電路原理實(shí)驗(yàn)思考題答案

實(shí)驗(yàn)一電阻元件伏安特性的測(cè)繪

1、設(shè)某器件伏安特性曲線的函數(shù)式為I=f(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？

在平面內(nèi)繪制xOy直角坐標(biāo)系，以x軸為電壓U,y軸為電流I,觀察I和U的

測(cè)量數(shù)據(jù)，根據(jù)數(shù)據(jù)類型合理地繪制伏安特性曲線。

2、穩(wěn)壓二極管與普通二極管有何區(qū)別，其用途如何？

普通二極管的主要特性是單向?qū)щ娦?，也就是在正向電壓的作用下，?dǎo)電電阻很

小；而在反向電壓作用下導(dǎo)電電阻極大或無窮大。正因?yàn)槎O管具有上述特性，

電路中常把它用在整流。穩(wěn)壓二極管的特點(diǎn)就是加反向電壓擊穿后，其兩端的電

壓基本保持不變。穩(wěn)壓二極管用來穩(wěn)壓或在串聯(lián)電路中作基準(zhǔn)電壓。普通二極管

和穩(wěn)壓二極管都是PN半導(dǎo)體器件，所不同的是普通二極管用的是單向?qū)щ娦裕?/p>

穩(wěn)壓二極管是利用了其反向特性，在電路中反向聯(lián)接。

實(shí)驗(yàn)二網(wǎng)絡(luò)的等效變換于電源的等效變換

1、通常直流穩(wěn)壓電源的輸出端不允許短路，直流恒流源的輸出端不允許開路，

為什么？

pH

如果電壓源短路，會(huì)把電源給燒壞，相當(dāng)于負(fù)載無限小，功率R為無窮大。

如果電流源開路，相當(dāng)于負(fù)載無窮大，那么功率尸為無窮大，也會(huì)燒壞電

流源。

2、電壓源與電流源的外特性為什么呈下降趨勢(shì)，穩(wěn)壓源和恒流源的輸出在任何

負(fù)載下是否保持恒值？

因?yàn)殡妷涸从幸欢▋?nèi)阻，隨著負(fù)載的增大，內(nèi)阻的壓降也增大，因此外特性呈下

降趨勢(shì)。電流源實(shí)際也有一個(gè)內(nèi)阻，是與理想恒流源并聯(lián)的，當(dāng)電壓增加

時(shí)，同樣由于內(nèi)阻的存在，輸出的電流就會(huì)減少，因此，電流源的外特性也呈

下降的趨勢(shì)。不是。當(dāng)負(fù)載大于穩(wěn)壓源對(duì)電壓穩(wěn)定能力時(shí)，就不能再保持

電壓穩(wěn)定了，若負(fù)載進(jìn)一步增加，最終穩(wěn)壓源將燒壞。實(shí)際的恒流源的

控制能力一般都有一定的范圍，在這個(gè)范圍內(nèi)恒流源的恒流性能較好，可以基

本保持恒流，但超出恒流源的恒流范圍后，它同樣不具有恒流能力了，進(jìn)一步

增加輸出的功率，恒流源也將損壞。

實(shí)驗(yàn)三疊加原理實(shí)驗(yàn)

1、在疊加原理實(shí)驗(yàn)中，要令Ui、U2分別單獨(dú)作用，應(yīng)如何操作？可否直接

將不作用的電源(U|或U2)置零連接？

在疊加原理實(shí)驗(yàn)中，要令單獨(dú)作用，則將開關(guān)Ki投向Ui側(cè)，開關(guān)K?投向

短路側(cè)；要令U2單獨(dú)作用，則將開關(guān)Ki投向短路側(cè)，開關(guān)K?投向U2側(cè)。不

能直接將不作用的電源置零連接，因?yàn)閷?shí)際電源有一定的內(nèi)阻，如這樣做，電源

內(nèi)阻會(huì)分去一部分電壓，從而造成實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)誤差。

2、實(shí)驗(yàn)電路中，若有一個(gè)電阻器改為二極管，試問疊加原理的疊加性與齊次性

還成立嗎？為什么？

成立。當(dāng)電流沿著二極管的正向流過二極管時(shí)，疊加原理的疊加性與齊次性都成

立，但當(dāng)反向流過二極管時(shí)，會(huì)由于二級(jí)管的單向?qū)щ娦远沟脽o法驗(yàn)證疊加原

理的正確性，但這只是由于二極管的性質(zhì)造成的。

實(shí)驗(yàn)四戴維南定理和諾頓定理的驗(yàn)證

——線性有源二端網(wǎng)絡(luò)等效參數(shù)的測(cè)定

1、在求戴維南或諾頓等效電路時(shí)，做短路試驗(yàn)，測(cè)八。的條件是什么？在本實(shí)

