實(shí)驗(yàn)一 基本電工儀表的使用及測(cè)量誤差的計(jì)算

1、實(shí)驗(yàn)一基本電工儀表的使用及測(cè)量誤差的計(jì)算一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1. 熟悉實(shí)驗(yàn)臺(tái)上各類電源及各類測(cè)量?jī)x表的布局和使用方法。 2. 掌握指針式電壓表、電流表內(nèi)阻的測(cè)量方法。3. 熟悉電工儀表測(cè)量誤差的計(jì)算方法。二、原理說明1. 為了準(zhǔn)確地測(cè)量電路中實(shí)際的電壓和電流，必須保證儀表接入電路后不會(huì)改變被測(cè)電路的工作狀態(tài)。這就要求電壓表的內(nèi)阻為無窮大；電流表的內(nèi)阻為零。而實(shí)際使用的指針式電工儀表都不能滿足上述要求。因此，當(dāng)測(cè)量?jī)x表一旦接入電路，就會(huì)改變電路原有的工作狀態(tài)，這就導(dǎo)致儀表的讀數(shù)值與電路原有的實(shí)際值之間出現(xiàn)誤差。誤差的大小與儀表本身內(nèi)阻的大小密切相關(guān)。只要測(cè)出儀表的內(nèi)阻，即可計(jì)算出由其產(chǎn)生的測(cè)量誤差。以

2、下介紹幾種測(cè)量指針式儀表內(nèi)阻的方法。2. 用“分流法”測(cè)量電流表的內(nèi)阻如圖1-1所示。A為被測(cè)內(nèi)阻(RA)的直流電流表。測(cè)量時(shí)先斷開開關(guān)S，調(diào)節(jié)電流源的輸出電流I使A表指針滿偏轉(zhuǎn)。然后合上開關(guān)S，并保持I值不變，調(diào)節(jié)電阻箱RB的阻值，使電流表的指針指在1/2滿偏轉(zhuǎn)位置，此時(shí)有 IAISI/2 RARBR1 可調(diào)電流源 R1為固定電阻器之值，RB可由電阻箱的刻度盤上讀得。 圖 1-1 3. 用分壓法測(cè)量電壓表的內(nèi)阻。如圖1-2所示。 V為被測(cè)內(nèi)阻(RV)的電壓表。測(cè)量時(shí)先將開關(guān)S閉合，調(diào)節(jié)直流穩(wěn)壓電源的輸出電壓，使電壓表V的指針為滿偏轉(zhuǎn)。然后斷開開關(guān)S，調(diào)節(jié)RB使電壓表V的指示值減半。此時(shí)有：R

3、VRBR1電壓表的靈敏度為：SRV/U (/V) 。 式中U為電壓表滿偏時(shí)的電壓值。4. 儀表內(nèi)阻引起的測(cè)量誤差（通常稱之為方 可調(diào)穩(wěn)壓源法誤差， 而儀表本身結(jié)構(gòu)引起的誤差稱為儀表基 圖 1-2本誤差）的計(jì)算。（1）以圖1-3所示電路為例，R1上的電壓為 R1 1UR1 U，若R1R2，則 UR1 U 。 R1R2 2現(xiàn)用一內(nèi)阻為RV的電壓表來測(cè)量UR1值，當(dāng)RVR1RV與R1并聯(lián)后，RAB，以此來替代RVR1RVR1 RVR1上式中的R1，則得U'R1 U 圖 1-3 RVR1 R2 RVR1 RVR1 RVR1 R1 絕對(duì)誤差為UU'R1UR1U( ) RVR1 R1R2

4、R2 RVR1 R2 1R2U 化簡(jiǎn)后得 U RV(R2 12R1R2R2 2)R1R2(R1R2) U若 R1R2RV，則得U 6 U'R1UR1 -U/6 相對(duì)誤差 U×100×10033.3% UR1 U/2 由此可見，當(dāng)電壓表的內(nèi)阻與被則電路的電阻相近時(shí)，測(cè)量的誤差是非常大的。（2）伏安法測(cè)量電阻的原理為：測(cè)出流過被測(cè)電阻RX的電流IR及其兩端的電壓降UR，則其阻值RX=UR/IR。實(shí)際測(cè)量時(shí)，有兩種測(cè)量線路，即：相對(duì)于電源而言，電流表A（內(nèi)阻為RA）接在電壓表V（內(nèi)阻為RV）的內(nèi)側(cè)；A接在V的外測(cè)。兩種線路見圖1-4（a）、（b）。由線路（a）可知，只有當(dāng)

