-0＝48V 〔c点为参考点由此可见,电路中两点间的电压值不会因选取不同的参考点而改变,电压是一个绝对量。电位虽是对某一点而言,但实质上还是指两点间的电位差,只是其中一点〔参考点的电位预先指定为零而已。5功率电能量对时间的变化率,称为功率,也就是电场力在单位时间内所做的功<1.5>在国际单位制中,功率的单位是瓦特〔W。在图2中电阻两端的电压是U,流过的电流是I,是关联参考方向,则电阻吸收的功率为 P＝UI电阻在t时间内消耗的电能为 W＝Pt图2我们平时所说消耗1度电就是当一段电路功率为1kw时在1个小时内消耗的电能,即1kw•h。元件两电压和流过的电流在关联参考方向下时,见图1.1.1P＝UI＞0,元件吸收功率。P＝UI＜0,元件发出功率。如果元件两端的电压和流过的电流在非关联参考方向下时,见图图。P＝UI＞0,元件发出功率。P＝UI＜0,元件吸收功率。图1.1.13图对任一个电路元件,当流经元件的电流实际方向与元件两端电压的实际方向一致,元件吸收功率。电流电压实际方向相反,元件发出功率。例1.1试判断图〔a、<b>中元件是发出功率还是吸收功率。解：在图〔a中电压、电流是关联参考方向,且P＝UI＝10W＞0,元件吸收功率。在图〔b中电压、电流是关联参考方向,且P＝UI＝-10W＜0,元件发出功率。欧姆定律、基尔霍夫定律欧姆定律和基尔霍夫定律是电路的基本定律,此二定律提示了电路基本物理量之间的关系,是电路分析计算的基础和依据。一、欧姆定律〔ohm’sLaw对一个电阻元件来说,其中流过的电流与其两端的电压成正比。在图所示的电流参考方向的情况下,可以表示为〔1.11或此为欧姆定律,它确定了电阻元件的I与电压U的关系。电阻R的单位是欧姆〔Ω,简称欧。电阻数值很大时,则以千欧〔kΩ或兆欧〔MΩ为单位,即1KΩ＝103Ω1MΩ＝106Ω欧姆定律只适合于线性电阻电路的分析计算。图欧姆定律二、基尔霍夫定律〔Kirchhoff’sLaw1.支路、节点、回路支路通常情况下,通以相同的电流无分支的一段电路称为支路。图中有三条支路。其中两条含电源的支路称为有源支路。不含电源的支路称无源支路。节点三条或三条以上支路的连接点称为节点,图中有两个节点a、b。回路电路中任一闭合路径称为回路,不含交叉支路的回路称为网孔,在图中,回路有三个,网孔只有两个。图2.基尔霍夫电流定律〔KCL在电路中,任何时刻,对任一节点所有支路电流的代数和等于零。即在电路中对任一节点,在任一时刻流进节点的电流等于流出该节点的电流。<1.12>在图中,假定流入a节点电流取负,流出a电流取正,有：―i1―i2+i3=0在图中,对节点a有：-i1+i2+i3=0<1.13>对节点b有：-i3-i2+i1=0<1.14>将式〔1.12两边乘以〔－1,所得方程与式〔1.13完全相同,故在图中只要对其中一个节点列电流方程。此节点称为独立节点,当有n个节点,n-1个节点是独立的。在图中：对结点a：－i1－ica+iab=0对结点b：－i2－iab+ibc=0对结点c：－i3－ibc+ica=0把上面3个方程式相加,得i1+i2+i3=0图图得出在电路中对任一闭合面电流的代数和为零,即流进闭合面的电流等于流出闭合面的电流。这是电流连续性的体现。3.基尔霍夫电压定律〔KVL在电路中任何时刻,在任一回路内所有支路电压的代数和等于零。〔1.15在图中假定回路绕行方向顺时针有：〔1.16元件上的电压方向与绕行方向一致取正,相反取负。把欧姆定律公式代入式〔1.11有：<1.17>式〔1.17中流过电阻的电流与绕行方向一致RkI前取正,否则取负。电压源电压方向与绕行方向一致usk前取负〔移到等号右边变号,否则取正。注意：一般对独立回路列电压方程,网孔一般是独立回路。在电路中,设有b条支路,n个节点,独立回路数为b－<n－1>.图图1.2.6图例1.4求图示电路的开口电压Uab解：先把图改画成图,求电流I。在回路1中,有6I=12－6I=1A根据基尔霍夫电压定律,在回路2中,得Uac+Ucb－Uab=0－2+12－3×1-Uab=0Uab=7V

