电路（电工技术）实验指导书
苏州大学应用技术学院
机电系
电路（电工技术）实验指导书
电路实验教学作为专业基础实践课程的入门，适用于电气、自动化、仪器和计算机专业等学生，以电气、自动化类学生拓宽专业培养口径为立足点，依循电工电子学科与相关学科知识和基础技术交融的特点，突出强电与弱电的结合，电路理论基础与电工测量技术的结合，由浅入深、循序渐进，掌握电子设备仪表的使用方法，完成电路实际测量和分析。
电路实验课程作为电类学生的实践教学环节之一，其建设目标是：以学生为主体，以能力和素质培养为主线，注重发挥学生的学习潜能，在宽口径专业教育引导下，夯实基础、注重实践、引导创新，培养既要脚踏实地，又要出类拔萃的工程科技人才。
实验内容
（1）基尔霍夫定律。3学时
（2）戴维南定理和诺顿定理。3学时
（3）RLC串、并联谐振电路。3学时
实验一基尔霍夫定律
一、实验目的
（1）加深对基尔霍夫定律的理解。
（2）学习验证定律的方法和仪器仪表的正确使用。
二、实验原理及说明
基尔霍夫定律是集总电路的基本定律，包括电流定律（KCL）和电压定律（KVL）。
基尔霍夫定律规定了电路中各支路电流之间和各支路电压之间必须服从的约束关系，无论电路元件是线性的或是非线性的，时变的或是非时变的，只要电路是集总参数电路，都必须服从这个约束关系。
（1）基尔霍夫电流定律（KCL）。在集总电路中，任何时刻，对任一节点，所有支路电流的代数和恒等于零，即∑i＝0。通常约定：流出节点的支路电流取正号，流入节点的支路电流取负号。
（2）基尔霍夫电压定律（KVL）。在集总电路中，任何时刻，沿任一回路所有支路电压的代数和恒等于零，即沿任—回路有∑u＝0。在写此式时，首先需要任意指定一个回路绕行的方向。凡电压的参考方向与回路绕行方向一致者，取“+”号；电压参考方向与回路绕行方向相反者，取“一”号。
（3）KCL和KVL定律适用于任何集总参数电路，而与电路中的元件的性质和参数大小无关，不管这些元件是线性的、非线性的、含源的、无源的、时变的、非时变的等，定律均适用。
三、实验仪器仪表
四、实验内容及方法步骤
（1）验证（KCL）定律，即∑i=0。分别在自行设计的电路或参考的电路中，任选一个节点，测量流入流出该节点的各支路电流数值和方向，记入附本表1-1～表1-5中并进行验证。参考电路见图1-1、图1-2、图1-3所示。
（2）验证（KVL）定律，即∑u=0。分别在自行设计的电路或参考的电路中任选一网孔（回路），测量网孔内所有支路的元件电压值和电压方向，对应记入表格并进行验证。参考电路见图1-3。
图1-1 验证基尔霍夫定律电路之一
（a）原理电路示意图(b) 实际接线示意图
图1-2 验证基尔霍夫定律电路之二
（a）原理电路示意图(b) 实际接线示意图
图1-3 验证基尔霍夫定律电路之三
（a）原理电路示意图(b) 实际接线示意图
五、测试记录表格
表1-1 线性对称电路
电路参数
测量电压（V）测量电流（mA）
U U U U U U U U I I I I I I U SA= V
U SB= V
R = Ω
R = Ω
R = Ω
R = Ω
R = Ω
R = Ω
验
证
网络名称
ΣU=
节点名称
ΣI=
表1-2 线性对称电路
表1-3 线性不对称电路
表1-4 线性不对称电路
表1-5 线性不对称电路
注：1、USA、USB电源电压根据实验时选用值填写。
2、U、I、R下标均根据自拟电路参数或选用电路参数对应填写。
指导教师签字：________________ 年月日
六、实验注意事项
（1）自行设计的电路，或选择的任一参考电路，接线后需经教师检查同意后再进行测量。
（2）测量前，要先在电路中标明所选电路及其节点、支路和回路的名称。
（3）测量时一定要注意电压与电流方向，并标出“+”、“一”号，因为定律的验证是代数和相加。
（4）在测试记录表格中，填写的电路名称与各参数应与实验中实际选用的标号对应。
七、预习及思考题
（1）什么是基尔霍夫定律，包括两个什么定律?
（2）基尔霍夫定律适用于什么性质元件的电路?
实验二戴维南定理和诺顿定理
一、实验目的
(1)加深对戴维南定理和诺顿定理的理解。
(2)学习戴维南等效参数的各种测量方法。
(3)理解等效置换的概念。
(4)学习直流稳压电源、万用表、直流电流表和电压表的正确使用方法。
二、实验原理及说明
(1)戴维南定理是指—个含独立电源、线性电阻和受控源的一端口，对外电路来说，可以用一个电压源和一个电阻的串联组合来等效置换。此电压源的电压等于该端口的开路电压UOC，而电阻等于该端口的全部独立电源置零后的输入电阻，如图2-l所示。这个电压源和电阻的串联组合称为戴维南等效电路。等效电路中的电阻称为戴维南等效电阻Req。
所谓等效是指用戴维南等效电路把有源一端口网络置换后，对有源端口(1-1' )以外的电路的求解是没有任何影响的，也就是说对端口l-1'以外的电路而言，电流和电压仍然等于置换前的值。外电路可以是不同的。
(2)诺顿定理是戴维南定理的对偶形式，它指出一个含独立电源、线性电阻和受控源的一端口，对外电路来说，可以用一个电流源和电导的并联组合来等效置换，电流源的电流等于该一端口的短路电流Isc，而电导等于把该—端口的全部独立电源置零后的输入电导Geq=1/Req，见图2-l。
(3)戴维南—诺顿定理的等效电路是对外部特性而言的，也就是说不管是时变的还是定常的，只要含源网络内部除独立的电源外都是线性元件，上述等值电路都是正确的。
图2-1 一端口网络的等效置换
(4)戴维南等效电路参数的测量方法。开路电压Uoc的测量比较简单，可以采用电压表直接测量，也可用补偿法测量；而对于戴维南等效电阻Req的取得，可采用如下方：网络含源时用开路电压、短路电流法，但对于不允许将外部电路直接短路的网络(例如有可能因短路电流过大而损坏网络内部器件时)不能采用此法；网络不含源时，采用伏安法、半流法、半压法、直接测量法等。
三、实验仪器仪表
四、实验内容及方法步骤
(一)计算与测量有源一端口网络的开路电压、短路电流
(1)计算有源一端口网络的开路电压Uoc(U11')、短路电流Isc(I11'）根据附本表2-1中所示的有源一端口网络电路的已知参数，进行计算，结果记入该表。
(2)测量有源一端口网络的开路电压Uoc，可采用以下几种方法：
1)直接测量法。直接用电压表测量有源一端口网络1-1'端口的开路电压，见图2-2电路，结果记入附本表2-2中。
图2-2 开路电压、短路电流法图2-3 补偿法二、补偿法三
2)间接测量法。又称补偿法，实质上是判断两个电位点是否等电位的方法。由于使用仪表和监视的方法不同，又分为补偿法一、补偿法二、补偿法三。
补偿法一：用发光管判断等电位的方法，利用对两个正反连接的发光管的亮与不亮的直接观察，进行发光管两端是否接近等电位的判断。可自行设计电路。此种方法直观、简单、易行又有趣味，但不够准确。可与电压表、毫伏表和电流表配合使用。具体操作方法，留给同学自行考虑选作。
补偿法二：用电压表判断等电位。如图2-3所示，把有源一端口网络端口的1'与外电路的2'端连成一个等位点；Us两端外加电压，起始值小于开路电压Ull'；短接电位器Rw和发光管D1、D2，这样可保证外加电压Us正端2与有源一端口开路电压正端1直接相对，然后把电压表接到1、2两端后，再进行这两端的电位比较。经过调节外加电源Us的输出电压压，调到1、2两端所接电压表指示为零时，即说明1端与2端等电位，再把l、2端断开后，测外加电源Us的电压值，即等于有源一端口网络的开路电压Uoc，此值记入附本表2-2中。