5、RXRV時(shí)，RV的分流作用才可忽略不計(jì)，A的讀數(shù)接近于實(shí)際流過RX的電流值。圖（a）的接法稱為電流表的內(nèi)接法。 由線路(b)可知，只有當(dāng)RXRA時(shí)，RA的分壓作用才可忽略不計(jì)，V的讀數(shù)接近于RX兩端的電壓值。圖（b）的接法稱為電流表的外接法。 實(shí)際應(yīng)用時(shí)，應(yīng)根據(jù)不同情況選用合適的測(cè)量線路，才能獲得較準(zhǔn)確的測(cè)量結(jié)果。以下舉一實(shí)例。 在圖1-4中，設(shè)：U=20V，RA=100，RV=20K。假定RX的實(shí)際值為10K。 如果采用線路(a)測(cè)量，經(jīng)計(jì)算，A、V的讀數(shù)分別為2.96mA和19.73V，故RX=19.73÷2.96=6.667(K), 相對(duì)誤差為：（6.66710）÷1

6、0×100=33.3 (%)如果采用線路(b)測(cè)量，經(jīng)計(jì)算，A、V的讀數(shù)分別為1.98mA和20V，故RX=20÷1.98=10.1(K), 相對(duì)誤差為：（10.110）÷10×100=1 (%)（a） (b) 圖1-4 三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備序號(hào)名稱型號(hào)與規(guī)格數(shù)量備注1可調(diào)直流穩(wěn)壓電源030V二路DG042可調(diào)恒流源0500mA1DG043指針式萬用表MF-47或其他1自備4可調(diào)電阻箱09999.91DG095電阻器按需選擇DG09四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 1. 根據(jù)“分流法”原理測(cè)定指針式萬用表（MF-47型或其他型號(hào)）直流電流0.5mA和5mA檔量限的內(nèi)阻。線路如圖1-

7、1所示。RB可選用DG09中的電阻箱（下同）。被測(cè)電流表量限S斷開時(shí)的表讀數(shù)（mA）S閉合時(shí)的表讀數(shù)（mA）RB（）R1（）計(jì)算內(nèi)阻RA（）0.5 mA5 mA2. 根據(jù)“分壓法”原理按圖1-2接線，測(cè)定指針式萬用表直流電壓2.5V和10V檔量限的內(nèi)阻。被測(cè)電壓表量 限S閉合時(shí)表讀數(shù)（V）S斷開時(shí)表讀數(shù)（V）RB(K)R1(K)計(jì)算內(nèi)阻RV（K）S(/V)2.5V10V3. 用指針式萬用表直流電壓10V檔量程測(cè)量圖1-3電路中R1上的電壓UR1之值，并計(jì)算測(cè)量的絕對(duì)誤差與相對(duì)誤差。UR2R1R10V(K)計(jì)算值UR1（V）實(shí)測(cè)值UR1(V)絕對(duì)誤差U相對(duì)誤差(U/U)×100%12V

8、10K50K五、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)1.在開啟DG04掛箱的電源開關(guān)前，應(yīng)將兩路電壓源的輸出調(diào)節(jié)旋鈕調(diào)至最小（逆時(shí)針旋到厎），并將恒流源的輸出粗調(diào)旋鈕撥到2mA檔，輸出細(xì)調(diào)旋鈕應(yīng)調(diào)至最小。接通電源后，再根據(jù)需要緩慢調(diào)節(jié)。2.當(dāng)恒流源輸出端接有負(fù)載時(shí)，如果需要將其粗調(diào)旋鈕由低檔位向高檔位切換時(shí)，必須先將其細(xì)調(diào)旋鈕調(diào)至最小。否則輸出電流會(huì)突增，可能會(huì)損壞外接器件。 3. 電壓表應(yīng)與被測(cè)電路并接，電流表應(yīng)與被測(cè)電路串接， 并且都要注意正、負(fù)極性與量程的合理選擇。4. 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1、2中，R1的取值應(yīng)與RB相近。5. 本實(shí)驗(yàn)僅測(cè)試指針式儀表的內(nèi)阻。由于所選指針表的型號(hào)不同，本實(shí)驗(yàn)中所列的電流、電壓量程及選用的R