从上面的例子可以看出,基尔霍夫电压定律不但适用于闭合回路,对开口回路同样适用,但需在开口处假设电压〔例中Uab。在列电压方程时,要注意开口处电压方向。电路的基本分析方法电路的基本分析方法,包括简单电路的分析方法和复杂电路的分析方法。所谓简单电路,是指能进行串并联化简的那些电路。这种电路的分析方法是最基本且最重要的。所谓复杂电路,是指那些不能用串并联化简的电路。复杂电路的分析方法很多,这里只讨论几种基本方法。一、支路电流法图所示电路,结构虽然比较简单,但三个电阻既不是串联关系,又不是并关系,不能用串并联化简的方法进行计算,因而它是一个复杂电路。现在重新画出来,如图所示。图支路电流法前面已经说过,这是个分支电路,三条支路三个电流I1、I2和I3,如何计算这三个电流呢？支路电流法,顾名思义,就是以待求支路的电流为未知量,按一定规则列方程求解的方法。图示电路中有三个电流,那么只要能列出三个方程,三个电流就可以计算出来。列方程自然应想到基尔霍夫定律。应用这个定律可以列出节点电流方程和回路电压方程。图所示电路有两个节点,能列出两个电流方程,即a点I1+I2=I3b点I3=I1+I2两个电流方程中,有一个不是独立的〔可由另一个方程导出来。独立电流方程的数目为2-1=1个。一般,若电路有n个节点,则独立电流方程为〔n-1个。现在只有一个独立方程,尚缺两个方程。图示电路有三个回路,能列出三个回路电压方程。我们从中任取两个就够了。例如,取左右两个小回路〔网孔列电压方程,均按顺时针方向绕行一周,有左边E1+I2R2=E2+I1R1右边E2=I2R2+I3R3整理可得I1R1-I2R2=E1-E2I2R2+I3R3=E2一般情况下,电路中需要列回路电压方程的数目为网孔数。现将图示电路的节点电流方程和回路电压方程联立为I1+I2=I3I1R1-I2R2=E1-E2I2R2+I3R3=E2<1.18>求解得I1,I2和I3。若它们的数值为正,则所设电流的参考方向与实际方向一致；若它们的数值为负,则所设参考方向与实际方向相反。综上所述,采用支路电流法的步骤是：判别电路的网孔数和节点数n；标出各待求电流的参考方向；按节点列电流方程,方程数为〔n-1个；按回路列电压方程,方程数为网孔数。例1.5在中,若E1=120V,E2=72V,R1=2Ω,R2=3Ω,R3=6Ω,求各支路电流。解：将已知数据代入式<1.18>中,得I1+I2=I32I1-3I2=720-723I2+6I3=72化简得I1+I2=I32I1-3I2=48I2+2I3=24解之得I1=18AI2=-4AI3=14AI2为负值,说明它的实际方向与所设的参考方向相反〔即I2不是从电源的正极流出,而是从正极流入。此时该支路的电源不是发出电能,而是吸收电能,处于充电状态,相当于负载。二、等效变换法1.电阻的串并联一个电源一般不仅仅给一个负载供电,而往往是给许多负载供电。负载的联接方式很多,但最常用又最基本的是串联和并联。下面以电阻负载为例,简要分析串联和并联的特点、等效电阻以及此时电流与电压之间的关系。〔1串联及其分压作用由两个或更多个电阻一个接一个地联接,组成一个无分支电路,各电阻通过同一电流。这样的联接方式叫做电阻的串联,如图所示。串联电路的等效电阻等于各电阻之和。