驗(yàn)中可否直接做負(fù)載短路實(shí)驗(yàn)？

測(cè)/sc的條件是：插入毫安表，端接A、B端。在本實(shí)驗(yàn)中可直接做負(fù)載短路實(shí)

驗(yàn)，測(cè)出開路電壓U與短路電流L等效電阻R二彳。

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)。

（1）測(cè)開路電壓：①零示法，優(yōu)點(diǎn)：可以消除電壓表內(nèi)阻的影響；缺點(diǎn)：操作

上有難度，尤其是精確度的把握。②直接用電壓表測(cè)量，優(yōu)點(diǎn)：方便簡(jiǎn)單，一目

了然；缺點(diǎn)：會(huì)造成較大的誤差。（2）測(cè)等效內(nèi)阻：①直接用歐姆表測(cè)量，優(yōu)點(diǎn):

方便簡(jiǎn)單，一目了然；缺點(diǎn)：會(huì)造成較大的誤差。②開路電壓、短路電流法，優(yōu)

點(diǎn)：測(cè)量方法簡(jiǎn)單，容易操作；缺點(diǎn)：當(dāng)二端網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)阻很小時(shí)，容易損壞其內(nèi)

部元件，因此不宜選用。③伏安法，優(yōu)點(diǎn)：利用伏安特性曲線可以直觀地看出其

電壓與電流的關(guān)系；缺點(diǎn)：需作圖，比較繁瑣。④半電壓法，優(yōu)點(diǎn)：方法比較簡(jiǎn)

單；缺點(diǎn)：難于把握精確度。

實(shí)驗(yàn)五典型電信號(hào)的觀察與測(cè)量

1、示波耨面板上“t/div”和“V/div”的含義是什么？

“t/div”指的是掃描速率，順時(shí)針旋轉(zhuǎn)該旋鈕，波形在X方向變大?！癡/div”指

的是電壓靈敏度，順時(shí)針旋轉(zhuǎn)該旋鈕，波形在Y方向變大。

2、觀察本機(jī)“標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)”時(shí)，要在熒光屏上得到兩個(gè)周期的穩(wěn)定波形，而幅度

要求為3格，試問Y軸電壓靈敏度應(yīng)置于哪一檔位置？“t/div”又應(yīng)置于哪一

檔位置？

“標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)”為0.6V,IKHzc則峰峰值Upp=0.6V,Upp/3=0.2V=200Mv,則Y軸

電壓靈敏度應(yīng)置于l:200mV的位置。因要在熒光屏上得到兩個(gè)周期的穩(wěn)定波形,

所以2T=2Xl/f=2ms,假設(shè)兩個(gè)周期共占據(jù)4格,則2ms/4=0.5ms=500uS,即“t/div”

應(yīng)置于500Hs的位置。

實(shí)驗(yàn)六一階動(dòng)態(tài)電路的研究

1、什么樣的電信號(hào)可作為RC一階電路零輸入響應(yīng)、零狀態(tài)響應(yīng)和完全響應(yīng)的

激勵(lì)源？

階躍信號(hào)可作為RC一階電路零輸入響應(yīng)激勵(lì)源；脈沖信號(hào)可作為RC一階電路

零狀態(tài)響應(yīng)激勵(lì)源；正弦信號(hào)可作為RC一階電路完全響應(yīng)的激勵(lì)源，

2、已知RC一階電路R=10KQ,C=O.luF,試計(jì)算時(shí)間常數(shù)T,并根據(jù)T值的

物理意義，擬定測(cè)量T的方案。

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T=7?C=10X|Q3X0.1X|Q=IxJQ（5）=\mso測(cè)量R

T的方案：如右圖所示電路，測(cè)出電阻R的值與電容Usc：

C的值，再由公式丁=1＜（：計(jì)算出時(shí)間常數(shù)T。_

3、何謂積分電路和微分電路，他們必須具備什么條

件？它們?cè)诜讲ㄐ蛄忻}沖的激勵(lì)下，其輸出信號(hào)波形的變化規(guī)律如何？這兩種

電路有何功用？

積分電路：輸出電壓與輸入電壓的時(shí)間積分成正比的電路；應(yīng)具備的條件：

"c；*]"$力。微分電路：輸出電壓與輸入電壓的變化率成正比的電路；應(yīng)具

備的條件：URXRC斗。在方波序列脈沖的激勵(lì)下，積分電路的輸出信號(hào)波形

在一定條件下成為三角波；而微分電路的輸出信號(hào)波形為尖脈沖波。功用：積分

電路可把矩形波轉(zhuǎn)換成三角波；微分電路可把矩形波轉(zhuǎn)換成尖脈沖波。

實(shí)驗(yàn)七用三表法測(cè)量電路等效參數(shù)