9、B、R1等均會(huì)不同。實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)按選定的表型自行確定。六、思考題 1. 根據(jù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1和2，若已求出0.5mA檔和2.5V檔的內(nèi)阻，可否直接計(jì)算得出5mA檔和10V檔的內(nèi)阻？2. 用量程為10A的電流表測(cè)實(shí)際值為8A的電流時(shí)，實(shí)際讀數(shù)為8.1A，求測(cè)量的絕對(duì)誤差和相對(duì)誤差。七、實(shí)驗(yàn)報(bào)告1. 列表記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并計(jì)算各被測(cè)儀表的內(nèi)阻值。2. 分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，總結(jié)應(yīng)用場(chǎng)合。3. 對(duì)思考題的計(jì)算。4. 其他（包括實(shí)驗(yàn)的心得、體會(huì)及意見等）。實(shí)驗(yàn)二電路元件伏安特性的測(cè)繪一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?. 學(xué)會(huì)識(shí)別常用電路元件的方法。 2. 掌握線性電阻、非線性電阻元件伏安特性的測(cè)繪。 3. 掌握實(shí)驗(yàn)臺(tái)上直流電工儀表和設(shè)備的使

10、用方法。二、原理說明任何一個(gè)二端元件的特性可用該元件上的端電壓U 與通過該元件的電流I之間的函數(shù)關(guān)系If(U)來表示，即用I-U 平面上的一條曲線來表征，這條曲線稱為該元件的伏安特性曲線。1. 線性電阻器的伏安特性曲線是一條通過坐標(biāo)原點(diǎn)的直線，如圖4-1中a所示，該直線的斜率等于該電阻器的電阻值。2. 一般的白熾燈在工作時(shí)燈絲處于高溫狀態(tài)， 其燈絲電阻隨著溫度的升高而增大，通過白熾燈的電流越大，其溫度越高，阻值也越大，一般燈泡的“冷電阻” 與“熱電阻”的阻值可相差幾倍至十幾倍，所以它的伏安特性如圖4-1中b曲線所示。3. 一般的半導(dǎo)體二極管是一個(gè)非線性電阻元件，其伏安特性如圖4-1中 c所示。

11、 圖4-1正向壓降很?。ㄒ话愕逆N管約為0.20.3V，硅管約為0.50.7V），正向電流隨正向壓降的升高而急驟上升，而反向電壓從零一直增加到十多至幾十伏時(shí)，其反向電流增加很小，粗略地可視為零?？梢?，二極管具有單向?qū)щ娦?，但反向電壓加得過高，超過管子的極限值，則會(huì)導(dǎo)致管子擊穿損壞。4. 穩(wěn)壓二極管是一種特殊的半導(dǎo)體二極管，其正向特性與普通二極管類似，但其反向特性較特別，如圖4-1中d所示。在反向電壓開始增加時(shí)，其反向電流幾乎為零，但當(dāng)電壓增加到某一數(shù)值時(shí)（稱為管子的穩(wěn)壓值，有各種不同穩(wěn)壓值的穩(wěn)壓管）電流將突然增加，以后它的端電壓將基本維持恒定，當(dāng)外加的反向電壓繼續(xù)升高時(shí)其端電壓僅有少量增加。注意

12、：流過二極管或穩(wěn)壓二極管的電流不能超過管子的極限值，否則管子會(huì)被燒壞。三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備序號(hào)名 稱型號(hào)與規(guī)格數(shù)量備注1可調(diào)直流穩(wěn)壓電源030V1DG042萬 用 表FM-47或其他1自備3直流數(shù)字毫安表0200mA1D314直流數(shù)字電壓表0200V1D315二 極 管IN40071DG096穩(wěn) 壓 管2CW511DG097白 熾 燈12V，0.1A1DG098線性電阻器200，510/8W1DG09四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1. 測(cè)定線性電阻器的伏安特性按圖4-2接線，調(diào)節(jié)穩(wěn)壓電源的輸出電壓U，從0 伏開始緩慢地增加，一直到10V，記下相應(yīng)的電壓表和電流表的讀數(shù)UR、I。圖 4-2 圖 4-3UR（V）0 2 4