补偿法三:用电流表或检流计判断等电位的方法，条件与方法同上，当调到l、2两端所接电压表指示为零时，再换电流表或检流计接到l、2两端上，见图2-3。微调外加电源Us的电压使电流表或检流计指示为0(注意一般电源电压调量很小)，再断开电流表或检流计后，用电压表去测外加电源Us的电压值，应等于Uoc，此结果对应记入附本表2-2。此方法比用电压表找等电位的方法更准确，但为了防止被测两端1、
2间电位差过大会损坏电流表，所以一定要在电压表指示为零后，再把电流表或检流计换接上。
以上方法中，补偿法一测量结果误差较大，补偿法三测量结果较为精确，但也与电流表灵敏度有关。
(二)计算与测量有源一端口网络的等效电阻Req
(1)计算有源一端口网络的等效电阻Req。当一端口网络内部无源时(把双刀双投开关K1合向短路线)，计算有源一端口网络的等效电阻尺Req。电路参数见附本表2-1中，把计算结果记入该表中。
(2)测量有源一端口网络的等效电阻只Req。可根据一端口网络内部是否有源，分别采用如下方法测量：
1)开路电压、短路电流法。当一端口网络内部有源时(把双刀双投开关K1合向电源侧)，见图2-2所示，U SN=30V不变，测量有源一端口网络的开路电压和短路电流Isc。把电流表接l-1'端进行短路电流的测量。测前要根据短路电流的计算选择量程，并注意电流表极性和实际电流方向，测量结果记入附本表2-3，计算等效电阻Req。
2)伏安法。当一端口网络内部无源时(把双刀双投开关Kl合向短路线侧)，整个一端口网络可看成一个电阻，此电阻值大小可通过在一端口网络的端口外加电压，测电流的方法得出，见图2-4。具体操作方法是外加电压接在Us两端，再把l'、2'两端相连，把发光管和电位器Rw短接，电流表接在1、2两端，此时一端口网络等效成一个负载与外加电源Us构成回路，Us电源电压从0起调到使电压表指示为1OV时，电流Is2与电压值记入附本表2-3，并计算一端口网络等效电阻Req=Us/I S2。
图2-4 伏安法图2-5 半流法
3)半流法。条件同上，只是在上述电路中再串进一个可调电位器Rw(去掉Rw短接线)如图2-5所示，外加电源Us电压10V不变。当调Rw使电流表指示为伏安法时电流表的指示的一半时，即I's2＝Is2/2，此时电位器Rw的值等于一端口网络等效电阻Req，断开电流表和外加电源Us，测Rw值就等于是及Req，结果记入附本表2-3。
4)半压法。半压法简单、实用，测试条件同上，见图2-6。把1、2两端直接相连，外加电源Us＝10V，调Rw使URw＝(1/2)Us时，说明Rw值即等于一端口网络等效电阻Req，断开外接电源Us，再测量Rw 的值，结果记入附本表2-3。
5)直接测量法。当一端口网络内部无源时，如图2-7所示，可用万用表欧姆档测量或直流电桥直接测量1-1'两端电阻Req (此种方法只适用于中值、纯电阻电路)，测试结果记入附本表2-3中。
图2-6 半压法图2-7 直接测量法
说明：以上各方法测出的值均记入附本表2-3中，计算后进行比较，并分析判断结果是否正确。
(3)验证戴维南定理，理解等效概念：
1)戴维南等效电路外接负载。如图2-8(a)所示，首先组成一个戴维南等效电路，即用外电源Us(其值调到附本表2-2用直接测量法测得的Uoc值)与戴维南等效电阻R5=Req相串后，外接R5＝100Ω的负载，然后测电阻R6两端电压UR6和流过R6的电流值IR6，记入附本表2-4。
图2-8 验证戴维南定理
(a)戴维南等效电路端口负载R6；（b）N网络的端口接负载R6
2)N有源网络1-1'端口外接负载。如图2-8(b)所示，同样接R6＝100Ω的负载，测电压U R6与电流I R6，结果记入附本表2-4中，与1)测试结果进行比较，验证戴维南定理
(4)验证诺顿定理，理解等效概念：
1)诺顿等效电路外接负载。如图2-9（a）所示，首先组成一个诺顿等效电路，即用外加电流源Is(其值调到附本表2-3中开路电压、短路电流法测得的短路电流Isc值）与戴维南等效电阻R5=Req并后，外接R6=100Ω的负载，然后测电阻R6两端电压UR6和流过R6的电流值IR6，记入本表2-5。采用此方法时注意，由于电流源不能开路，具体操作要在教师具体指导下进行，否则极易损坏电流源。
图2-9 验证诺顿定理等效电路
（a）诺顿等效电路端口接负载R6；（b）N网络的端口接负载R6
2)与上述(3)之2）中的测试结果进行比较，参阅图2-8（b），验证诺顿定理。
五、测试记录
表2-1 戴维南等效参数计算
表2-2 等效电压源电压Uoc测量结果
表2-3 戴维南等效电阻Req测量（计算）结果
表2-4 验证戴维南定理
指导教师签字：年月日
六、实验注意事项
(1)U SN是N网络内的电源，Us是外加电源，接线时极性位置，电压值不要弄错。
(2)此实验是用多种方法验证比较，测量中一定要心中有数，注意各种方法的特点、区别，决不含糊，否则无法进行比较，实验也将失去意义。
(3)发光管是用作直接观察电路中有否电流、电流的方向及判断两点是否接近等电位用。但因发光管是
非线性元件，电阻较大，不管那种方法，只要测量电流、电压时就把它短接掉，即用短线插到发光管两头的N2、N3插孔即可。
(4)测量电流、电压时都要注意各表极性、方向和量程的正确选择。测量时要随时与事先计算的含源一端口网络的等效电阻、开路电压、短路电流等值进行比较，以保证测量结果的准确。
七、预习及思考题
(1)根据附本表2-1中一端口网络的参数，计算开路电压Uoc、短路电流Isc和等效电阻Req，并将结果记入该表中。
(2)用开路电压、短路电流法测量等效电阻时，开路电压、短路电流是否可以同时进行测量，为什么？
实验三 串、并联谐振
一、实验目的
（1）加深对R 、L 、C 串、并联电路谐振特性的理解。 （2）学习测定R 、L 、C 串、并联电路谐振特性的方法。 （3）熟悉信号发生器和晶体管毫伏表的使用方法。
二、实验原理及说明
谐振现象是正弦稳态电流电路的一种特定的工作状况，在无线电和电工技术中得到广泛的应用；另一方面，发生谐振时又有可能破坏系统的正常工作，所以，对谐振现象进行深入的研究有其重要的意义。
通过实验，搞清R 、L 、C 电路在什么条件下出现谐振现象，如何测量和判断谐振特性。 （一）R 、L 、C 串联电路
（1）R 、人、C 串联电路的谐振条件：
1）总电流和总电压同相。从电路原理已知R 、L 、C 串联电路的等效复阻抗Z=R+J （ωL －1/ωC ）。当ωL ＞1/ωC 时，电路呈感性；当ωL ＜1/ωC 时，电路呈容性；而当ωL=1/ωC 时，RLC 串联电路呈阻性，总电流和总电压同相，这种状态称为谐振。RLC 串联电路发生的谐振称为串联谐振。
2）电路电抗X=ωL 一1/ωC=0。此式可写成ω0L=1/ω0C ，即ω0=1/LC 3）谐振频率f 0=1/2πLC 。从该式可得出如下结论： ①电路谐振频率只和电路参数L 、C 值有关，而与电阻无关。
②电路参数L 、C 和电源频率f 三个量中，无论改变那一个量都可能使电路发生谐振 又可能使电路避免谐振。
③当电路参数L 、C 值已固定时，改变电源频率可使电路发生谐振。 （2）RLC 串联电路谐振的特征：
1）电路总阻抗达最小值，即Z=R ，此时虽然电路电抗X=0，但X L =X C =ω0L=l/ω0C ≠0。ω0L 或1/ω
0C
称为特性阻抗。
2）电阻上电压，等于电源电压。 3）电流达最大值，且与电压同相。
4）电抗电压 等于零，即，但电感两端电压和电容两端电压不等于零。 5）电感两端电压和电容两端电压是外施电压的Q 倍，它们大小相等，即有效值U L =U C =QU S 。
与方向相反。