在50Hz的交流電路中，測(cè)得一只鐵心線圈的P、I和U,如何算得它的阻值及電

感量？

若測(cè)得一只鐵心線圈的P、I和U,則聯(lián)立以下公式：阻抗的模國=芳，電路的

pP

功率因數(shù)cos°=gj,等效電阻R=,=|Z|cose，等效電抗X=|4sin0,

X=XL=2班可計(jì)算出阻值R和電感量Lo

實(shí)驗(yàn)八正弦穩(wěn)態(tài)交流電路相量的研究

1、在日常生活中，當(dāng)日光燈上缺少了啟輝器時(shí)，人們常用一根導(dǎo)線將啟輝器的

兩端短接一下，然后迅速斷開，使日光燈點(diǎn)亮；或用一只啟輝器去點(diǎn)亮多只同

類型的日光燈，這是為什么？

當(dāng)開關(guān)接通的時(shí)候，電源電壓立即通過鎮(zhèn)流器和燈管燈絲加到啟輝器的兩極。220

伏的電壓立即使啟輝器的惰性氣體電離，產(chǎn)生輝光放電。輝光放電的熱量使雙金

屬片受熱膨脹，兩極接觸。電流通過鎮(zhèn)流器、啟輝器觸極和兩端燈絲構(gòu)成通路。

燈絲很快被電流加熱，發(fā)射出大量電子。這時(shí)，由于啟輝器兩極閉合，兩極間電

壓為零，輝光放電消失，管內(nèi)溫度降低；雙金屬片自動(dòng)復(fù)位，兩極斷開。在兩極

斷開的瞬間，電路電流突然切斷，鎮(zhèn)流器產(chǎn)生很大的自感電動(dòng)勢(shì)，與電源電壓疊

加后作用于管兩端。燈絲受熱時(shí)發(fā)射出來的大量電子，在燈管兩端高電壓作用下,

以極大的速度由低電勢(shì)端向高電勢(shì)端運(yùn)動(dòng)。在加速運(yùn)動(dòng)的過程中，碰撞管內(nèi)氨氣

分子，使之迅速電離。氧氣電離生熱，熱量使水銀產(chǎn)生蒸氣，隨之水銀蒸氣也被

電離，并發(fā)出強(qiáng)烈的紫外線。在紫外線的激發(fā)下，管壁內(nèi)的熒光粉發(fā)出近乎白色

的可見光。

2、為了改變電路的功率因數(shù)常在感性負(fù)載上并聯(lián)電容器此時(shí)增加了一條電流支

路問電路的總電流增大還是減小，此時(shí)感性原件上的電流和功率是否改變？

總電流減??；此時(shí)感性原件上的電流和功率不變。

3、提高線路功率因數(shù)，為什么只采用并聯(lián)電容器法，而不用串聯(lián)法，所并的電

容器是否越大越好？

采用并聯(lián)電容補(bǔ)償，是由線路與負(fù)載的連接方式?jīng)Q定的：在低壓線路上（1KV

以下），因?yàn)橛秒娫O(shè)備大多數(shù)是電機(jī)類的，都是感性負(fù)載，又是并聯(lián)在線路上，

線路需要補(bǔ)償?shù)氖歉行詿o功，所以要用電容器并聯(lián)補(bǔ)償。串聯(lián)無法補(bǔ)償。電容器

是無功元件，如果補(bǔ)償過頭，造成過補(bǔ)償，線路中的容性無功功率過大，線路的

功率因數(shù)一樣會(huì)降低。所以補(bǔ)償要恰到好處（適量），不是越大越好。

實(shí)驗(yàn)九三相交流電路的研究

1、試分析三相星形聯(lián)接不對(duì)稱負(fù)載在無中線的情況下，當(dāng)某相負(fù)載開路或短路

時(shí)會(huì)出現(xiàn)什么情況？如果接上中線，情況又如何？

三相星形聯(lián)接不對(duì)稱負(fù)載在無中線的情況下，當(dāng)某相負(fù)載開路或短路時(shí)負(fù)載重的

那相的電壓就變低；如