13、 6 8 10I（mA）2. 測(cè)定非線性白熾燈泡的伏安特性將圖4-2中的R換成一只12V，0.1A的燈泡，重復(fù)步驟1。UL為燈泡的端電壓。UL（V）0.10.512345I（mA）3. 測(cè)定半導(dǎo)體二極管的伏安特性按圖4-3接線，R為限流電阻器。測(cè)二極管的正向特性時(shí)，其正向電流不得超過35mA，二極管D的正向施壓UD+可在00.75V之間取值。在0.50.75V之間應(yīng)多取幾個(gè)測(cè)量點(diǎn)。測(cè)反向特性時(shí)，只需將圖4-3 中的二極管D反接，且其反向施壓UD可達(dá)30V。正向特性實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)UD+ (V)0.100.300.500.550.600.650.700.75I（mA）反向特性實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)UD(V)0-5-1

14、0-15-20-25-30I（mA）4. 測(cè)定穩(wěn)壓二極管的伏安特性（1）正向特性實(shí)驗(yàn)：將圖4-3中的二極管換成穩(wěn)壓二極管2CW51，重復(fù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容3中的正向測(cè)量。UZ+為2CW51的正向施壓。UZ+（V）I（mA）（2）反向特性實(shí)驗(yàn)：將圖4-3中的R換成510，2CW51反接，測(cè)量2CW51的反向特性。穩(wěn)壓電源的輸出電壓UO從020V，測(cè)量2CW51二端的電壓UZ及電流I，由UZ可看出其穩(wěn)壓特性。UO(V)UZ（V）I（mA）五、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)1. 測(cè)二極管正向特性時(shí)，穩(wěn)壓電源輸出應(yīng)由小至大逐漸增加， 應(yīng)時(shí)刻注意電流表讀數(shù)不得超過35mA。2. 如果要測(cè)定2AP9的伏安特性，則正向特性的電壓值應(yīng)取

15、0，0.10，0.13，0.15，0.17，0.19，0.21，0.24，0.30（V），反向特性的電壓值取0，2，4，10(V)。3. 進(jìn)行不同實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)先估算電壓和電流值，合理選擇儀表的量程， 勿使儀表超量程，儀表的極性亦不可接錯(cuò)。六、思考題1. 線性電阻與非線性電阻的概念是什么？ 電阻器與二極管的伏安特性有何區(qū)別？2. 設(shè)某器件伏安特性曲線的函數(shù)式為If(U)，試問在逐點(diǎn)繪制曲線時(shí)，其坐標(biāo)變量應(yīng)如何放置？3. 穩(wěn)壓二極管與普通二極管有何區(qū)別，其用途如何？4. 在圖4-3中，設(shè)U=2V，UD+=0.7V，則mA表讀數(shù)為多少？七、實(shí)驗(yàn)報(bào)告1. 根據(jù)各實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)， 分別在方格紙上繪制出光滑的伏安

16、特性曲線。（其中二極管和穩(wěn)壓管的正、反向特性均要求畫在同一張圖中，正、反向電壓可取為不同的比例尺）2. 根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，總結(jié)、歸納被測(cè)各元件的特性。3. 必要的誤差分析。4. 心得體會(huì)及其他。實(shí)驗(yàn)三基爾霍夫定律的驗(yàn)證一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?. 驗(yàn)證基爾霍夫定律的正確性，加深對(duì)基爾霍夫定律的理解。2. 學(xué)會(huì)用電流插頭、插座測(cè)量各支路電流。二、原理說明基爾霍夫定律是電路的基本定律。測(cè)量某電路的各支路電流及每個(gè)元件兩端的電壓，應(yīng)能分別滿足基爾霍夫電流定律（KCL）和電壓定律（KVL）。即對(duì)電路中的任一個(gè)節(jié)點(diǎn)而言，應(yīng)有I0；對(duì)任何一個(gè)閉合回路而言，應(yīng)有U0。運(yùn)用上述定律時(shí)必須注意各支路或閉合回路中電流的正方向，此