6）电路品质因数Q ＝ω0L/R 是特性阻抗与电阻之比。如果Q ＞1，则谐振时，电感和电容上会出现超出外施电压Q 倍的高电压，U L 和U C 比电源电压U S 大得多，这是串联电路谐振的一个非常重要的特征；它既有用又有害。
7）电路呈电阻性，电路吸收的无功功率为零，即无功功率Q=I 2X=I 2（X L —X C ）=Q L —Q C =0。此式表明，电源和电路之间不存在能量的交换。但电感元件与电容元件间存在能量交换。
（3）判断电路是否串联谐振的方法：采取固定参数后，改变电源的频率，测量元器件上的压降的方法。
U =RI=U · ·
· I =U /R · ·
U · U =U +U =j X I=0 · · · · U · U ·
U · U · U · U ·
根据串联谐振特征，如测出电阻两端电压U R 最大（理论上应等于电源电压，实际上不等），电感两端电压U L 与电容两端电压U C 是电源电压的Q 倍，或U X =0，即可判断发生串联谐振。
串联谐振适用于信号源内阻较小的情况 （二）R 、L 、C 并联电路
（1）R 、L 、C 并联电路的谐振条件：
1）总电流和总电压同相。从电路原理已知RLC 并联电路，等效复导Y =G —j （B L —B C ）=G —jB =（1/R ）一j ［（1/ωL ）一ωC ］。当B ＞0（即1/ωL ＞ωC ）时，电路呈感性；当B ＜0（即l/ωL ＜ωC ）时，电路呈容性；而当B=0，即1/ωL ＝ωC 时，电路呈阻性，即总电流和电压同相，电路的这种状态称为谐振。RLC 并联电路发生的谐振称为并联谐振。
2）电路电纳B =（1/ωL ）一ωC =0，此式可写成l/ω0L =ω0C ，即ω0=1/LC 。 3）谐振频率f 0=l/2πLC 。从上式可得出如下结论： ①电路谐振频率只和电路参数L 、C 值有关，而与电阻无关。
②电路参数L 、C 和电源频率f 三个量中，无论改变哪一个量都可能使电路发生谐振，又可能使电路避免谐振。
③当电路参数L 、C 值已固定时，改变电源频率可使电路发生谐振。 （2）谐振的特征：
1）电路总阻抗达最大值Z =1/Y =R ，导纳为最小Y =1/R ，此时虽然电路电抗X=0，但X L =X C =ω0L ＝1/ω0C ≠0。
2）当电源电压U 一定时，总电流I =YU =U/R 达最小值。
3）谐振时，虽然电纳B =B L —B C =0，但B L =B C =1/ω0L ＝ω0C ≠0。并联谐振时的感抗或容抗称为并联谐振电路的特性阻抗，用符号ρ表示，ρ=ω0L=1/ω0C=L /C 。
4）电纳的总电流为零，即。但与不等于零。谐振时电感支路电流I L 和电容支
路电路I C 是总电流的Q 倍，即Q =BU 2
=Q L —Q C 。当Q 很大时I C =I L >>I ，故并联谐振又称电流谐振。
5）由于并联谐振时，电路呈电阻性，电路吸收的无功功率为零，即Q =BU 2=Q L 一Q C =0，电源和电路间无能量的交换，但电感元件与电容元件间有能量交换。
（3）判断电路是否并联谐振的方法。同样采取固定参数后，改变电源的频率，测量元器件上的压降。根据并联谐振特征，如测出加串在电路中的电阻两端的电压U R 最小，并联电路两端电压U L 等于U C 并且与串联电阻U R 两端电压相加应等于电源电压，或者测电感支路电流I L 和电容支路电流I C 应等于电路电流的Q ，即可判断发生并联谐振倍。但是由于电源频率较高，一般电流表无法进行测量，本实验只能用晶体管电压表测电压的方法进行判断。
（三）各种电路的特性及相量图 见附录表3-1、表3-2。
三、实验仪器仪表
四、实验内容及方法步骤
I · · I =I +I =0 · · I · I ·
（一）R、L、C 串联电路（电路自拟）
串联电路的电阻可分别取50Ω、100Ω或200Ω，测试内容如下：
（1）谐振特性的测量。首先根据自拟电路参数，计算出谐振频率f0和品质因数Q值记入附本表3-1、表3-2或表3-3，参考电路如图3-1所示。在调频过程中，要始终保持电源电压不变［见下述六实验注意事项（1）］。测量电路谐振时对应频率f0 及各量记入附本表3-l、表3-2或表3-3。
图3-1 R、L、C串联电路
（a）RLC串联电路之一；（b）RLC串联电路之二
（2）测量对应0.7U R0（U R0为谐振时电阻R1或R W两端电压）幅值时的频率及各量，记入附本表3-1、表3-2或表3-3。
（3）分别测量对应0.5U R0幅值时的频率及各量，记入附本表3-1、表3-2或表3-3。
（4）分别测量对应0.3U R0幅值时的频率及各量，记入附本表3-1、表3-2或表3-3。
（5）分别测量当U L和U C最大值时的对应频率及各量，记入附本表3-1、表3-2或表3-3。
（6）计算表中各量。
（7）说明：
1）为了便于观察测量与分析RLC串联电路，电路参数LC与电路谐振频率f0的关系以及电路品质因数Q与最大谐振电压U L0（U C0）的关系，R、L、C串联电路实验测试记录表格给出两组：一组是表3-1、表3-2，可用于电路的L、C参数不同，而电阻相同时的测量记录；而表3-2和表3-3可用于电路的L、C 参数相同，而电阻不同时的测量记录。
2）R、L、C 串联电路串联电阻R的选择，如果是选50Ω或200Ω，只能采用调可调电位器R W的阻值，用万用表事先测出，而把R l电阻用短线短掉，见图3-1（a），使R、L、C电路电阻是50Ω或200Ω；如果是选100Ω电阻，可采用把R W电阻用短线短掉，只选用电阻R l=100Ω，见图3-1（b），或把R l短掉，从R W调出100Ω等两种方法。
（二）R、L、C并联电路
首先根据自拟电路参数，计算出谐振频率f0和品质因数Q值。但需说明的是电路参数不论如何选择，电路不论如何设计，其电源和RLC并联部分之间一定要串一个电阻，如图3-2所示的R1电阻，否则其并联电路的谐振现象根本看不出来。这个R1电阻可看成是
作取样电阻或限流电阻或电源内阻等多种用途，而且阻值要比较大。
（1）测量RLC并联电路参数。
1）谐振时对应测量图3-2所示电路的谐振频率f0及各量，记入附本表3-4、表3-5。
2）测量对应0.7U C0（U L0）幅值时的频率及各量，记入附本表3-4、表3-5。
3）分别测量对应0.5U C0（U L0）幅值时的频率及各量，记入附本表3-4、表3-5。
4）分别测量对应0.3U C0（U L0）幅值时的频率及各量，记入附本表3-4、表3-5。
5）计算表中各量。
6）说明：
①表3-4、表3-5用于R、L、C并联电路，R、C取值不同时的谐振频率f0是否相同的比较。为了比较方便，可采用保持L值不变，只改变C值的方法，也可以采用保持C值不变，只改变L值的方法进行。
②对于判断图3-2所示电路是否谐振，应该测量什么位置的什么量?由于电路的R l等于R2，当电路谐振时，U Rl和U R2应是什么关系，一定要在明了清楚的前提下进行。
（2）测量图3-3所示L、C并联电路：
1）谐振时测量对应频率f0与表中各量，记入附本表3-6。
2）测量对应0.7U C0（U L0）幅值时的频率及各量，记入附本表3-6。
3）分别测量对应0.5U C0（U L0）幅值时的频率及各量，记入附本表3-6。
4）分别测量对应0.3U C0（U L0）幅值时的频率及各量，记入附本表3-6。
图3-2 RLC并联电路
5）计算表中各量。
6）说明：
①为了便于对图3-2和图3-3电路测量结果进行比较，建议两个电路选取的LC参数相同，观察谐振频率是否相同。
②如果用与（1）相同的方法测量电路是否谐振，那么两个电路的谐振电压是否相同?并分析为什么?
