电工技术与电子技术实验教程

学生实验守则

一、参加实验时应衣冠整洁。进入实验室后应保持安静，不要大声喧哗

和打闹，妨碍他人学习和实验。不准吸烟，不准随地吐痰，不准乱扔纸屑与杂

物。

二、进行实验时必须严格遵守实验室的规章制度和仪器操作规程。爱护仪

器设备，节约实验器材，未经许可不得乱动实验室的仪器设备。

三、注意人身安全和设备安全。若仪器出现故障，要立即切断电源并立即

向指导教师报告，以防故障扩大。待查明原因、排除故障之后才可继续进行实

验。

四、要以严格、认真的科学态度进行实验，结合所学理论，独立思考，分

析研究实验现象和数据。

五、实验完毕后必须收拾整理好自己使用的仪器设备，保持实验台整洁,

填写实验仪器使用记录。在归还实验仪器后，才能离开。

六、违反实验室规章制度和仪器设备操作规程造成事故、导致仪器设备损

坏者，将视情节轻重按实验室设备管理制度姓及赔偿。

电工电子实验室安全制度

一、每个实验室要有专人担任安全员，负责本室的各项安全工作。并定

期进行安全检查，发现问题及时向领导和有关部门汇报。

二、实验室总电源应有专人负责，各分室电源应有指示灯指示。

三、实验室内不准吸烟。要经常检查室内电源设备状况。各种用电设备使

用完毕后要断开电源。

四、实验室钥匙不能出借他人，实验室所有仪器设备的配置、维修、拆卸

等都必须做好记录并严格遵守操作规程，非经有关人员许可不得擅自动用。

五、每个实验室要配备必要的消防器材（灭火器、灭火栓），消防器材

必须定期检查更换。任何人不得随意搬动、拆卸消防器材。

六、工作人员离开时必须断开室内电源、水源，关好门窗。

匪警电话110

火警电话119

校保卫处电话83209110

实验报告要求

实验前写好预习报告，预习报告要求见各实验章节，实验报告必须用规定

的实验报告纸书写。实验报告需附由教师签字的原始数据纸方为有效。实验内

容应有下列各项内容：

一、实验目的

二、仪器与设备

三、原理简述（含实验原理图）

四、内容与步骤（含测量数据）

五、总结

KHDG-1型电工技术实验装置使用说明

本装置主要山电源控制屏、实验桌及基本实验组件挂箱组成

一、DG01电源控制屏操作使用说明：

电源控制屏为实验提供三相0450V可调交流电源，同时可提供0~250V的单相可调

交流电源。

1.电源控制屏的启动

（1）.控制屏需要三相四线制380V电源支持，先将其三相四芯插头接至墙壁上的三

相电源插座，接通总电源。

（2）.将三相自耦调压器的旋转手炳逆时针旋至零位。

（3）.将电压表指示切换开关置于左侧（三相电网电压）。

（4）.开启钥匙式电源总开关，红色按钮灯亮（即按钮“关"亮），同时，三只电压表

指示出三相电网线电压之值。

（5）.按下“启动”按钮，绿色按钮灯亮，红色按钮灯火，同时三相可调交流电源的

指示灯（红、黄、绿）亮，表明三相隔离变压器给三相自耦调压器供电的三相交流

380V电源正常。

2.可调交流电源输出电压的调节

（1）.将指示切换开关置于右侧，三只电压表指针回到零位。

（2）.按顺时针方向缓缓旋动三相自耦调压器的调节旋钮，三只电压表随之偏转，即

指示三相可调电压输出端U、V、W两两之间的线电压值，调至所需的电压值，实验

做完后将旋钮调回零位。

二、电源控制屏的安全保护

1.电源进线端设有一组10A三相四线电源保护开关，对人身安全起到一定程度的保

障作用。

2.控制屏设有三相隔离变压器三只，使实验强电输出与电网隔离开，对人身安全起到