17、方向可預(yù)先任意設(shè)定。三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備同實(shí)驗(yàn)五四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容實(shí)驗(yàn)線路與實(shí)驗(yàn)五圖5-1相同，用DG05掛箱的“基爾霍夫定律/疊加原理”線路。1. 實(shí)驗(yàn)前先任意設(shè)定三條支路和三個(gè)閉合回路的電流正方向。圖5-1中的I1、I2、I3的方向已設(shè)定。三個(gè)閉合回路的電流正方向可設(shè)為ADEFA、BADCB和FBCEF。2. 分別將兩路直流穩(wěn)壓源接入電路，令U16V，U212V。3. 熟悉電流插頭的結(jié)構(gòu)，將電流插頭的兩端接至數(shù)字毫安表的“、”兩端。4. 將電流插頭分別插入三條支路的三個(gè)電流插座中，讀出并記錄電流值。5. 用直流數(shù)字電壓表分別測(cè)量?jī)陕冯娫醇半娮柙系碾妷褐?，記錄之。被測(cè)量I1(mA)I2(mA)I3(m

18、A)U1(V)U2(V)UFA(V)UAB(V)UAD(V)UCD(V)UDE(V)計(jì)算值測(cè)量值相對(duì)誤差五、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)1. 同實(shí)驗(yàn)五的注意1，但需用到電流插座。2所有需要測(cè)量的電壓值，均以電壓表測(cè)量的讀數(shù)為準(zhǔn)。 U1、U2也需測(cè)量，不應(yīng)取電源本身的顯示值。3. 防止穩(wěn)壓電源兩個(gè)輸出端碰線短路。4. 用指針式電壓表或電流表測(cè)量電壓或電流時(shí)， 如果儀表指針反偏，則必須調(diào)換儀表極性，重新測(cè)量。此時(shí)指針正偏，可讀得電壓或電流值。若用數(shù)顯電壓表或電流表測(cè)量，則可直接讀出電壓或電流值。但應(yīng)注意：所讀得的電壓或電流值的正確正、負(fù)號(hào)應(yīng)根據(jù)設(shè)定的電流參考方向來判斷。六、預(yù)習(xí)思考題1. 根據(jù)圖5-1的電路參數(shù)，

19、計(jì)算出待測(cè)的電流I1、I2、I3和各電阻上的電壓值，記入表中，以便實(shí)驗(yàn)測(cè)量時(shí)，可正確地選定毫安表和電壓表的量程。2. 實(shí)驗(yàn)中，若用指針式萬用表直流毫安檔測(cè)各支路電流，在什么情況下可能出現(xiàn)指針反偏，應(yīng)如何處理？在記錄數(shù)據(jù)時(shí)應(yīng)注意什么？若用直流數(shù)字毫安表進(jìn)行測(cè)量時(shí)，則會(huì)有什么顯示呢？七、實(shí)驗(yàn)報(bào)告1. 根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，選定節(jié)點(diǎn)A，驗(yàn)證KCL的正確性。2. 根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，選定實(shí)驗(yàn)電路中的任一個(gè)閉合回路，驗(yàn)證KVL的正確性。3. 將支路和閉合回路的電流方向重新設(shè)定，重復(fù)1、2兩項(xiàng)驗(yàn)證。4. 誤差原因分析。5. 心得體會(huì)及其他。實(shí)驗(yàn)四戴維南定理和諾頓定理的驗(yàn)證有源二端網(wǎng)絡(luò)等效參數(shù)的測(cè)定一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?. 驗(yàn)證