图3-3 LC并联电路
五、测试记录表格
表3-1 R L C串联电路测试记录
表3-2 R L C串联电路测试记录
表3-3 R L C串联电路测试记录
注：1、电压U R0为谐振时串联电阻R W（或R1）上电压值。
2、表3-1、表3-2用于LC参数相同、电阻值不同时测量结果的比较。
3、表3-2、表3-3用于电阻值相同、LC参数不同时两种测量结果的比较。
表3-4 R L C并联电路测试记录
注：1、表中U R0为RLC并联电路谐振时，并联元件两端的电压。
2、并联谐振表3-4、表3-5用于R2、L、C元件，R2不变，而LC元件改变时，测量结果的记录与比较。
表3-5 R L C并联电路测试记录
电工电子技术实验指导书 实验一日光灯电路及功率因数的改善 一、实验目的 1、验证交流电路的基尔霍夫定律。 ⒉了解日光灯电路的工作原理。 ⒊了解提高功率因数的意义和方法。 二、实验仪器及设备 ⒈数字万用表一块 ⒉交流电流表一块 ⒊ZH－12电学实验台 ⒋日光灯管、镇流器、电容器、起辉器各一个 三、实验原理 ⒈日光灯工作原理： 日光灯电路由灯管、启动器和镇流器组成，如图5-1所示。 ①日光灯：灯管是内壁涂有荧光物质的细长玻璃管，管的两端装有灯丝电极，灯丝上涂有受热后易发射电子的氧化物，管内充有稀薄的惰性气体和少量的水银蒸汽。它的起辉电压是400～500V，起辉后管压降只有80V左右。因此，日光灯不能直接接在220V电源上使用。 图5-1 日光灯的原理电路
②启辉器：相当于一个自动开关，是由一个充有氖气的辉光管和一个小容量的电容器组成。辉光管的两个金属电极离得相当近，当接通电源时，由于日光灯没有点亮，电源电压全部加在启动器辉光管的两个电极之间，使辉光管放电，放电产生的热量使到“U”形电极受热趋于伸直，两电极接触，这时日光灯的灯丝通过电极与镇流器及电源构成一个回路。灯丝因有电流通过而发热，从而使氧化物发射电子。同时，辉光管两个电极接通时，电极间的电压为零，辉光放电停止，倒“U”形双金属片因温度下降而复原，两电极分开，回路中的电流突然被切断，于是在镇流器两端产生一个瞬间高压。这个高感应电压连同电源电压一起加在灯管的两端，使热灯丝之间产生弧光放电并辐射出紫外线，管内壁的荧光粉因受紫外线激发而发出可见光。 小电容用来防止启燃过程中产生的杂散电波对附近无线电设备的干扰。 ③镇流器：它的作用一是在灯管起燃瞬间产生一高电压，帮助灯管起燃 ；二是在正常工作时，限制电路中的电流。 ⒉提高功率因数的意义和方法 在电力系统中，当负载的有功功率一定，电源电压一定时，功率因数越小，线路中的电流就越大，使线路压降、功率损耗增大，从而降低了电能传输效率，也使电源设备得不到充分利用。因此，提高功率因数具有重大的经济意义。 在用户中，一般感性负载很多。如电动机、变压器、电风扇、洗衣机等，都是感性负载其功率因数较低。提高功率因数的方法是在负载两端并联电容器。让电容器产生的无功功率来补偿感性负载消耗的无功功率以减少线路总的无功功率来达到提高功率因数的目的。四、实验内容及步骤 ⒈了解日光灯的各部件及其工作原理 ⒉按图5-2接好线路，电容器先不要接入电路。
电工电子技术 实验指导书 目录 实验一基尔霍夫定律的验证 实验二叠加原理的验证 实验三用三表测量电路等效参数 实验四正弦稳态交流电路相量的研究 实验五三相交流电路电压、电流的测量 实验六三相鼠笼异步电动机正反转控制电路 实验七单级放大电路 实验八比例、求和运算电路 实验九门电路 实验十实验十一实验十二触发器 计数器 译码显示电路
《电工电子技术》课程实验指导书 使用说明 《电工电子技术 I 》实验指导书适用于机械制造及其自动化本科专业和专科专业，共有验证型实验 12 个，综合型实验 0 个、设计型实验 0 个。其中机械制造及其自 动化专业实验 10 学时，实验 / 理论学时比为 20/104 ，包括基尔霍夫定律的验证、叠加原理的验证、用三表测量电路等效参数、正弦稳态交流电路相量的研究和三 相交流电路电压、电流的测量三相鼠笼异步电动机正反转控制电路、单管交流 放大电路、比例求和电路、门电路、触发器、 计数器、译码显示电路等 12 个实验项目。本电工实验现有主要实验设备 8 台（套），每轮实验安排学生 15 人，每组 2-3 人，本电子实验现有主要实验设备 16 台（套），每轮实验安排学生 30 人，每组 2 人，每轮实验需要安排实验指导教师 2 人。
实验一 实验学时： 2 实验类型：验证型 实验要求：（选修） 一．实验目的 1 2 二．实验设备 1．直流电压表0～ 20 2．直流毫安表 3．恒压源（+6V，+12V，0～30V） 4． EEL — 01 组件（或EEL—16 组件） 三．原理说明 基尔霍夫定律是电路的基本定律 ,测量某电路的各支路电流及多个元件两端的电压，应能分别满足基尔霍夫电流定律和电压定律。即对电路中的任一个节点而言 ,应有∑ I＝ 0；对任何一个闭合回路而言，应有∑ U＝0 四．实验内容 实验线路如图 1—1 1．实验前先任意设定三条支路的电流参考方向，如图中的I 1、I 2、 I 3所示，并熟悉线路结构，掌握 F I1510ΩA1kΩ I 2B ＋R1R2 ＋ 6V E1E212V －R3510Ω－ 510Ω330Ω I 3 E R4D R5C 图 1—1 2．分别将 E1、E2两路直流稳压源（E1为 +6V ， +12V 切换电源， E2接 0～ 30V 可调直流稳压源）接入电路，令 E1＝ 6V， E2＝ 12V 3．熟悉电源插头的结构，将电流插头的两端接至数字毫安表的“＋、－”两端。 4 5．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，记入数据表中 待测量 I 1(mA) I 2(mA) I 3(mA)R1(V)R2(V)V AB (V) V CD (V) V AD (V) V DE (V) V FA (V) 计算值 测量值 相对误差 五．实验注意事项 1．所有需要测量的电压值，均以电压表测量的读数为准，不以电源表盘指示值为 2 3．若用指针式电流表进行测量时，要识别电流插头所接电流表的“＋、－”极性，倘若不换接极
电工学实验指导书 机电工程学院 2010年4月
目录 实验一（1）基尔霍夫定律的验证 (3) 实验一（2）叠加原理的验证 (5) 实验二戴维南定理和诺顿定理的验证 (8) 实验三正弦稳态交流电路相量的研究 (12) 实验四三相交流电路电压、电流的测量 (15) 实验五三相电路功率的测量 (18) 实验六（1）三相鼠笼式异步电动机 (22) 点动和自锁控制 (22) 实验六（2）三相鼠笼式异步电动机正反转控制 (25)
实验一（1）基尔霍夫定律的验证 一、实验目的 1. 验证基尔霍夫定律的正确性，加深对基尔霍夫定律的理解。 2. 学会用电流插头、插座测量各支路电流。 二、原理说明 基尔霍夫定律是电路的基本定律。测量某电路的各支路电流及每个元件两端的电压，应能分别满足基尔霍夫电流定律（KCL）和电压定律（KVL）。即对电路中的任一个节点而言，应有ΣI＝0；对任何一个闭合回路而言，应有ΣU＝0。 运用上述定律时必须注意各支路或闭合回路中电流的正方向，此方向可预先任意设定。 三、实验设备 同实验四。 四、实验内容 实验线路与实验四图4-1相同，用DGJ-03挂箱的“基尔霍夫定律/叠加原理”线路。 1. 实验前先任意设定三条支路和三个闭合回路的电流正方向。图4-1中的I1、I2、I3的方向已设定。三个闭合回路的电流正方向可设为ADEFA、BADCB和FBCEF。 2. 分别将两路直流稳压源接入电路，令U1＝6V，U2＝12V。 3. 熟悉电流插头的结构，将电流插头的两端接至数字毫安表的“＋、－”两端。 4. 将电流插头分别插入三条支路的三个电流插座中，读出并记录电流值。 5. 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，记录之。 五、实验注意事项 1. 同实验四的注意1，但需用到电流插座。 2．所有需要测量的电压值，均以电压表测量的读数为准。U1、U2也需测量，不应取电源本身的显示值。 3. 防止稳压电源两个输出端碰线短路。 4. 用指针式电压表或电流表测量电压或电流时，如果仪表指针反偏，则必须调换仪表极性，重新测量。此时指针正偏，可读得电压或电流值。若用数显电压表或电流表测量，则可直接读出电压或电流值。但应注意：所读得的电压或电流值的正确正、负号应根据设定的电流参考方向来判断。 六、预习思考题