一定程度的保障作用。

3.控制屏设有内漏电保护装置，当控制屏内有漏电现象，电压超过规定值

时，保护系统立即动作，接触器释放跳闸，使隔离变压器前的线路有漏电现象，即切

断总电源，以确保用电的安全。待漏电故障排除后，方可重新启动控制屏。

（1）.控制屏设有外漏电保护装置，当三相隔离变压器至三相自耦调压器的线路、三

相自耦调压器输出线路及实验过程中连线有漏电现象、电压超过规定值时，保护系统立即

动作，同时蜂鸣器发出告警信号，控制屏正面左上方告警指示灯亮，接触器释放跳闸，切

断总电源，以确保用电的安全。待漏电故障排除，按动控制屏正面左上方复位按钮后，告

警指示灯灭，蜂鸣停止发出告警信号，可重新启动控制屏。

（2）.三相调压输出设有过流保护装置,当相与相短路或相与线间的电流超过3.5A时,

保护体系立即动作，同时蜂鸣器发出告警信号，控制屏正面右上方告警指示灯亮，接触器

跳闸切断总电源，故障排除后，按动控制屏右上方复位按钮，告警指示灯灭，告警信号停

止，才可重新启动控制屏继续实验。

三、DG04直流稳压电源、恒流源

此挂箱需外接电源，使用前需检查电源插头是否接好。可提供两路直流稳压电源，一

路直流恒流源。

1.直流稳压电源的使用：

两路直流稳压源共用一个电压指示表，两路电压源之间有显示切换开关。将“显示切

换开关”按键弹起，数码表显示左侧可调UA的输出值；将“显示切换开关"按键按"

数码表显示左侧可调UB的输出值。调节“输出粗调”波段开关（分10V、20V、30V三

档）定输出电压范围，再调节“输出细调”旋钮使之达到所需直流电压。

2.直流恒流源的使用：将负载接到“输出”两端，开启恒流源开关，指示灯亮,

数码管显示输出恒流之值。调节“恒流输出粗调”波段开关和“恒流输出细调”旋钮，可

输出三档连续可调的恒定电流值。（三档满度为2mA、20mA、500mA）

*实验完毕请关闭各电源开关

电工技术

实验一基尔霍夫定律和叠加原理

一、实验目的

1.加深对基尔霍夫定律、叠加原理的理解；

2.学习掌握稳压电源、电压表、电流表的使用方法;

3.掌握电压、电流的正确测量方法。

二、实验仪器

1.电路基础实验箱基尔霍夫定律和叠加原理实验DG05

2.直流稳压电源DG04

3.直流电压、电流表D31-2

三、实验原理

叠加原理：线性电路中，任支路的电流（或电压）等于电路中各个电源单独作用时,

在该支路中所产生的电流的（或电压）的代数和。所谓单独作用，即当一个独立源作用时,

其它独立源应赋予零。怎样才算是独立源为零呢？只要在电路中把相应的独立电压源视为

短路，将此电压源支路用短路线代替；独立电流源视为开路，将此电流源支路设为开路。

某一电源单独作用时，若其它电源的内阻不能忽略，则其它电源的内阻要用与之相等

的电阻代替。

本实验中，设电压源为理想电压源，理想电压源模拟内阻为零。如图1,设定&、E2

共同作用时，各支路产生的电流分别为小积b,；E1单独作用时，各支路产生的电流为

h'、k'、b'；E2单独作用时，各支路产生的电流分别为J"、k"、b".

根据叠加原理，应满足：h=L'+1」

bf'+b"

Z

I3=I3+I3

基尔霍夫定律：（1）.电流定律（缩写为KCL）,在任一时刻对电路中任何一节点来说，流

入节点的电流总和等于流出该节点的电流总和；

（2）.电压定律（缩写为KVL）,在任时刻，沿任一闭合回路绕行•圈，

所有支路电压的代数和恒等于零。

RiI,'Ab'R：R,『Ab"