如果是两个电阻串联,其等效电阻为R=R1+R2〔1.19图电阻的串联在图示电流、电压参考方向的情况下,由克希荷夫电压定律可以写出U1+U2-U=0即U=U1+U2〔1.20式〔1.20表明了串联电阻R1与R2的分压作用.其中即〔1.21式<1.21>为两个电阻串联时的分压公式,分得的电压与各电阻的大小成正比<即按电阻值的大小正比分配>,如果其中一个电阻比另一个电阻小的多,则小电阻分得的电压也小得多,在作近似计算时,这小电阻的分压作用可忽略不计。串联方式有很多应用。例如,电源电压若高于负载电压时,可与负载串联一个适当大小的电阻,以降低部分电压。这个电阻叫做降压电阻。〔2并联及其分流作用由两个或更多个电阻联接在两个公共节点之间,组成一个分支电路,各电阻两端承受同一电压,这样的联接方式叫做电阻的并联,如图所示。并联电路的等效电阻的倒数等于各电阻的倒数之和。如果是两个电阻并联,则有〔1.22或者<1.23>式〔1.23是两个电阻并联时等效电阻的常用计算公式。图电阻并联的由基耳霍夫电流定律可以写出I-I1-I2=0或I=I1-I2<1.24>式〔1.24表明了电阻并联时的分流作用。其中即<1.25>式<1.25>是两个电阻并联时的分流公式。由此公式可知,各电阻中的电流分配与各电阻的大小成反比〔即按电阻值的大小反比分配。如果其中一个电阻比另一个电阻大得很多,则大电阻分得电流就小得多,在作近似计算时,大电阻的分流作用可忽略不计。和串联方式一样,并联方式应用得也很广泛。例如,工厂里的动力负载、民用电器和照明负载等等,都是以并联方式接到电网上的。再例如,电流表测量电流时,如果线路中得电流值大于电流表的量程,可在电流表的两端并联一个合适的电阻予以分流。这样就扩大了电流表的量程。此时的并联电阻叫做分流电阻或分流器。2.电压源与电流源的等效变换一个实际的电源,通常习惯用电动势E和内阻R0串联的电路表示,如图1.3.4<a>U=E-IR0<1.26>把式〔1.26和图1.3.4〔a对照起来看,可以认为,该电源以电压U的形式向负载R供电,负载功率为,只与电压U有关。<a><b>图1.3.4从电压的角度看,可以把虚线框内的电源叫做电压源。把式〔的形式变换一下,原电源的性质和功能并不改变,可以写为即式中,和的量纲都是电流,若分别用IS和I0表示,可以写为I=IS-I0<1.27>式〔1.27具有新的意义,由此式可对应画出如图1..3.4<b>所示的等效电路。把式<1.27>和图1.3.4<b>对照起来看,可以认为,该电源是以电流I的形式向负载供电,负载功率为P=I2R,只与电流I从电流的角度看,可以把虚线框内的电源看作电流源。其中是电源内部产生的恒定电流,数值上等于相对应的电压源的短路电流。IS的表示符号如图所示。IS的一部分,在电源内部被内阻R0分流,其余部分I=IS-I0流出电源,供给负载。由此可知,一个实际的电源既可以表示成电压源〔E和R0串联,也可以表示成电流源〔IS和R0并联。对电源外部的负载而言,两种形式是等效的,简单地说,电压源和电流源可以等效变换。它们等效变换的条件是或E=ISR0〔1.28要注意,在变换过程中,电压源的E和电流源的IS方向必须一致,使负载电流的方向保持不变。例1.6已知电压源的电动势E=6V,内阻R0=0.2Ω.求与其等效的电流源。解：等效电流源的两个参数为R0=0.2Ω两种等效的电源形式如图1.3.5<a>、<b>图1.3.5例1.6三、戴维南定理具有二个端的网络称为二端网络。见图含有电源的二端线性网络称为有源二端线性网络。不含有电源的二端线性网络,称为无源二端线性网络,图1.3.6所示电路为有源二端线性网络。图戴维南定理叙述为；任何有源二端线性网络,都可以用一条含源支路即电压源和电阻的串联组合起来等效替代〔对外电路,其中电阻等于二端网络化成无源〔电压源短接,电流源断开后,从两个端看进去的电阻,电压源的电压等于二端网络两个端之间的开路电压,见图1.3.7图例1.7用戴维南定理,求如图示中流过4Ω电阻的电流i。