实验一 直流电路实验 一、实验目的: 1．验证基尔霍夫定律 2．研究线性电路的叠加原理 3．等效电源参数的测定 二、实验原理： 1．基尔霍夫定律是电路理论中最重要的定律之一，它阐明了电路整体结构必须遵守的定律，基尔 霍夫定律有两条即电流定律和电压定律。 电流定律：在任一时刻，流入电路中任一节点的电流之和等于流出该节点的电流之和，换句话来说就是在任一时刻，流入到电路中任一节点的电流的代数和为零，即∑I=0。 电压定律：在任一时刻，沿任一闭合回路的循行方向，回路中各段电压降的代数和等于零，即 ∑U=0。 2．叠加原理：n 个电源在某线性电路共同作用时，它们在电路中任一支路中产生的电流或在任意两点间所产生的电压降等于这些电源单独作用时，在该部分所产生的电流或电压降的代数和。 三、仪器设备及选用组件箱: 1．直流稳压电源 GDS —02 GDS —03 2．常规负载 GDS —06 3．直流电压表和直流电流表 GDS —10 四、实验步骤： 1．验证基尔霍夫定律 按图1—1接线，（U S1、U S2分别由GDS —02，GDS —03提供）调节U SI =6V ，U S2=10V ，然后分别用电流表测取表1—1中各待测参数，并填入表格中。 2．研究线性电路的叠加原理 ⑴ 将U S2从上述电路中退出，并用导线将c 、d 间短接，接入U S1，仍保持6V ，测得各项电流，电压，把所测数据填入表1—2中； ⑵ 关断U S1，并退出电路，用导线将a 、f 短接，拆除cd 间短接线并将U S2重新接入原电路，使U S2保持10V ，测得各项电流、电压，填入表1—2中。 -U S2+ + U - 图1-1
电工学实验指导书 武汉纺织大学 实验一直流电路实验 (1)
实验二正弦交流电路的串联谐振 (4) 实验三功率因数的提高 (6) 实验四三相电路实验 (9) 实验五微分积分电路实验 (12) 实验六三相异步电动机单向旋转控制 (14) 实验七三相异步电动机正、反转控制 (16) 实验八单相桥式整流和稳压电路 (18) 实验九单管交流放大电路 (19) 实验十一集成运算放大器的应用 (24) 实验十二组合逻辑电路 (26) 实验十三移位寄存器 (29) 实验十四十进制计数器 (33)
实验一直流电路实验 一、实验目的: 1．验证基尔霍夫定律 2．研究线性电路的叠加原理 3．等效电源参数的测定 二、实验原理： 1．基尔霍夫定律是电路理论中最重要的定律之一，它阐明了电路整体结构必须遵守的定律，基尔霍夫定律有两条即电流定律和电压定律。 电流定律：在任一时刻，流入电路中任一节点的电流之和等于流出该节点的电流之和，换句话来说就是在任一时刻，流入到电路中任一节点的电流的代数和为零，即∑I=0。 电压定律：在任一时刻，沿任一闭合回路的循行方向，回路中各段电压降的代数和等于零，即 ∑U=0。 2．叠加原理：n个电源在某线性电路共同作用时，它们在电路中任一支路中产生的电流或在任意两点间所产生的电压降等于这些电源单独作用时，在该部分所产生的电流或电压降的代数和。三、仪器设备及选用组件箱: 1．直流稳压电源 GDS----02 GDS----03 2．常规负载 GDS----06 3．直流电压表和直流电流表 GDS----10 四、实验步骤： 1．验证基尔霍夫定律 按图1—1接线，（U S1、U S2分别由GDS---02，GDS---03提供）调节U SI=3V，U S2=10V，然后分别用电流表测取表1—1中各待测参数，并填入表格中。 2．研究线性电路的叠加原理 ⑴将U S2从上述电路中退出，并用导线将c、d间短接，接入U S1，仍保持3V，测得各项电流，电压，把所测数据填入表1—2中；
《电工电子技术》实验指导书
目录 电工电子技术实验概述------------------------------------------------------3 实验一、基尔霍夫定律的验证------------------------------------------5 实验二、戴维南定理和诺顿定理验证---------------------------------8 实验三、叠加原理验证---------------------------------------------------10 实验四、正弦交流电路中R、L、C元件性能-----------------15 实验五、功率因数的改善--------------------------------------------18 实验六、三相电路--------------------------------------------------21
电工电子技术实验概述 《电工电子技术》是机电类专业重要专业基础课程之一。《电工电子技术实验》是与其紧密配合的实验课程，是电路教学中必不可少的重要实践环节。本实验指导书所编列的所有课题，均是在学生已学习和掌握电路理论后必须完成的实验。通过实验和实际操作，获得必要的感性认识、进一步验证、巩固和掌握所学的理论知识。通过实验学习，可熟悉并掌握电气仪表的工作原理和使用方法、正确联接电路和实验操作规范、观察实验现象、记读实验数据、绘制实验曲线、分析实验结果和误差、回答实验问题、提出对实验的改进意见等。通过这些环节培养学生的实验技能，提高学生独立分析问题和解决问题的能力及严肃认真、实事求是的科学作风，为今后的工作实践和科学研究奠定初步基础。为了完成实验教学任务，达到预期的实验教学目的，规范实验程序，培养学生实验操作技能，特提出如下实验工作要求：（一）、实验前的准备。学生在进入实验室进行实验操作之前，必须认真地预习实验指导书及教材中的相关部分，做到明确实验原理、实验目的和任务；熟悉实验线路，实验步骤、操作程序；了解并掌握本次实验的仪器设备及其技术性能。在此基础上写好实验预习报告，列出记录实验数据的表格。牢牢记住本次实验应该注重的问题，以防在实验操作中损坏实验设备和实验仪表。经实验教师检查并能准确回答实验中应注意的问题之后，才能进入实验室进行实验。（二）、实验中同组学生应有明确的实验分工，分别担任接线、查线、操作、观察、记录等工作，使实验进行的井然有序，不忙不乱。防止出现一人操作，他人观看的现象，更不允许在实验室随意走动、乱动设备、大声喧哗。如有发生，不听劝阻，防碍他人实验，实验教师有权停止其实验，并逐出实验室。（三）、进入实验室要熟悉通用电工实验台结构及电源配备情况.选中本次实验所用电源，实验电路板，测量仪表单元板和其他实验设备。（四）、实验时，首先应将本次实验所用设备和仪表、实验电路板安排在合适的位置上，以便于接线、操作、读取数据和观察波形为原则。线路检查无误后，正式实验前可大致试做一遍。试做时可不必仔细读取数据和描绘曲线，目的在于观察实验现象的变化、仪表量程的选取、设备位置是否合适、操作是否方便。如有异常现象出现，如异味、冒烟、发热或打火等现象，应立即断开电源。 联接线路时一般应先接串联电路，后接并联电路，先接主电路，后接辅助电路，最后接通电源。接通电源时按实验要求逐次接通开关。 在电路过渡过程中，为避免过渡过程冲击电流表和功率表的电流线圈而造成仪表换坏，一般电流表和功率表电流线圈不能固接在电路中，而是通过电流插口或试触法来替代。这样既可保护仪表不受意外损坏，又能提高仪表利用率。 （五）、经过试作无问题后，可正式进行实验。按照本次实验的目的内容、实验步骤进行有序操作。实验中应按实验要求有目的地调整实验参数，正确读取数据和描绘曲线。测绘曲线时测量点的间隔和数目要选得合适，被测量的极大值和极小值对应点的数据一定要测出。在曲线的弯曲部分应多选几个测量点。测量点的分布要在所研究整个范围内，不要局限于某一个小范围内，也不要超出研究范围。实验数据应记录在事先准备好的表格中，实验曲线的测量点应在事先准备好的坐标纸上标记。 （六）、注意安全用电。 通用电学实验台电源电压一般在220-380V左右，所以实验中不得用手触及未经绝缘的金属裸露部分，即使是在低压情况下也不例外。实验中应养成单手操作的习惯，能单手操作尽量不用双手操作。闭合或断开闸刀开关应迅速果断，同
目录 项目一基尔霍夫定律 (1) 项目二三相交流电路 (3) 项目三常见低压电器的识别、安装和运用 (5) 项目四三相异步电动机具有过载保护自锁控制线路 (7) 项目五三相异步电动机的正反转控制 (9) 项目六三相异步电动机Y-△减压起动控制 (11) 项目七模拟照明线路安装 (13)
项目一基尔霍夫定律 一、实验目的 1、学会直流电压表、电流表、万用表的使用； 2、学习和理解基尔霍夫定律； 3、学会用电流插头、插座测量各支路电流； 二、原理说明 基尔霍夫定律是电路的基本定律。测量某电路各支路电流及每个元件两端的电压，应能分别满足基尔霍夫电流定律（KCL）和电压定律（KVL）。即对电路中任一个节点而言，应有ΣI＝0；对任何一个闭合回路而言，应有ΣU＝0。运用上述定律时必须注意各支路或闭合回路中电流正方向，此方向可预先任意设定。 三、实验设备 表1-1 四、实验内容与步骤 （一）基尔霍夫定律 实验线路如图1-1所示。 图1-1