图1叠加原理

验证基尔霍夫定律和叠加原理的实验电路如图2所示，图中标出了各元件的电流和电

压的参考正方向。若电流（电压）的实际方向与规定的正方向相同，电流值为正值；若电

（电压）的方向与规定的正方向相反，电流值为负值。根据KCL定律，在任一节点处的

电流应满足21=0,根据KVL,任一闭合回路中的电压应满足XU=0。

图2实验电路

其中Ri=lKQ,R2=510Q,R3=3000,凡=200。，R5=3OO^

四、实验内容

1.直流稳压电源DG05的使用

两路直流稳压源共用一个电压好表，电压邮表下方有显形换开关。将“显相

换开关”按键弹起，显示左侧可调UA的输出值；将“显示切换开关”按键按下，显示左

侧可调UB的输出值。调节“输出粗调”旋钮（分10V,20V、30V三档）定输出电压范

围：所需电压10V以下时用10V档；10-20V之间用20V档；20-30V之间用30V档。再

调节“输出细调”旋钮使之达到所需直流电压。

2.验证叠加原理及基尔霍夫电流定律

将直流稳压电源的一路调至10V,另一路调至15V。按照图2连接电路，实验板上虚

线位置表示该该处断路，可串入毫安表支路测试电流或用导线连上。双向开关Kl、K2控

制电源El、E2的接入或短路。

(1).测量良、E2共同作用时的各支路的电流值hI2I30

将Ki、2同时置于电源侧，用测量各支路的电流I,记入表1。

(2).测量E,单独作用时，各支路的电流hT2T3'。

将K1置于电源侧，2置于短路侧，用D31-2毫安表测量各支路的电流I',记入表1。

(3).测量E2单独作用时，各支路的电流I/h"b"。

将K2置于电源侧，足置于短路侧，用D31-2毫安表测量各支路的电流I”,记入表I。

表1

Il(mA)h(mA)I3(mA)

Ei、E2共同作用时I值

Ei单独作用时r值

E2单独作用时I”值

2.验证基尔霍夫电压定律

用D31-2直流电压表测量E>E2共同作用时各电压值，记入表2。

表2

加(V)UBC(V)Uo,(V)Uotc(V)UEP-(V)U路(V)UAD(V)

五、总结

1.根据表1的数据验证KCL和叠加原理的正确性。

2.比较表1与表3的数据，分析误差产生的原因。

3.根据表2的数据验证基尔霍夫电压定律的正确性。

预习报告要求：

实验前复习本实验有关内容，根据实验电路计算表3的所列各值。(要求画出实验电

路图并写出计算过程)

表3

UAB(V)UBC(V)近（V）UDA(V)Ii(mA)I2(mA)I3(mA)

实验二戴维南定理及电位概念

一、实验目的

1、通过实验验证戴维南定理；

2、学会万用表的基本使用方法；

3、掌握电压、电流的正确测量方法。

二、实验仪器

电路基础实验箱戴维南定理实验电路DG05

直流稳压电源DG04

直流电压、电流表D31-2

数字万用表

三、实验原理

戴维南定理：任何一个线性有源二端线性网络，都可以用一个电动势为E的理想电压

源和内阻串联Ro的电源来等效代替，如图1所示。其中电压源的电动势等于该网络的开路

电压UQC，串联电阻R）等于该网络中所有彳业立源为零值时，所得网络的等效电阻。

外

有外

电

源电

路

网路

络

图1

四、实验内容

1.测量电位与电压

(1)将直流稳压电源的输出调至9V。

(2)按照图3接好电路，R5选择实验板k51Q或100Q电阻。检查无误后打开电源

开关。按照表1测量各点电位。

图3

表1

VBC(V)

点VA(V)VB(V)Vc(V)V„(V)VAB(V)Vo>(V)VDA(V)

A

D

2.戴维南定理实验

实验电路如图2(a)所示，虚线内为有源两端网络，图2(b)其等效电路，图2(c)为测其

开路电压的电路，图2(d)为测等效电阻的电路。

其中Ri=300C,R2=1KQ,R3=1KQ,R4=300Q,R5=51Q或100Q

图2戴维南定理实验电路

(1).测量有源二端网络AC端负载R5支路的电流I,

按照图2(a)连接电路，用直流电流表测量负载Rs支路电流1$值，记入表2中；

(2).测量有源二端网络AC端的开路电压Uoc

按照图2(c)连接电路，即将负载电阻Rs支路断开，用直流电压表测二端网络的开路

电压Uoc,记入表2中；

(3).测量有源二端网络的等效电阻％

将电压源支路的电源断开，用短路线取而代之，用万用表的欧姆档测量AC两端电阻

Ro(注意欧姆档要调零)，如图2(d),记入表2中；

(4).测量等效电路中R5负载支路的电流丫

调节直流稳压源为Uoc值作为等效电路中电压源U。，调节电位器为“值，负载电阻

仍为Rs，按照图2(b)连接电路，测量R5支路的电流小记入表2中。

表2

被测量

I5(mA)UQC(V)RoP)丫(mA)