解：求输入端电阻Ri〔电压源短接,电流源断开,从a、b二端看进去的电阻。Ri=6Ω<见图1.3.9图1.3.8图求开路电压〔a、b二端之间断开的电压uOCuOC=<5×6+10>V=40V<见图>〔见图图1.3.10综上所述,采用戴维南定理的步骤是：〔1把待求电流的支路暂时移开〔开路,得一有源二端网络；〔2根据有源二端网络的具体结构,用适当方法计算a、b两点间的开路电压；〔3将有源二端网络中的全部电源看作零〔恒压源须短路,恒流源须断路,计算a、b两点间的等效电阻；〔4画出由等效电压源〔E=U0C、R0=Rab四、叠加定理叠加定理叙述为：在线性电路中,如果有多个独立源同时作用时,任何一条支路的电流或电电压,等于电路中各个独立源单独作用时对该支路所产生的电流或电压的代数和。当某独立源单独作用于电路时,其他独立源应该除去,称为"除源"。即对电压源来说,令其电源电压为零,相当于"短路"；对电流源来说,令其电源电流为零,相当于"开路"。见图。图在图中,用叠加定理求流过R2的电流i2等于电压源、电流源单独对R2支路作用产生电流的叠加。注意：不作用的电压源短接,不作用的电流源断开,电阻不动。例1.8用叠加定理求电路图中流过电阻〔4Ω的电流。解：见图i==<1+3>A=4A图图应用叠加原理的步骤是：〔1把含有若干个电源的复杂电路分解为若干个恒压源或恒流源单独作用的分电路。注意：①某个电源单独作用时,其余电源的作用必须看作为零〔恒压源要短路,恒流源要开路。②在某个电源单独作用时,电路中的所有电阻〔包括电源的内阻应当保留。〔2在原复杂电路和种分电路中标出电流的参考方向。〔3计算各个电源单独作用时的各分电路中的电流。〔4电流叠加,计算原复杂电路中的待求电流,叠加时应注意各分电路电流的正负号。叠加原理只适用于线性电路,不适用于含有非线性元件的电路。在线性电路中,叠加原理只适用于计算电流和电压,不适用于计算功率。因为功率是与电流或电压的平方成正比的,不是线性关系。常用电工仪表的使用一、GDDS-1A电工实验实训装置简介1.GDDS-1A实验实训装置GDDS-1A实验实训装置配备有各种高可靠仪表、电源、实验实训组件,利用本装置可开设34个基本实验实训项目。主要包括：〔1直流电路实验实训：直流仪表使用与误差分析计算；电阻元件的伏安特性测定；直流电路研究；基尔霍夫定律；电压源与电流源的等效转换；迭加原理；戴维南定理；网络等效变换；VCCS及CCVS、CCCS受控源的实验实训研究；线性无源二端口网络等。〔2单相交流电路实验实训：RL及RC串联电路中相量轨迹图研究；正弦交流电路中的理想元件；用一表法、二表法及三表法测定交流电路阻抗参数；日光灯电路与功率因数提高的研究；串联谐振；互感电路；变压器参数的测量；电度表的校验；RC选频网络等。〔3三相交流及非正弦电路：三相交流电路中的电压与电流的测量；三相功率的测量；非正弦周期电压的分解与合成等。〔4暂态过程实验实训：一阶RC电路的暂态响应；二阶电路的暂态响应。〔5电路有源器件实验实训等。另外,GDDS-1A高性能实验实训装置不仅能满足常规实验实训要求,而且为开发提高性、实用性、设计性、创新性的实验实训提供了平台。基本配置：第一层仪表部分包含有：直流双显示电压表、直流双显示电流表、交流双显示电压表、交流双显示电流表、交流双显示功率及功率因素表。第二层实验实训功能部件包含有：直流电路实验实训单元、有源元件实验实训单元、交流电路实验实训单元、三相电路实验实训单元、电容箱变压器实验实训单元等。第三层包含有：实验台总电源、直流稳压电源与稳流电源、多路输出大功率函数电源、单相交流可调电源。