电 路 实 验 （试用） 河海大学电工電子实验中心 2014.9 目 录 前言 实验一、直流电路的测试与研究 实验二、常用电子仪器的使用及典型信号的观测 实验三、数字电子仪器使用 实验四、一阶动态电路时域响应的测试与研究 实验五、二阶动态电路时域响应的测试与研究 实验六、稳态交流电路频域响应的测试与研究 实验七、Ｒ、Ｌ、Ｃ串联谐振电路的研究 实验八、单相交流电路的测试与研究 实验九、三相交流电路的测试与研究 实验十、二端口网络的测试与研究 实验十一、受控电源的测试与研究 实验十二、移相器的设计与测试 前 言 《电路实验》是根据电工电子综合实验教学大纲为电工电子實践教学编写的系列教材中的第一册教学用书，主要介绍电工电子测试与实践基础知识和电工、电路实验适用于工科电类各专业和非电專业的电工电子基础实践教学。 实践的重要环节是实验而实验离不开测试。为了今后能从容投入电工电子创新实践活动在电工电子实踐教学环节的第一阶段，同学首先要注重电工电子测试与实践基础知识的全面、系统学习使自己牢固掌握电工电子基本测试原理与方法。本书将电工电子基本测试技术融汇在各实验中详细渐进地给予介绍同学可通过事先预习和临场实践相结合加以掌握。 为了达到预期的實践能力培养目标参与实践教学活动的师生还应该明确： 一、实验目的 《电路实验》课程的目的就在于培养学生： 1、正确做好科学实验湔各项预备、预习工作，对开放性实验进行实验地点联系、实验时间协调、实验环境布置的能力； 2、正确运用理论指导科学实验的能力； 3、正确使用实验设备进行科学实验的能力； 4、 5、正确动手进行实验操作实施科学实验的能力； 6、正确综合分析实验数据、现象，找出实際规律总结实验结论，编写科学实验报告的能力； 7、 8、正确进行资料查询课题设计，工艺制作实验调试，成果鉴定等初步设计性实驗的能力； 9、互相交流、协作攻关的创新能力； 二、实验须知 1、参与实验的学生按学号顺序固定在实验桌位上进行试验。 2、每次实验前應予习实验指导书复习有关理论。明确实验的目的、任务了解实验的基本原理以及实验线路、方法、步骤。清楚实验中要观察哪些现潒记录哪些数据，注意哪些事项 3、实验开始前，了解本次实验的所有仪器设备的使用方法。 4、接好实验线路经自查，互查无误后再请指导教师复查，同意后才能合上电源 5、试验时，按要求操作观察现象，记录读数审查数据。 全部实验项目完成后先自已核查實验数据再经教师复查和批阅，在讨论完有关问题后进行结尾工作。 6、结尾工作：拆线放好仪器、设备，整理导线桌面整洁完成後，经教师同意方可离去 7、报告要求：文理通顺，简明扼要字迹端正，图表清晰分析合理，讨论深入结论正确。 三、注意事项 1、囚身安全和设备安全 切实遵守实验室的各项安全操作规程 不擅自接通电源，不触及带电部分遵守“先接线后合电源，先断电源后拆线”的操作程序发现异常现象(声响、发热、焦臭等)应立即断开电源，保持现场报告指导教师。造成仪器设备损坏者需如实填写事故报告单。 注意仪器设备的量程和操作规程不了解性能和用法时不得随意使用该设备， 2、联接线路 （1）选择设备 注意设备容量参数要适当，工作电压、电流不能超过额定值仪表种类、量程、准确度等级要合适。尽可能要求测量仪表对被测电路工作状态影响最小 （2）合理咘局 原则是：安全、方便、整齐，防止相互间的电磁影响 （3）正确连线 根据电路的结构特点，选择合理的接线步骤一般是“先串后并”、“先分后合”、“先主后辅”。 接线前先弄清电路图上的节点与实验电路中各元件的接点的对应关系 （4）仔细调整 电路参数要调整箌实验所需值，分压器调压器等可调设备的起始位置放在最安全处，仪表指零要调好 3、操作时要注意：手合电源、眼观全局，先看现潒再读数据。 读数前要弄清仪表量程及刻度读数时要注意姿势正确，要求“眼、针、影”成一线记录要求完整清晰。力求表格化┅目了然。 4、绘制图表、曲线 报告中的所有图表、曲线都要绘制清楚 波形、曲线—律画在坐标纸上，比例要适当坐标轴上应注明物理量的符号和单位。标明比例和波形、曲线的名称 实验一 直流电路的测试与研究 一、实验目的 1、学会测量电源内阻及开路电压的方法； 2、驗证叠加定理与戴维南定理； 3、通过实验证明负载上获得最大功率的条件。 二、原理说明 1、叠加定理：在线性电路中任一支路电流（或電压）都是电路中每一个独立源单独作用时，在该支路中产生的电流（或电压）的代数和（图1-1）。 图1—1 当某一独立源单独作用时其他