20、戴維南定理和諾頓定理的正確性，加深對(duì)該定理的理解。 2. 掌握測(cè)量有源二端網(wǎng)絡(luò)等效參數(shù)的一般方法。二、原理說明1. 任何一個(gè)線性含源網(wǎng)絡(luò)，如果僅研究其中一條支路的電壓和電流，則可將電路的其余部分看作是一個(gè)有源二端網(wǎng)絡(luò)（或稱為含源一端口網(wǎng)絡(luò)）。戴維南定理指出：任何一個(gè)線性有源網(wǎng)絡(luò)，總可以用一個(gè)電壓源與一個(gè)電阻的串聯(lián)來等效代替，此電壓源的電動(dòng)勢(shì)Us等于這個(gè)有源二端網(wǎng)絡(luò)的開路電壓Uoc， 其等效內(nèi)阻R0等于該網(wǎng)絡(luò)中所有獨(dú)立源均置零（理想電壓源視為短接，理想電流源視為開路）時(shí)的等效電阻。諾頓定理指出：任何一個(gè)線性有源網(wǎng)絡(luò)，總可以用一個(gè)電流源與一個(gè)電阻的并聯(lián)組合來等效代替，此電流源的電流Is等于這個(gè)有源

21、二端網(wǎng)絡(luò)的短路電流ISC，其等效內(nèi)阻R0定義同戴維南定理。Uoc（Us）和R0或者ISC（IS）和R0稱為有源二端網(wǎng)絡(luò)的等效參數(shù)。 2. 有源二端網(wǎng)絡(luò)等效參數(shù)的測(cè)量方法 (1) 開路電壓、短路電流法測(cè)R0在有源二端網(wǎng)絡(luò)輸出端開路時(shí)，用電壓表直接測(cè)其輸出端的開路電壓Uoc，然后再將其輸出端短路，用電流表測(cè)其短路電流Isc，則等效內(nèi)阻為 Uoc R0 Isc 如果二端網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)阻很小，若將其輸出端口短路 圖9-1則易損壞其內(nèi)部元件，因此不宜用此法。 (2) 伏安法測(cè)R0 用電壓表、電流表測(cè)出有源二端網(wǎng)絡(luò)的外特性曲線，如圖9-1所示。 根據(jù)外特性曲線求出斜率tg，則內(nèi)阻U Uoc R0tg 。 I I

22、sc也可以先測(cè)量開路電壓Uoc， 圖9-2再測(cè)量電流為額定值IN時(shí)的輸出UocUN 端電壓值UN，則內(nèi)阻為 R0 。 IN (3) 半電壓法測(cè)R0 如圖9-2所示，當(dāng)負(fù)載電壓為被測(cè)網(wǎng)絡(luò)開路電壓的一半時(shí)，負(fù)載電阻（由電阻箱的讀數(shù)確定）即為被測(cè)有源二端網(wǎng)絡(luò)的等效內(nèi)阻值。(4) 零示法測(cè)UOC 圖9-3在測(cè)量具有高內(nèi)阻有源二端網(wǎng)絡(luò)的開路電壓時(shí)，用電壓表直接測(cè)量會(huì)造成較大的誤差。為了消除電壓表內(nèi)阻的影響，往往采用零示測(cè)量法，如圖9-3所示.。零示法測(cè)量原理是用一低內(nèi)阻的穩(wěn)壓電源與被測(cè)有源二端網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行比 較，當(dāng)穩(wěn)壓電源的輸出電壓與有源二端網(wǎng)絡(luò)的開路電壓相等時(shí)，電壓表的讀數(shù)將為“0”。然后將電路斷開，測(cè)量

23、此時(shí)穩(wěn)壓電源的輸出電壓， 即為被測(cè)有源二端網(wǎng)絡(luò)的開路電壓。三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備序號(hào)名 稱型號(hào)與規(guī)格數(shù)量備注1可調(diào)直流穩(wěn)壓電源030V1DG042可調(diào)直流恒流源0500mA1DG043直流數(shù)字電壓表0200V1D314直流數(shù)字毫安表0200mA1D315萬用表1自備6可調(diào)電阻箱099999.91DG097電位器1K/2W1DG098戴維南定理實(shí)驗(yàn)電路板1DG05 四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容被測(cè)有源二端網(wǎng)絡(luò)如圖9-4(a)。 (a) 圖9-4 (b)Uoc(v)Isc(mA)R0=Uoc/Isc()1. 用開路電壓、短路電流法測(cè)定戴維南等效電路的Uoc、R0和諾頓等效電路的ISC、R0。按圖9-4(a)接入穩(wěn)壓電源Us