1、实验前先任意设定三条支路的电流参考方向，如图中的I1、I 2、I3，并熟悉线路结构，掌握各开关的操作使用方法。 2、熟悉电流插头的结构，将电流插头的两端接至数字毫安表的“+、－”两端。 3、分别将两路直流稳压源（一路如E1为+12V；另一路，如E2接0～30V可调直流稳压源接入电路）接入电路，令E1 =12V，E2 =6V；然后把开关K1打置左边、K2打置右边（E1和E2共同作用）。 4、将电流表插头分别插入AB、BC、BD三条支路的三个电流插座中，读出并记录电流值。（注意另外两个未测量支路的缺口要用导线连接起来） 5、用万用表分别测量两路电源及电阻元件上的电压值，分别记录在表1-1中。（注意电路中三个未测量支路电流缺口均要用导线连接起来）表1-1 五、实验注意事项 1、所有需要测量的电压值，均以电压表测量的读数为准，不以电源表盘指示值为准。 2、防止电源两端碰线短路。 3、若用指针式电流表进行测量时，要识别电流插头所接电流表时的“+、－”极性。倘若不换接极性，则电表指针可能反偏（电流为负值时），此时必须调换电流表极性，重新测量，此时指针可正偏，但读得的电流值必须冠以负号。 4、用电流插头测量各支路电流时，应该注意仪表的极性，及数据表格中“+、－”号的记录。 5、注意仪表量程的及时更换。
电工实训指导书 目录 项目一电工安全教育及电气识图 (1) 项目二羊眼圈得制作及导线得连接 (5) 项目三户外登杆训练………………………８ 项目四ＲＷ４型户外高压跌落式熔断器安装及操作………８ 项目五双联开关得接线……………………………………１１ 项目六单项电度表得接线………………………………… 1２ 项目七电流互感器及电压互感器得接线………………… 1４ 项目八点动自锁控制线路 (21) 项目九接触器互锁正、反转控制电路 (22) 项目十复合连锁得正、反转控制线路……………………２3 项目十一手动Y—△降压启动 (24) 项目十二自动Ｙ—△降压启动 (26) 项目十三自动往返控制线路 (28) 项目十四双速异步电动机得控制线路 (29) 项目十五能耗制动控制线路 (31) 项目十六工厂供电得基本线路 (33) 项目十七 QT2３A单臂电桥得使用 (34) 项目十八串联型稳压电路接线 (35) 项目十九实训考核 项目一电工安全教育及电气识图 目得要求:熟练掌握电工安全操作得各项规定,了解电工生产岗位责任制，学会文明生产。 1.1电工安全操作规程(共20条) 1、工作前必须检查工具、测量仪表与防护用具就是否完好。 2、任何电气设备未经验明无电时，一律视为有电不许用手触摸. 3、不允许运行中拆卸修理电气设备，检修时必须停车，切断电源，并验明无电 后方可取下熔体。
4、在总配电盘及母线上进行工作时,在验明无电后应接上临时接地线,装拆接地 线必须由值班电工进行. 5、临时工作中，断线后或每班开始工作前都必须重新检查电源确已断开,并验明 无电。 6、由专门检修人员修理电气设备时，值班电工要负责登记,完工后要做好交代, 共同检查然后方可送电. 7、必须在低压配电设备上进行带电工作时，要经领导批准，要有专人监护。 8、工作时要戴安全帽、穿长袖衣服、戴绝缘手套、穿绝缘靴、使用绝缘得工具， 并站在绝缘物上操作,邻相带电部分与接地金属部分应用绝缘板隔开，带电作业时严禁使用钢尺等金属工具工作。 9、禁止带负荷操作动力配电箱中得刀开关. 10、电气设备金属外壳必须接地或者接零，接地线要符合标准，不准断开带电 设备外壳得接地线. 11、拆除电气设备或线路后对可能继续供电得线必须立即用绝缘胶布包好。 12、安装灯头时开关必须接在相线上，灯头螺纹端必须接在零线上。 13、对临时安装得电气设备必须将金属外壳接地,严禁将电动工具得外壳接地 线与工作零线接在一起插入插座，必须使用两线带地或三线插座时，可以将外壳接地线单独接到干线得零线上，以防接触不良引起外壳带电. 14、动力配电盘、配电箱、开关、变压器等各种电气设备附近不准堆放各种易 燃、易爆、潮湿与影响其它操作得物件. 15、熔断器得容量要与设备与线路安装容量相适应。 16、使用梯子时，梯子与地之间得角度以６０°为易，在水泥地面使用梯子时 要有防滑措施. 17、使用喷灯时,油量不得超过容器容积得3／4，打气要适当，不得使用漏油、 漏气得喷灯，不准在易燃、易爆物品得附近将喷灯点燃。 18、使用一类电动工具时要戴绝缘手套并站在绝缘垫上。 19、用橡胶软电缆接移动设备时专供保护接零得芯线中不允许有工作电流通过。 20、当电器设备发生火灾时要立刻切断电源，然后使用1２11二氧化碳、干粉、 四氯化碳等灭火器来灭火，不得采用泡沫灭火器灭火。用水枪带电灭火时易采用喷雾水枪且枪嘴应接地并保持足够得安全距离。 1.2触电得规律
电工实验指导书
电路（电工技术）实验指导书 苏州大学应用技术学院 机电系
电路（电工技术）实验指导书 电路实验教学作为专业基础实践课程的入门，适用于电气、自动化、仪器和计算机专业等学生，以电气、自动化类学生拓宽专业培养口径为立足点，依循电工电子学科与相关学科知识和基础技术交融的特点，突出强电与弱电的结合，电路理论基础与电工测量技术的结合，由浅入深、循序渐进，掌握电子设备仪表的使用方法，完成电路实际测量和分析。 电路实验课程作为电类学生的实践教学环节之一，其建设目标是：以学生为主体，以能力和素质培养为主线，注重发挥学生的学习潜能，在宽口径专业教育引导下，夯实基础、注重实践、引导创新，培养既要脚踏实地，又要出类拔萃的工程科技人才。 实验内容 （1）基尔霍夫定律。 3学时 （2）戴维南定理和诺顿定理。 3学时 （3）RLC串、并联谐振电路。 3学时
实验一基尔霍夫定律 一、实验目的 （1）加深对基尔霍夫定律的理解。 （2）学习验证定律的方法和仪器仪表的正确使用。 二、实验原理及说明 基尔霍夫定律是集总电路的基本定律，包括电流定律（KCL）和电压定律（KVL）。 基尔霍夫定律规定了电路中各支路电流之间和各支路电压之间必须服从的约束关系，无论电路元件是线性的或是非线性的，时变的或是非时变的，只要电路是集总参数电路，都必须服从这个约束关系。 （1）基尔霍夫电流定律（KCL）。在集总电路中，任何时刻，对任一节点，所有支路电流的代数和恒等于零，即∑i＝0。一般约定：流出节点的支路电流取正号，流入节点的支路电流取负号。 （2）基尔霍夫电压定律（KVL）。在集总电路中，任何时刻，沿任一回路所有支路电压的代数和恒等于零，即沿任—回路有∑u＝0。在写此式时，首先需要任意指定一个回路绕行的方向。凡电压的参考方向与回路绕行方向
《电工电子技术》实验指导书 马文烈主编 江西农业大学工学院 二○○九年三月二十八日
目录 电工电子技术实验概述------------------------------------------------------3 实验一、基尔霍夫定律的验证------------------------------------------5 实验二、戴维南定理和诺顿定理验证---------------------------------7 实验三、叠加原理验证---------------------------------------------------9 实验四、正弦交流电路中R、L、C元件性能-----------------14 实验五、功率因数的改善--------------------------------------------16 实验六、串联谐振电路--------------------------------------------------19 实验七、三相电路-------------------------------------------------21 实验八、三相异步电动机-----------------------------------------------24 实验九、电动机的基本控制电路--------------------------------27 实验十、元件伏安特性的测定-------------------------------------28 实验十一、单级交流放大电路----------------------------------------35 实验十二、整流、滤波电路--------------------------------------------38 实验十三、集成运放及其应用----------------------------------------40 实验十四、集成T T L门电路逻辑功能及参数测量-------------43 实验十五、基本组合逻辑电路----------------------------------------47 实验十六、时序逻辑电路-----------------------------------------------51