测量值

注：所测数据保留一位d强点

五、总结

1.根据表1中实验数据总结电压和电位的关系及参考点对电位和电压的影响。

2.分析卜与的误差原因。

预习报告要求：

实验前复习本实验有关内容，根据实验电路用戴维南定理计算下表所列各值。（要求

画出实验电路图并写出计算过程）

理论Uoc(V)Ro（。）Is(mA)

数据

实验三直流电路故障排查

一、实验目的

1.掌握检查故障的方法，

2.提高学生的实验素质，增强分析问题、解决问题的能力，培养创新意识。

二、实验仪器

1.电路基础实验箱基尔霍夫定律和叠加原理实验DG05

2.直流稳压电源DG04

3.直流电压、电流表D3I-2

三、实验原理

在物理实验和日常生活中，常常遇到各种各样的电子设备和电子电路，往往出现各种

各样现象的故障，对同学来说排除故障并三帑易之事。但是，只要遵循检查故障的原则，

掌握检查故障的方法，就能排除常见故障，即可拥有“一技之长”，排除各种电器和电路中

的故障。

（一）、检查故障常用的测量方法

最常用、最简单的测量仪表是方用电表，用万用电表检查故障有三种方法：即电阻测

量法、电压测量法和电流测量法。

1.用欧姆表检查故障

用欧姆表检查电路各部分电阻是否完好、线路是否通畅也是常用的比较方便的方法。

使用欧姆表示一定要将待测电路的电源断开，欧姆表不能带电测量。如果测量并联电路元

件的电阻，则需将彳寺测元件从并联电路上断开一端，或者测量该并联组合电阻值与计算值

相比较，以判断是否存在故障。

2.用电压表检查故障

首先测量外加电压（即总电压），然后用比例法可确定电路中各电阻上应该测得多大电

压。如

VM=E=6V、VRI=VR2=2V、

VR3=VR4=1V,VR5=1V»