24、=12V和恒流源Is=10mA，不接入RL。測(cè)出UOc和Isc,并計(jì)算出R0。（測(cè)UOC時(shí)，不接入mA表。） 2. 負(fù)載實(shí)驗(yàn)按圖9-4(a)接入RL。改變RL阻值，測(cè)量有源二端網(wǎng)絡(luò)的外特性曲線。U（v）I（mA）3. 驗(yàn)證戴維南定理：從電阻箱上取得按步驟“1”所得的等效電阻R0之值， 然后令其與直流穩(wěn)壓電源（調(diào)到步驟“1”時(shí)所測(cè)得的開路電壓Uoc之值）相串聯(lián)，如圖9-4(b)所示，仿照步驟“2”測(cè)其外特性，對(duì)戴氏定理進(jìn)行驗(yàn)證。 U（v）I（mA）4. 驗(yàn)證諾頓定理：從電阻箱上取得按步驟“1”所得的等效電阻R0之值， 然后令其與直流恒流源（調(diào)到步驟“1”時(shí)所測(cè)得的短路電流ISC之值）相并聯(lián)，如圖

25、9-5所示，仿照步驟“2”測(cè)其外特性，對(duì)諾頓定理進(jìn)行驗(yàn)證。 U（v）I（mA）5. 有源二端網(wǎng)絡(luò)等效電阻（又稱入端電阻）的直接測(cè)量法。見圖9-4（a）。將被測(cè)有源網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的所有獨(dú)立源置零（去掉電流源IS和電壓源US，并在原電壓源所接的兩點(diǎn)用一根短路導(dǎo)線相連），然后用伏安法或者直接用萬用表的歐姆檔去測(cè)定負(fù)載RL開路時(shí)A、B兩點(diǎn)間的電阻，此即為被測(cè)網(wǎng)絡(luò)的等效內(nèi)阻R0，或稱網(wǎng)絡(luò)的入端電阻Ri 。6. 用半電壓法和零示法測(cè)量被測(cè)網(wǎng)絡(luò)的等效內(nèi)阻R0及其開路電壓Uoc。線路及數(shù)據(jù)表格自擬。五、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)1. 測(cè)量時(shí)應(yīng)注意電流表量程的更換。2. 步驟“5”中，電壓源置零時(shí)不可將穩(wěn)壓源短接。3. 用萬表直接測(cè)

26、R0時(shí)，網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的獨(dú)立源必須先置零，以免損壞萬用表。其次，歐姆檔必須經(jīng)調(diào)零后再進(jìn)行測(cè)量。 圖9-54. 用零示法測(cè)量UOC時(shí)，應(yīng)先將穩(wěn)壓電源的輸出調(diào)至接近于UOC，再按圖9-3測(cè)量。5. 改接線路時(shí)，要關(guān)掉電源。六、預(yù)習(xí)思考題1. 在求戴維南或諾頓等效電路時(shí)，作短路試驗(yàn)，測(cè)ISC的條件是什么？在本實(shí)驗(yàn)中可否直接作負(fù)載短路實(shí)驗(yàn)？請(qǐng)實(shí)驗(yàn)前對(duì)線路9-4(a)預(yù)先作好計(jì)算，以便調(diào)整實(shí)驗(yàn)線路及測(cè)量時(shí)可準(zhǔn)確地選取電表的量程。2. 說明測(cè)有源二端網(wǎng)絡(luò)開路電壓及等效內(nèi)阻的幾種方法， 并比較其優(yōu)缺點(diǎn)。七、實(shí)驗(yàn)報(bào)告1. 根據(jù)步驟2、3、4，分別繪出曲線，驗(yàn)證戴維南定理和諾頓定理的正確性， 并分析產(chǎn)生誤差的原因。2. 根據(jù)步驟1、5、6的幾種方法測(cè)得的Uoc與R0與預(yù)習(xí)時(shí)電路計(jì)算的結(jié)果作比較，你能得出什么結(jié)論。3. 歸納、總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)果。4. 心得體會(huì)及其他。實(shí)驗(yàn)五 功率因數(shù)及相序的測(cè)量一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?. 掌握三相交流電