外表如下图所示：2.仪表部分〔1JDV-21型数模双显示直流电压表JDV-21型数模双显示直流电压表是一种多量限〔0~2V~20V~200V~500V组合仪表,两量限开关互相机械连锁,所以只能择一使用。仪表设有超量限以及极性接反报警及超限或反接超限次数自动记录装置,所以使用时应正确接线,合理选择量限,避免超限。数字表无需调零,指针表的零位可通过拨动仪表中部白色塑料刻槽片的位置调整。指针表是特制磁电式带反光镜画框式仪表,读数时应保持眼、针、影在同一直线。数字表的准确度为0.5级,直接读数。指针表的满偏值可随时使用面板上"模拟表满度校正"电位器与数字表进行校正,指针表满偏100分格,每格具体值视量限而定。面板上"读数锁存"按键控制数字表数据锁定,但模拟指针表仍可实时测量,此功能便于某些定值比较。应注意锁定数字表时接通电源,仪表可能会有不正常显示,只要复位即可正常。仪表接通或关断供电电源都需要15秒钟的预热和复位时间。仪表后面设有计算机接口,学生可通过控制机上小键盘与教师管理计算机进行数据通信操作。〔2JDA-21型数模双显示直流电流表JDA-21型数模双显示直流电流表是一种直流毫安表、直流安培表以及单一指针表三为一体的多用组合仪表〔0~2mA~20mA~200mA0~1A~2A~3A,左下方两输入接线口及对应的按键开关为三量限直流毫安表,右下方两输入插口及对应按键开关为三量限直流安培表,显示部份共用,两表量限开关互相机械连锁,所以只能择一使用。另外,仪表左上方有一钮子开关,控制模拟指针表完全脱离出来,由仪表右上方两插口接出正负端子形成一个高灵敏度〔约满偏100μA的指针表,可供多种仪表测量或其他设计性实验之用。仪表的报警装置,调零装置、读数要求等同JDV-21型数模双显示直流电压表,这里不再重复。仪表背后有一个2A熔丝管与mA表输入端串联,如需更换可打开实验屏后门。〔3JDA-11型数模双显示交流电流表JDA-11型数模双显示交流电流表是一种多量限〔0~200mA~1A~2A~10A仪表,响应值为交流真有效值。仪表的报警装置,调零装置、读数要求等同上。仪表背后有一个2A熔丝管与表输入端串联,如需更换可打开实验屏后门。〔4JDV-24型数模双显示交流电压表JDV-24型数模双显示交流电压表的量限：0~50V~250V~500V。响应值为交流真有效值。它可测量的频率范围较广,从几十赫兹至几十千赫兹。仪表的报警装置,调零装置、读数要求等同上。〔5交流功率及功率因数表型号：JWΦ—32基本精度：0.5级功率因数测量范围：-1~0~+1相位角：-90度~0度~+90度功率因数、相位角由指针表显示,功率由数字表读数确定。功率量限：0~20W~200W~2000W0~50V~500V0~0.4A~4A3.实验功能部件部分〔1组合大功率十进制可变电阻箱本电阻箱是一个由4个多位开关及大功率线绕电阻器构成的可变电阻箱。通过串联可形成0~99999Ω的可变电阻器。〔2直流电路实验实训单元单元本部件由电阻、电容、二极管等元件排列组成的元件库和一个桥式电路组成。〔3电路有源元件实验实训单元本部件由回转器、负阻器、VCCS及CCVS受控源、运算放大器、电子开关等5种有源元件及进行上述有源元件实验实训时常用的电阻、电容无源元件组合而成。〔4互感、电度表、日光灯实验实训单元〔5三相负载单元及电容箱单元4.电源装置〔1实验台总电源实验台总电源由三相四线空气开关、漏电保护开关、带锁仪表开关、各种电源指示灯、单相电源输出接线柱等组成。〔2直流稳压电源与直流稳流电源本电源由两个独立的直流稳压电源及一个直流稳流电源组成。直流稳压电源设有过载、短路、过热保护,直流稳流电源有开路、过热保护。