这是电路正常情况下的示值。

不正常电压的分析：

IK1K「.尸1500

R2短路VR2=0V、VR|+V井

+VR5=3V+1.5V+1.5V=6V各电E=6VK

的电压均高于正常值。

R2断路VR2=6V,VR卜V并、VRJ均为零，这是由于串联电路被开路的R2断开，

电路里没有电流通过，R、氐、心、R5上也就没有电压降。当电压且接到两端时，电

压表的内阻代替R2闭合电路，由于电压表内阻很高，它两端则得的就是电源电压。

用电压表检查串联电路的故障是最简单的，如果在并联电路中出现了故障，常常不能

用电压表方便地查出，因为不论并联各支路中任何一个支路电阻有无变化（短路除外），所

有并联支路电压相同。

3.用电流表检查故障

由于串联电路中各处电流相等，所以电流检查不能确定故障所在处，但它可用于并联

电路中的故障检查。如图中，若故障出在R3,R4并联支路上，则测量各支路和干路上的电

流可确定故障所在之处。用电流表时需将电路断开，将电流表串入测量，因此用电流表检

查不很方便。

（二）、分析故障的基本原则

1.根据现象缩小范围

故障发邮往往出城常修，我们可以根据这些赅判断故障的大致部位，以缩小

检查范围。

［例1］如图是伏安法测量电阻电路，当开关K闭合，移动W的滑动触头，正常情况是

电压表和电流表均有指示。如

果二表均无指示，那么不管电

压表及其右侧电路有无故障，

应首先检查电压表及其左侧电

路。不必把精力放在右侧电路上。

如果接通开关K时，电压表无指示，电流表有指示，则电压表及其连线必有故障。显

而易见，做出这样的判断之后，可大大缩小了检查范围。

［例2］当使用的万用表出现故障时，也可以根据现象，判断故障所在。如果发现使用欧

姆档时电表无指示，其它各档均有指示，这说明故障出在欧姆档。如果各档均无指示，则

说明表头及其连线有故障。经过分析则可大大缩小故障范围。

2.追根究源，顺序检查

故障范围确定之后，再用M页序

检查的方法依次寻找故障。

［例3］如图是电流表改装为电

压表后的校正电路，接通电源，将

电位器W调至适当,假设标准电压

表有指示，而微安表无指示，此时

可断定故障一定出在标准电压表的

右侧，具体检查步骤：

用万用表电压档测量a、b之间的电压，然后将万用表黑表笔固定于b点，将红表笔按

1、2、3、4、5的顺序检查，当电压表在某处无指示时，则说明故障发生在该点以前的电

路中，但若测得b、5两点之间有电压，则说明它们之间有断路。也可以用电阻档测量标准

电压表右侧的电阻和连线是否正常，但要注意断开电源和并联回路。

电路的故障往往与电源不正常有关，因此，在接通电源的情况下，用电压测量法检查

故障最方便。如果由于故障的存在会损坏元件或仪表时，就必须切断电源，用电阻法检查。

也可以把易损坏部件拆除后再进行检查。

3..认真分析识破假象

在检查故障时，往往遇到各种各样的现象，怎样不为假象所迷惑，是一个需要长期摸

索，不断积累经验来解决的问题。

JL

［例4］如图所示的分压电阻R、R2分别是

20K和40K,当电源为3V时，计算得输出电压RI20K

VR2=2V、VR1=1V,但用5伏档内阻为30K的

万用表it则得VRI+VR2=3V而VR2=1.383V,

VR1=O.69V不但Vm和VRI与理论值有很大差

异，且实测值VRI与VR2之和不等于VR|+VR2,

产生的原因是由于30K的电压表内阻并联到与

之相当的20K、30K电阻两端引起的假象。

［例5］如图是晶体管放大电路，设晶体管集电极断

开，电路工作不正常。此时用万用电表5V档（内阻3

约30K）检查，We=4.5V,这说明电源没有问题，

顺序检查Vee为3.37V,此时很容易误认为电路畅通,

根据是Rc上有压降即有电流通过。实际上这又是电

品体管

压表内阻引起的假象。此时量得的电压是Rc和电表内阻的分压。若只测Rc上电压Vac=0

则可判断为集电极开路。

同理，若图中不是集电极断开，而是Rc上边断开，用万用表测量时％c等于某值（不

同的晶体管有不同的值），也会误认为Rc良好，如果测量Vce=0则可判断为Rc开路。

实际工作中遇到的故障是千变万化的，要做到判断准确、排除迅速，要靠大量的实践,

积累丰富的经验，决非一日之功。

四、实验内容

实验电路如下

按键按下为故障，按键弹为正常。

分别设置故障-、二、三，用万用表测量相关数据。根据所测数据分别判断出故障类

型及位置，并通过另一检测方法验证判断结果的正误。

五、总结

总结常用电路故障检查方法。

实验四仪表量程扩展实验

一、实验目的

1.了解指针式毫安表的量程和内阻在测量中的作用

2.掌握毫安表改装成电流表和电压表的方法

3.学会设计电流表利电压表量程切换开关的方法

二、实验仪器与设备

基本表

万用表

电阻

三、实验原理

1.毫安表允许通过的最大电流成为该表的量程，用％表示，该表有一定的内阻，用

国表示。％和凡是毫安表的两个重要参数，并将其当成一个“基本表”，其等效电路如图

1

图1基本表

2.量程为1mA的毫安表，最大允许通过电流为1mA,超过最大允许通过电流则会造

成“过载”，指针式表会造成“打针”，甚至烧坏电流线圈而损坏，为了扩大电流的测量范

围，可选择一个合适的分流电阻与基本表并联如图2所示。设：基本表满量程为内阻为100

若要将其量程扩大100倍，（即可用以测量100mA）,应并联的分流电阻RA应满足

下式:

IgRg=(I-Ig)RA

lmA*100C=(100-1)mA*RA

RA=100/99=1.11Q

这时，只要将基本表的读数乘以100,或者直接将电表面板的满刻度刻成100mA,即可。

3.毫安表改装成电压表的原理

一只毫安表也可以改成一只电压表，只要选择一只高阻值的分压电阻与基本表串联即

可，如图3所示。

设Rv为高阻值分压电阻，则：

U=Ug+Uv

=Ig(Rg+Rv)