为了在实验时能取得预期的效果，建议实验者注意以下环节： 实验准备 实验准备即为实验的预习阶段，是保证实验能否顺利进行的必要步骤。每次实验前都应先进行预习，从而提高实验质量和效率，避免在实验时不知如何下手，浪费时间，完不成实验，甚至损坏实验装置。因此，实验前应做到： （1）复习教材中与实验有关的内容，熟悉与本次实验相关的理论知识； （2）预习实验指导书，了解本次实验的目的和内容；掌握本次实验的工作原理和方法； （3）写出预习报告，其中应包括实验的详细接线图、实验步骤等； （4）熟悉实验所用的实验装置、测试仪器等； 实验实施 在完成理论学习、实验预习等环节后，就可进入实验实施阶段。实验时要做到以下几点： （1）实验开始前，指导教师要对学生的预习报告作检查，要求学生了解本次实验的目的、内容和方法，只有满足此要求后，方能允许实验开始。 (2) 指导教师对实验装置作介绍，要求学生熟悉本次实验使用的实验设备、仪器，明确这些设备的功能、使用方法。 （3）如按实验小组进行实验，小组成员应有明确的分工，各人的任务应在实验进行中实行轮换，使参加者都能全面掌握实验技术，提高动手能力。 （4）按预习报告上的详细的实验线路图进行接线，注意接线顺序。 （5）完成实验接线后，必须进行自查：串联回路从电源的某一端出发，按回路逐项检查各设备、负载的位置、极性等是否正确，合理；并联支路则检查其两端的连接点是否在指定的位置。距离较近的两连接端尽可能用短导线；距离较远的两连接端尽量选用长导线直接连接，尽可能不用多根导线做过渡连接。自查完成后，须经指导教师复查后方可通电实验。 （6）实验时，应按实验指导书所提出的要求及步骤，逐项进行实验和操作。改接线路时，必须断开电源。实验中应观察实验现象是否正常，所得数据是否全理，实验结果是否与理论相一致。 完成本次实验全部内容后，应请指导教师检查实验结果。经指导教师认可后方可拆除接线，整理好连接线、仪器、工具。
电工技术实训指导书 （第一版） 桂林电子科技大学信息科技学院 训练一电工安全基础知识 1、安全用电知识 （1）安全距离安全距离是指工作人员与带电导体之间、导体与导体之间、导体与地面之间必须保持的最小距离。在此距离下，能保证人身、设备等的安全。 （2）安全电压加在人体上在一定时间内不致造成伤害的电压称为安全电压。安全
电压等级分为42V、36V 24V、12V、6V五种，一般情况下以36V作为安全电压。 （3）安全电流流经人体致命器官而又不至致人死命的最大电流值。安全电流值为 30mA， 2、电工安全操作知识 （1）电气操作人员应思想集中，电气线路在未经测电笔确定无电前，应一律视为“有电”，不可用手触摸，不可绝对相信绝缘体，应认为有电操作。 （2）工作前应详细检查自己所用工具是否安全可靠，穿戴好必须的防护用品，以防工作时发生意外。 （3）维修线路时要采取必要的措施，在开关手把上或线路上悬挂“有人工作、禁止合闸”的警告牌，防止他人中途送电。 （4）使用测电笔时要注意测试电压范围，禁止超出范围使用，电工人员一般使用的电笔，只许在五百伏以下电压使用。 （5）在一个插座或灯座上不可引接功率过大的用电器具。 （6）不可用潮湿的手去触及开关、插座和灯座等用电装置，更不可用湿抹布去揩抹电气装置和用电器具。 （7）工作完毕后，送电前必须认真检查，看是否合乎要求并和有关人员联系好，方能送电。 3、电气火灾消防知识 （ 1 ）电气火灾发生的主要原因电气火灾是指由电气原因引发燃烧而造成的灾害。短路、过载、漏电等电气事故都有可能导致火灾。设备自身缺陷、施工安装不当、电气接触不良、雷击静电引起的高温、电弧和电火花是导致电气火灾的直接原因。周围存放易燃易爆物是电气火灾的环境条件。 （2）电气火灾的防护措施电气火灾的防护措施主要致力于消除隐患、提高用电安全，具体措施如下：①正确选用保护装置； ②正确安装电气设备； ③保持电气设备的正常运行。 4、触电的危害性与急救 （1）触电的种类人体触电有电击和电伤两类。 ①电击是指电流通过人体时所造成的内伤。通常说的触电就是电击。触电死亡大部分由电击造成。 ②电伤是指电流的热效应、化学效应、机械效应以及电流本身作用下造成的人体外伤。 （2）触电发生的主要方式 ①单相触电
实验一常用电子仪器使用练习 模拟电子技术实验常用的电子仪器有万用表，直流稳压电源，示波器，正弦信号发生器，晶体管毫伏表。它们的工作原理和使用方法详见附录一、二、三、七、八，实验前必须认真阅读。各仪器仪表与实验电路的联系如下图所示。 一、实验目的 1．学习或复习示波器、低频信号发生器、晶体管毫伏表和直流稳压电源的使用方法。 2．学习用万用表辨别二极管、三极管管脚的方法以及判断他们的好坏。 二、实验仪器 示波器YB4324 函数信号发生器YB1634
晶体管毫伏表DA-16 三、实验原理 函数信号发生器用来产生0.2HZ-2HZ的正弦信号，最大电压为10V，它为示波器、晶体管毫伏表提供被测信号。 晶体管毫伏表用来测量正弦电压信号的有效值，测量频率为20HZ-1MHZ，有效值为1mV-300V的正弦信号。 示波器是一种用来观察各种电压（或电流）波形的仪器。YB4324型双踪示波器可以观察频率为20MHZ以下的各种信号，且可同时观察两个不同的信号以便比较。 1．用晶体管毫伏表测量正弦信号的有效值： 将信号发生器的频率分别调在15HZ，1KHZ，465KHZ，用晶体管毫伏表直接测量信号发生器输出。调节信号发生器的输出衰减和“输出细调”旋钮，以得到不同的输出幅度，用晶体管豪伏表测量出它们的有效值。 在测量过程中，为了避免接入被测电压后，使表头过载，应先将晶体管豪伏表“量程”旋钮置于大量程档位，接入被测信号电压后，再逐次向小量程档位拨动。为了读数准确，一般要求表头指针指示在满刻度的三分之一以上。 2．YB4324双踪示波器的使用
将信号发生器产生的正弦信号送入示波器的CH轴输入。 （1）观察信号波形 接通电源，在加入被测信号以前，首先应调节“辉度”、“聚焦”和“辅助聚焦”各旋钮，使屏幕上是一条细而清晰的扫描基线；调节X轴“位移”和CH轴“位移”旋钮，使基线居于屏幕中央。使出发选择开关置于“内”同步，将被测信号从CH1输入端输入，（显示方式开关置于“CH1”）。调节CH1的灵敏度选择开关“V/cm”，控制显示正弦波的高度。调节扫描速率选择开关“T/cm”及其“微调”旋钮，改变扫描电压周期T C。当扫描电压周期T C为正弦信号周期T S的整数倍时，调节触发“电平”旋钮屏幕上可显示稳定的正弦波形。改变T C和T S的倍数关系，就能控制显示正弦波形的个数。 本实验要求输入信号4V（用晶体管毫伏表测量）。调节示波器的灵敏度选择开关“V/cm”和扫描速率选择开关“T/cm”及其微调旋钮，调节触发“电平”旋钮，分别观察频率为100HZ、300HZ、1KHZ、15KHZ、180KHZ和565KHZ的正弦信号，要求在屏幕上显示5～6格，并有2～3个完整周期的正弦波形。 （2）用示波器测量信号电压 使信号发生器输出信号固定在某一数值，例如10KHZ，控制灵敏度选择开关“V/cm”就能从屏幕上显示的波形高度所占格数，直接读出电压数值。为了保证测量精度，在屏幕上应显示足够高度的波形。
《电工电子技术A》实验指导书 电工技术部分 实验学时：12学时
实验一基尔霍夫定律 一、实验目的 1.对基尔霍夫电压定律和电流定律进行验证，加深对两个定律的理解。 2.学会用电流插头、插座测量各支路电流的方法。 二、原理说明 KCL和KVL是电路分析理论中最重要的的基本定律，适用于线性或非线性电路、时变或非变电路的分析计算。KCL和KVL是对于电路中各支路的电流或电压的一种约束关系，是一种“电路结构”或“拓扑”的约束，与具体元件无关。而元件的伏安约束关系描述的是元件的具体特性，与电路的结构（即电路的接点、回路数目及连接方式）无关。正是由于二者的结合，才能衍生出多种多样的电路分析方法（如节点法和网孔法）。 KCL指出：任何时刻流进和流出任一个节点的电流的代数和为零，即 Σi(t)＝０或ΣI＝0 KVL指出：任何时刻任何一个回路或网孔的电压降的代数和为零，即 Σu(t)＝０或ΣU＝0 运用上述定律时必须注意电流的正方向，此方向可预先任意设定。 序号名称型号与规格数量备注 1 直流稳压电源0～30V 1台RTDG-1 2 直流数字电压表1块RTT01 3 直流数字毫安表1块RTT01 4 实验电路板挂箱1个RTDG02 实验线路如图2-1所示。 图2-1 1.实验前先任意设定三条支路的电流参考方向，如图中的I1、I2、I3所示，并熟悉线路结构，掌握各开关的操作使用方法。 2.分别将两路直流稳压源接入电路，令E1＝6V，E2＝12V，其数值要