输出电表作粗略指示。〔3多路输出大功率函授电源本多路输出大功率函授电源的特点：①能同时实现正弦波、三角波、方波、单脉冲波多路输出,可形成组合信号源及适应多信号激励的要求。②正弦波具有大功率输出,可满足电路、磁路等实验需大功率、较高频率激励的要求。③输出具有过载、短路等可靠安全保护。④单相交流可调电源本电源由单相交流调压器、高分断能力空气开关、熔断保险丝座等组成。二、万用表的使用1.零位调整使用之先应注意指针是否指在零位上,如不指在零位时,可调整表盖上的机械零位调节器,使恢复调至零位上。2.直流电压测量将测试杆红色短杆插在正插口,黑色短杆插在负插口,将范围选择开关旋至直流电压的五档范围内,如不能确定被测电压的大约数值时,应先将范围选择开关旋至最大量限上,根据指示值的大约数值,再选择合宜的量限位置上,使指针得到最大的偏转度。本仪表由于灵敏度较高,在测量电源内阻较高的电压时,不会显著影响电路的状态,在电子电路中也有等效内阻很高的,此时由于仪表的测量影响,使电路改变了状态,引起很大误差。象这样的情况下,宁可将电压量限制得高一些,使仪表内阻增得大一些,以减少测试并联影响。3.交流电压测量测量方法与直流电压相似,只要将选择开关旋至交流电压范围内即可。交流电压的额定频率为45Hz--1KHz,正弦电压的波形失真应小于1%,非正弦波形失真很大的电压,会造成很大误差,如频率范围超过额定值但不超出10KHz,仍可以测量,但误差较大。4.音频电平测量5.直流电流测量直流电流测量范围为50mA--500mA。将范围选择开关旋至直流电流范围内,测量时将测试杆串接在被测电路之中即可。6.电阻的测量将选择开关旋至欧姆的各档范围,并将测试杆二端短路,指针即向满度方向偏转,调节零欧姆调正电位器,使指针准确地指在欧姆刻度的零位上。然后将测试杆分开去测量未知电阻的阻值。为了提高测试结果的精度,欧姆刻度尽量希望用在中间的一段,即全刻度的20%--80%的弧度范围内。当测量电路中的电阻值时,应将电路电源关去,如果有存余储电量,应将它放电,然后才能测量。注意！切勿带电测量电阻。三用表内附1.5V五号笔电池一节,供Ω*1--Ω*1K4个量限使用。电压幅度允许在范围内都可应用。但测量电池电压时应接上一个负荷,放电的电流可在30--70mA左右,即与电池并联一个20--50Ω的电阻后测量它的电压值,应符合上述电压范围。不然的话,就应更换新电池,如果不泄放电流测量电池电压,由于万用表灵敏度很高,测出来的数值,接近于电动势,以致不能分辨电池电压的容量。内附的15V层迭电池,专供Ω＊10K使用,电压幅度允许在之内,测试时可以不必放电直接测量。这是因为R＊10K工作电流仅60μA,它与测试消耗电流仅相差一倍左右,故可分辨出它的容电量来。本产品在Ω＊1档的消耗电流,最大为60mA左右。由于笔电池容电量有限,应尽量减少电池的消耗。特别是在这一档短路调零时的时间要短,以延长使用期限。电池用完以后,应早些更换,以防止电池腐蚀而影响其他元件,如仪表长期放置不用,也应将电池取出,以防腐烂。用户最好使用5号1.5V碱性电池,以免电池液溢出。7.电容的测量万用电表测量电容的基本原理是利用电容在交流电路上产生的容抗,串联在交流测量回路上,根据容抗的大小,便仪表指示值改变,从而确定电容的容量。8.电感的测量测量电感的原理与电容相同,电感上产生的电抗为XL＝2лfL。其刻度的计算与上述相似,只要将XL代替XC即可。L＊N－L＊N－电感刻度的位置。电感的测量范围为20～100H。0.5～20H〔10V附电感刻度二份。按10V档测电感,其范围在20～1000H,一般很少有用处,为了能测量较小量的电感,可以将开关选在10V档,并在"＋－"插口并联一个1K