・・・Rv=(U-IgRg)/Ig=U/Ig-Rg

如将1mA的毫安表，改装成量程为IV的电压表，则应串联的分压电阻的阻值应为:

Rv=IV/1mA-100=1000—100=900。

四、实验内容

1.表头的校验

(1).调节恒流源的输出，最大不超过1mA：

(2).将恒流源的输出接至毫安表的信号输入端：

(3).调节恒流源的输出，令其从1mA调至0,分别读取指针表的读数，并记录。

表1

恒输出(mA)0.980.80.60.40.20

表头读数(mA)

2.将基本表睇成一只满量程为10mA的毫安表

(1).连接改装电路；

(2).将恒流源的最大输出限制在10mA的范围内；

(3).调节恒流源的输出，使其从10调至0,依次减小2mA,用改装好的毫安表依

次测量恒流源的输出电流，并记录之；

表2

恒流源输出(mA)86420

(mA)

(mA)

3.将基本表瞬成一只满量程为10V的电压表

(1).连接改装电路；

(2).将电压表的最大输出限制在10V的范围内；

(3).调节电压源的输出，使其从10V调至0,依次减小2V,用改装好的电压表依次

测量，并记录;

表3

电压源输出(V)86420

数(V)

标祥(V)

注意：*输入仪表的电压和电流要注意到仪表的量程，不可过大，以免损坏仪表;