用电压表监测。 3.熟悉电流插头和插孔的结构，先将电流插头的红黑两接线端接至数字毫安表的“＋、－”极；再将电流插头分别插入三条支路的三个电流插孔中，读出相应的电流值，记入表2-1中。 4.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，数据记入表2-1中。 五、实验注意事项 1.两路直流稳压源的电压值和电路端电压值均应以电压表测量的读数为准，电源表盘指示只作为显示仪表，不能作为测量仪表使用，恒压源输出以接负载后为准。 2.谨防电压源两端碰线短路而损坏仪器。 3.若用指针式电流表进行测量时，要识别电流插头所接电流表的“＋、－”极性。当电表指针出现反偏时，必须调换电流表极性重新测量，此时读得的电流值必须冠以负号。 六、预习思考题 1.根据图2-1的电路参数，计算出待测的电流I1、I2、I3和各电阻上的电压值，记入表中，以便实验测量时，可正确地选定毫安表和电压表的量程。 2.若用指针式直流毫安表测各支路电流，什么情况下可能出现指针反偏，应如何处理？在记录数据时应注意什么？若用直流数字毫安表进行测量时，则会有什么显示？ 七、实验报告 1.根据实验数据，选定实验电路中的任一个节点，验证KCL的正确性；选定任一个闭合回路，验证KVL的正确性。 2.误差原因分析。 3.本次实验的收获体会。
电工技术实训指导书 电子工程系
二○○六年三月主要内容 1 安全用电和基本操作技能。 1.1 安全用电的基本常识 1.2 常用电工工具的使用。 1.3 导线的连接方法及要求
1.4 操作技术要求 1.5 工具、器材 2 照明电路的配线安装 2.1 基本知识 2.2 线路的安装步骤和方法 2.3 照明电路的安装 3 常用低压电气知识及电气识图 3.1 电气识图 3.2 常用低压电气的基本知识 4 点动和连续运行控制线路的配线和安装 5 接触器连锁正反转运行控制线路的配线和安装 6 顺序控制线路的配线和安装 7 能耗制动控制线路的配线和安装（行线槽） 8 Y-Δ降压启动控制线路的配线和安装（行线槽）
1安全用电和基本操作技能（0.5天） 1.1实训目的 1 了解安全用电的基本常识 2 掌握电工常用工具的使用方法； 3 熟悉导线连接方法。 1.2 实训内容 1安全用电基本常识 见附2 强调事项！ ①触电急救时，必须首先切断电源。 ②维修时，应在电源开关处挂警告牌。 ③用直梯爬高作业时，必须加防滑装置。 ④在电气危险场所照明时，必须用低压安全手灯。 ⑤了解人工急救的基本常识。
2常用电工工具的使用 ①钢丝钳与剥线钳 主要用于切断导线及去4mm 2 以下导线的绝缘层，使用时必须检查绝缘柄的绝缘部分是否完好；剪断带电导线时，不得用刀口剪切相线和零线。 ②电工刀 主要用于剖削电线线头、削制木榫等。使用时将刀口朝外，剖削绝缘层时，使刀面与导线成较小的锐角，电工刀使用完毕，随即将刀身折进刀柄，电工刀无绝缘保护，切不能在带电导线上进行操作。 ·绝缘线头的处理 用电工刀以45°角倾斜切入塑料层并向线端推削，削去一部分塑料层，并将另一部分塑料层翻下，将翻下的塑料层切去，露出芯线。 ·护套线头的剖削 根据需要长度用电工刀在指定的地方滑一圈深痕，但不得损伤芯线绝缘层，对准芯线的中间缝隙，用电工刀把保护套层划破，剥去线头保护层，露出芯线绝缘层，在距离保护层约10mm 处，用电工刀将护套芯线绝缘层剥去。 ·漆包线线头去绝缘层 漆包线线头可用专用工具刮线刀刮去绝缘漆层，也可用电工刀刮削，把绝缘漆层刮干净，但不得将铜线刮细、刮断。直径在0.07mm 以下的漆包线不便去绝缘层，只需将待接的两线头并拢后，拧成麻花形，用打火机直接烧焊即可。 3 导线的连接方法及要求 ①单股芯线“—”型直线连接 方法是先将两导线端去其绝缘层后作×相交，互相绞合2—3 匝后扳直，两线端
《电工学》实验指导书
实验一 戴维宁定理 一、实验目的 1.加深对戴维宁定理的理解； 2.学习有源二端网络等效电动势和等效内阻的测量方法； 3.熟悉稳压电源、数字万用表的使用； 二、实验器材 1.数字万用表 一块 2.直流稳压电源 两台 3.电阻 若干只 4.导线 若干根 5.面包板 两块 三、实验原理简述 任何一个线性有源二端网络都可以用一个电动势为E 、内阻为R 0 的等效电压源代替。如图1-1所示。等效电压源的电动势E 就是有源二端网络的开路电压U OC ，如图1-2（a ）所示。等效电压源的内阻R O 就是有源二端网络除源后（有源二端网络变为无源二端网络）两端之间的等效电阻，如图1-2（b ）所示。除源是指将原有源二端网络内所有电源的作用视为零，即将理想电压源视为短路、理想电流源视为开路。 （a ）原电路 （b ）戴维宁等效电路 图1-1 戴维宁等效电路 （a ）开路电压 （b ）等效电阻 图1-2 等效量的求解 在电路分析中，若只需计算某一支路的电流和电压，应用戴维宁定理就十分方便。只要将该待求支路划出，其余电路变为一个有源二端网络，根据戴维宁定理将其等效为一个电压源，如图1-1（b ）所示。只要求出等效电压源的电动势E 和内阻R O ，则待求支路电流即为 L R R E I += 四、实验内容和步骤 1.实验电路连接及参数选择
实验电路如图1-3所示。由R1、R2 和R3 组成的T 型网络及直流电源U S 构成线性有源二端网络。可调电阻箱作为负载电阻R L。 图1-3 验证电路 在实验台上按图1-3所示电路选择电路各参数并连接电路。参数数值及单位填入表1-1中。 根据图1-3给出的电路及实验步骤1 所选择参数计算有源二端网络的开路电压U OC、短路电流I SC 及等效电阻R O 并记入表1-2中。 图1-4测开路电压U OC 图1-5 测短路电流I SC （1）开路电压U OC 可以采用电压表直接测量，如图1-4所示。 直接用万用表的电压档测量电路中有源二端网络端口（N-P）的开路电压U OC，见图1-4，结果记入表1-2中。 （2）等效内阻R O 的测量可以采用开路电压、短路电流法。 当二端网络内部有源时，测量二端网络的短路电流I SC，电路连接如图1-5 所示，计算等效电阻R O= U OC/ I SC，结果记入表1-2中。 表1-2 开路电压、短路电流及等效电阻R O 实验记录
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维修电工综合 实训指导书 班级： 学生： 目录 项目1交流电机控制线路安装 任务三相异步电动机正反转控制电路的安装调试 任务三相异步电动机Y-△降压起动控制线路安装与调试 任务三相异步电动机绝缘性测量 项目2机床电气故障排除 任务车床电气线路故障排除 任务万能铣床电气线路故障排除 项目3项目3接地电阻的测量 项目1交流电机控制线路安装 任务三相异步电动机正反转控制电路的安装调试 1、能够正确分析三相异步电动机正反转控制电路原理。 2、学会三相异步电动机Y-△降压启动控制接线方法。 4、掌握三相异步电动机正反转控制电路自检方法。 二、实训设备
三、实训原理说明 图三相异步电动机正反转控制原理图 工作过程分析： （1）、正转控制： KM1自锁触头闭合自锁 按下SB2—→KM1线圈通电 KM1主触头闭合电动机连续正转 KM1联锁触头分断对KM2联锁 （2）、反转控制 KM1自锁触头分断解除自锁 先按SB1—→KM1线圈断电 KM1主触头分断电动机断电停转 KM1联锁触头恢复闭合解除对KM2联锁 KM1自锁触头闭合自锁 再按下SB3—→KM2线圈通电 KM1主触头闭合电动机连续反转 KM2联锁触头分断对KM1联锁 停止时：按下SB1—→控制电路断电—→KM1（或KM2）主触头分断—→电动机断电停转 四、工艺要求 要求按元件布置图固定安装元件。 2、接线要求
（1）先布置主电路的导线，再布置控制回路的导线，要求用不同颜色布线，布线时要横平竖直，先内后外，先中间后两边，避免交叉。 （2）电动机的接线端与接线排上出线端的连接。 3、自检方法 （1）主电路： 万用表打在欧姆档（蜂鸣档），闭合QS开关。 ①按下KM1，表笔分别接在L1—U1；L2—V1；L3—W1，显示电阻值（蜂鸣 响）。 ②按下KM2，表笔接在W2—U2；U2—V2；V2—W2，显示电阻值（蜂鸣响）。 （2）控制电路： 万用表打电阻档，表笔分别置于熔断器FU2的1和0位置。 ①按下SB2，显示电阻为线圈KM1的电阻。若显示电阻为∞，则进行分段检查，方法类似，直到检查出断路点为止。 ②按下SB3，显示电阻为线圈KM2的电阻。若显示电阻为∞，则进行分段检查，方法类似，直到检查出断路点为止。 五、实训步骤 1、按元件明细表将所需器材配齐并检验元件质量，工具齐全。 2、在控制板上合理布置固定安装所有电器元件； 3、按照三相异步电动机正反转控制线路原理图进行接线； 4、不带电自检，检查控制板线路的正确性； 5、学生自评。 6、教师评分，拆去控制板外接线。