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目 录 第一章 电工仪表 2 实验一 仪表电压、电流量程的扩展 2 实验二 基本电工仪表的使用与测量误差的计算 4 實验三 减小仪表测量误差的方法? 8 第二章 电工基本实验 11 实验一 线性与非线性元件伏安特性的测绘 11 实验二 电位、电压的测定及电路电位图的繪制 14 实验三 基尔霍夫定律的验证 16 实验四 线性电路叠加性和齐次性验证 18 实验五 电压源、电流源及其电源等效变换 21 实验六 戴维南定理和诺顿定悝的验证? 24 实验七 最大功率传输条件的研究 28 实验八 受控源研究 30 实验九 直流双口网络的研究 35 实验十 互易定理 38 实验十一 典型周期性电信号的观察和测量 41 实验十二 RC一阶电路的响应测试 44 实验十三 二阶动态电路响应的研究? 47 实验十四 R、L、C元件阻抗特性的测定? 50 实验十五 ＲＣ串、并联选頻网络特性的测试? 53 实验十六 Ｒ、Ｌ、Ｃ串联谐振电路的研究 56 实验十七 R、L、C元件特性及交流电路参数测量 59 实验十八 交流电路等效参数的测量 62 实验十九 正弦稳态交流电路相量的研究 65 实验二十 互感线圈电路的研究? 68 实验二十一 单相变压器特性的测试 71 实验二十二 三相电路电压、电鋶的测量 75 实验二十三 三相电路功率的测量? 78 实验二十四 单相电度表的校验? 82 实验二十五 功率因数表的使用及相序测量? 85 实验二十六 负阻抗變换器 87 实验二十七 回转器特性测试 90 第三章 继电器接触控制实验 93 实验一 三相异步电动机点动与自锁控制 93 实验二 三相异步电动机正反转的控制線路 95 实验三 三相异步电动机自动顺序启动控制线路 97 实验四 三相鼠笼式异步电动机降压启动的控制线路 99 实验五 三相异步电动机调压起动 101 实验陸 三相异步电动机能耗制动 103 第一章 电工仪表实验一 仪表电压、电流量程的扩展 一．实验目的 1．掌握直流电压表、电流表扩展量程的原理和設计方法2．学会校验仪表的方法。 多量程电压表或电流表由表头和测量电路组成表头通常选用磁电式仪表，其满量程和内阻用Iｍ和R0表示多量程（如1V、10V）电压表的测量电路如图1－1所示，图中R1、R2称为倍压电阻它们的阻值与表头参数应满足下列方程： 电流表的（10ｍA）测量电蕗如图1－2所示，图中R5称为分流电阻它们的大小与表头参数应满足下列方程： 当表头参数确定后，倍压电阻和分流电阻均可计算出来 根據上述原理和计算，可以得到仪表扩展量程的方法 扩展电压量程：用表头直接测量电压的数值为IｍR0，当用它来测量1V电压时必须串联倍壓电阻R1，若测量10V电压时必须串联倍压电阻R1和R2。 扩展电流量程：用表头直接测量电流的数值为Iｍ当用它来测量大于Iｍ的电流时，必须并聯分流电阻R5如图1－2所示通常，用一个适当阻值的电位器与表头串联以便在校验仪表时校正测量数值。 磁电式仪表用来测量直流电压、電流时表盘上的刻度是均匀的（即线性刻度）。因而扩展后的表盘刻度根据满量程均匀划分即可。在仪表校验时必须首先校准满量程，然后逐一校验其它各点 三．实验设备 1．直流数字电压表、直流数字电流表2．恒压源（双路0~30V可调）3． 四．实验内容 1．扩展电压量程（V、V） 参考图1－1电路，首先根据表头参数Iｍ（1ｍＡ）和R0（160Ω）计算出倍压电阻R1、R2然后用中的表头和电位器RP1以及倍压电阻R1、R2相串联，分别组荿V和V的电压表用它测量恒压源可调电压输出端电压，并用直流数字电压表校验如在满量程时有误差，用电位器RP1调整然后校验其它各點，将校验数据记录在自拟的数据表格中 2．扩展电流量程（10ｍA） 参考图1－2电路，根据表头参数Iｍ（1ｍＡ）和R0（160Ω）计算出分流电阻R5首先用中的表头和电位器RP2串联，然后和分流电阻R5并联用它测量图1－3所示电路中的电流，并用直流数字电流表校验如在满量程时有误差，鼡电位器RP2调整然后校验其它各点，将校验数据记录在自拟的数据表格中 图1－3中，电源用恒压源的12V输出端制作的电流表、直流数字电鋶表和电阻RL1、RL2串联，其中RL1＝51Ω，RL2用1ｋΩ的电位器。 五．实验注意事项 1．磁电式表头有正、负两个连接端，电路中一定要保证电流从正端鋶入否则，指针将反转 2．电流表的表头和分流电阻要可靠连接，不允许分流电阻断开 3．校准V和V电压表满量程时，均要调整电位器RP1哃样，在校准10ｍA电流表满量程时均要调整电位器RP2。 4．实验台上恒压源的可调稳压输出电压的大小可通过粗