*接入仪表的信号的极性，以免指针反偏而打坏指针。

五、总结

1.总结电表的改装方法

2.分析误差

预习报告要求：

1.将1mA基本表改装成一只量程为10mA的毫安表需要怎样改？画出改装电路图，

并写出计算过程。

2.若要将1mA基本表量程改装成量程为10V的伏特表，应怎样改，画出改装电路图,

并写出计算过程。

实验五并联交流电路

一、实验目的

1.了解11光灯电路的工作原理和各元件的作用；

2.明确交流电路中电压、电流和功率之间的关系；

3.了解提高功率因数的方法；

4.学习功率表的使用方法。

二、实验仪器

电源控制屏DG01日光灯电路

电路基础实验(三)：启辉器、镇流器、电容箱DG08

交流电流表D35-1

交流电压表D36-1

功率表D34-2

三、实验原理

本实验是以日光灯电路为基础，研究并联交流电路的电压、电流关系。

图1是日光灯电路接线图和等效电路。日光灯电路由灯管、镇流器、启辉器组成。当

日光灯电路刚接入交流电源时，起辉器中双金属片处与断开位置，灯管尚未放电，电路中

没有电流。这时，电源电压经镇流器、灯管灯丝全部加在起辉器的动触片和静触片之间，

使触片间的惰性气体电离而产生辉光放电，双金属片受热伸展开，与静触片接触，触点闭

合，电路接通，电流流过灯管灯丝。灯丝通电后开始发射电子，并月加热灯管内气体。同

时起辉器的双金属片冷却收缩，触点断开。启辉器触点断开瞬间，镇流器绕组上产生一个

相当高的感应电动势，此电动势与交流电源相叠加，共同加于灯管两端的灯丝之间，使管

内惰性气体电离放电，灯管内温度升高，水银受热转化成水银蒸汽。灯丝发射出的电子撞

击水银蒸汽，此时灯管由惰性气体放电过渡为水银蒸汽放电，放电辐射的紫外光激励灯管

O

R灯

।-----

!Rw

O

(a)接线图(b)等效电路

图1日加丁皿

交流电路中功率因数的大小，关系到电源设备及输电线路能否得到充分利用，在图2

中，由于有电感性负载，电路的功率因数较低。从供电方面来看，在同一电压下输送给负

载一定大小的用功功率时，所需的电流就较大。P=UI*cos①，为提高电路的功率因数，

在电路中并联一电容。对于原感性负载来说，所加电压和负载参数均未改变，即没有改变

电路的工作情况。但并联电容后，由于Ic的出现，电路的总电流减小了，相量图见2。

综上所诉，并联电容前后，电源向外供出的有功功率未变，总电流却因并联电容而减

小，因而减小了电路上的功率损耗，提高了传输电能的效率，意义十分重大。

附：日光灯、镇流器、启辉器的结构及原理

1.日阚

日光灯结构如附图1,在玻璃灯管内壁涂有一层薄薄的荧光粉，密封的

灯管内放少量水银、充有惰性气体（氨气）。灯管两端各装有一个灯丝，灯丝上涂有一

层氧化物，通电后会发射电子。

玻璃管

附图1日光灯结构示意图

2.镇流器

镇流器实际上是一个带铁心的电感线圈。日光灯电路刚接通电源时，用于产生一个高

电压，以帮助灯管起辉点亮。灯管点亮后，利用自身的阻抗限制灯管的工作电流。灯管点

亮前，管内气体未被电离，处于高阻阻断状态。灯管点亮后，管内气体被电离，从而转为

低阻导状态，若不加限流装置，会有过大电流流过灯管，将灯管烧坏。

3.启辉器

用于瞬时接通和断开由灯丝和镇流器构成的通路，借助镇流器的感应电甥足颇管起

燃。构造如附图2,在充有惰性气体（就气）的密封玻璃泡，装有动触片和静触片。动触

片是由两种热膨胀系数不同的金属片制成，呈倒U形，倒U形内层的金属材料热膨胀系

数高。在起辉器辉光放电时，放电产生的热量加热金属片，双金属片断开，与静触片接通。

辉光放电停止后，双金属片冷却收缩，触点断开。

外壳

4.电湘g头、电洞孔

如附图3为电流插头示意图，附图4为电流插孔示意图，附图5为用电流插头连接电

流表测电流示意图，附图6为电流插孔在电路中的符号。

Ao—@-oB

附图3电流插头附图4电流插孔附图5测电流示意图附图6电流揄L符号

电肺头与电流插孔工作原理：电流插头的A、B端分别与交流安培表的测试端连接,

电流插孔的C、D端串联在所需测量电流的支路内，在未接入电流插头之前，C、D间相

当于一短路线，对电路无任何影响。当连接着安培表的电流插头插入该电流插孔时，电流

插头的A与电涮g孔的C相接，电流插头的B与电流插孔的D相接。从而完成了一次串

联连接。

四、实验内容

将电源控制屏DG01上日光灯开关拨至照明外档，日光灯位于电源控制屏上方，照

明灯管里侧，镇流器、启辉器及电流插孔位于DG09元件箱上。调压器旋钮位于实验台左

侧。

1可调交流电源输出电压的调节

(1).将电源控制屏DG01电压换开关置于右侧，调压器旋簸时针方向旋转

至零位，三只电压表指针回到零位。

(2).按顺时针方向缓缓旋动三相自耦调压器的调节旋钮，三只电压表随之偏转，即

指示三相可调电压输出端U、V、W两两之间的线电压值调至所需的电压值，实验做完后

将旋钮调回零位。

1.测量灯管的起辉、熄灭电压。

按照图3连接电路，将需要测电流的支路接入电流插孔，并接入电容箱，(各电容开关

应均处于关断位置)。接线完毕，经检查无误后方可接通电源。

慢慢升高输出电压，直到启辉器发出闪烁光、灯管刚刚点亮时，停止调压。此时调压

器的输出电压就是日光灯的最低起辉电压，测量此时电压记入表1。

将调压器输出旋钮逆时针旋转，此时输出电压降低，当调至灯管刚刚熄灭时，停止调

压，测量此时调压器的输出电压值，记入表1中。

启辉器

图3实验电路图

表1

灯管起辉电压U超(V)灯管熄灭电压U灭(V)

2.测量未连接电容器时各电量

将调压器输出电压调至220V,此时为日光灯正常使用时电压，按表2内容测量未接电

容器时各电量，记入表2中

表2

总电路灯管镇流器

Ufi<v)I总(mA)P.s(W)UKr(v)I灯(mA)Pir(W)Uffl(V)IfA(mA)

3.测量并联不同容量值时各电量，记入表3中。

表3

测量数据计算数据

电

U总(V)I总(mA)Ii(mA)Ic(mA)P总(W)S(VA)cos①

OuF

1UF

2.2uF

4.7uF

注意事项：

1.本实验电源是220V的交流电压，实验中严禁带电接线、改线或拆线，严禁触摸裸

露金属部分。

2.测量交流电流一定要用电流插头、电流插孔。若不用电流插头，操作错误时造成安

培表损坏后果自负。

3.电源控制屏设有漏电和过流保护装置，当控制屏内有漏电或过流现象，保护系统立

即动作，切断总电源,，以确保用电的安全，同时蜂鸣器发出告警信号，告警指示灯亮。

按动控制屏正面左上方复位按钮后，告警指示灯灭，蜂鸣停止发出告警信号。待故障排除

后，方可重新启动控制屏。

五、总结

1.在日常生活中，当日光灯上缺少了启辉器时，人们常将启辉器的两端短接一下，

然后迅速断开的方式使日光灯点亮；或用一只启辉器去点亮多只同类型的日光灯，这是为

什么？

2.为了提高电路的功率因数，常在感性负载上并联电容器，此时增加了一条电流支

路，试问电路的总电流是增大还是减小，此时感性元件上的电流和功率是否改变？

3.提高线路功率因数为什么只采用并联电容器法，而不用串联法？所并的电容器是

否越大越好?

预习报告要求：

1.实验前复习本实验有关内容，画出实验电路图及相量图。

2.说明改善功率因数的实际意义。

实验六三相交流电路

一、实验目的

1.了解三相四线制电源；

2.学习三项交流负载的星形连接和三角形的连接；

3.掌握三相电路中的线、相电量间的关系。

二、实验仪器

电源控制屏DG01

元件箱DG09

电路基础实验（三）DG08

交流电流表D35-1

交流电压表D36-1

三、实验原理

1.三相四线制电源

三相四线制电源的线电压U,和相电压Up之间数值上关系为：

U,=6Up

线电压即任意两火线之间电压值；

相电压即任--火线与零线之间的电压值。

三相四线制的电压值一般指线电压的有效值。如:“三相380V电源”指线电压为380V,

相电压为220V的三相交流电源；“三相220V电源”指线电压为220V,相电压为127V的

三相交流电源。

2.负载作星形连接

负载为星形连接，在有中线的情况下，不管负载对称还是不对称，其线电压为相电压

的6倍，线电流与相电流相等U,=6%

。=IP

若负载不对称且又无中线，则线、相电压之间不再满足倍关系，且负载各相之间

的相电压也不平衡，使负载不能正常工作，所以负载不对称时不可随意将中线断开。连接

电路如图lo

3.负载作三角形连接

负载作三角形连接，不论负载对称与否，其线电压均等于相电压U=U,,；当负载对称

时，其相电流也对称，相电流与线电流之间的关系为eV3Up,当负载不对称时，相电

流与线电流不再满足C的关系。连接电路如图2。

图2负载为一:角形连接

四、实验内容

1可调交流电源输出电压的调节

(1).将电源控制屏DG01电压换开关置于右侧，调压器旋簸时针方向旋转

至零位，三只电压表指针回到零位。。调压器旋钮位于实验台左侧。

(2).按顺时针方向缓缓旋动三相自耦调压器的调节旋钮，三只电压表随之偏转，即

指示三相可调电压输出端U、V、W两两之间的线电压值，调至所需的电压值，实验做完

后将旋钮调回零位。

1.测量三相四线制电源的线、相电压值

三相调压器输出电压调至220V,用交流电压表测量其线电压利相电压，记入表1

中。

表1

UuvUvwUwuUvNUWN

220V电源

2.负载作星形连接

按照图1接线，将交流安培表上连接好电流插头，以备测电流使用。

(1).将负我电灯全部打开，形成三相对称负我，按照表2中的条件要求测量各电量。

(2).改变负载，使A相开一个灯、B相开两个灯，C相开三个灯，形成三相不对称负

载，按照表2中的条件要求测量各电量。

表2

条件负瓢琳负载不对称

被测量有中线无中线有中线无中线

线UAB(V)

电

压UBC(V)

UCA(V)

(V)

相Uw

电

V)

压U(

BY

V)

Uq(

）

IA（A

电

)

IB(A

)

k(A

流

A)

IN(

接

形连

三角

载作

3.负

电源,

，接通

误后

查无

接。检

源连

与电

接，再

形连

三角

载做

将负

路，先

接电

2连

按照图

三个

C相开

灯，

两个

相开