電子技術(shù)實驗與Multisim14仿真課件：電路分析基礎(chǔ)實驗

電路分析基礎(chǔ)實驗一、實驗?zāi)康?．掌握直流電路常用的電路元器件及設(shè)備使用方法。2．掌握電阻元件、二極管和穩(wěn)壓管的伏安特性及其測定方法。3．掌握應(yīng)用Multisim14軟件調(diào)用元器件及連接電路圖。4．掌握應(yīng)用Multisim14軟件驗證電阻、二極管和穩(wěn)壓管的伏安特性。實驗2.1電路元件的伏安特性二、實驗設(shè)備及材料1.裝有Multisim14的計算機。2.可調(diào)直流穩(wěn)壓電源

0-30V

一臺3.可調(diào)直流電流源

0-200mA

一臺4.直流電壓表

0-500V

一塊5.直流電流表

0-5A

一塊6.數(shù)字萬用表

一塊7.

電阻

1kΩ、200Ω

各一只8.白熾燈

12V

一只9.二極管

1N4007

一只10.穩(wěn)壓管

2CW51

一只實驗2.1電路元件的伏安特性三、實驗原理實驗2.1電路元件的伏安特性

電阻的伏安特性用歐姆定律描述。在U和I關(guān)聯(lián)參考方向條件下：

U=IR若U，I為非關(guān)聯(lián)參考方向情況下，則歐姆定律的形式為：

U=-IR1.線性電阻元件伏安特性特性曲線如圖所示：三、實驗原理實驗2.1電路元件的伏安特性

非線性電阻的u~i函數(shù)關(guān)系不再是一條直線，一般可以分為三種類型：電流型電阻元件，圖（a）所示；電壓型電阻元件，見圖（b）所示；即是電流型又是電壓型的電阻元件，見圖（c）所示。2.非線性電阻元件伏安特性四、計算機仿真實驗內(nèi)容實驗2.1電路元件的伏安特性1.線性電阻伏安關(guān)系仿真四、計算機仿真實驗內(nèi)容實驗2.1電路元件的伏安特性探針法萬用表法電壓表、電流表測量法四、計算機仿真實驗內(nèi)容實驗2.1電路元件的伏安特性2.非線性電阻伏安關(guān)系仿真（1）非線性白熾燈泡的伏安特性測定四、計算機仿真實驗內(nèi)容實驗2.1電路元件的伏安特性（2）半導(dǎo)體二極管的伏安特性測定實驗2.1電路元件的伏安特性（3）穩(wěn)壓二極管的伏安特性測定四、計算機仿真實驗內(nèi)容五、實驗室操作實驗內(nèi)容實驗2.1電路元件的伏安特性1.測量線性電阻器的伏安特性2.測量非線性白熾燈泡的伏安特性五、實驗室操作實驗內(nèi)容實驗2.1電路元件的伏安特性3.測量半導(dǎo)體二極管的伏安特性4.測量穩(wěn)壓二極管的伏安特性一、實驗?zāi)康膶嶒?.2基爾霍夫定律與疊加定理1．驗證基爾霍夫定律，加深對基爾霍夫定律的理解。2．驗證疊加定理內(nèi)容和適用范圍，加深對線性電路的疊加性和齊次性的認識和理解。3.

加深對基爾霍夫定律擴展的認識和理解。4．掌握應(yīng)用Multisim14軟件驗證基爾霍夫定律和疊加定理。二、實驗設(shè)備及材料實驗2.2基爾霍夫定律與疊加定理1．裝有Multisim14的計算機。2．可調(diào)直流穩(wěn)壓電源

0-30V

一臺3．可調(diào)直流電流源

0-200mA

一臺4．直流電壓表

0-500V

一塊5．直流電流表

0-5A

一塊6．?dāng)?shù)字萬用表

一塊7．基爾霍夫定律/疊加定理實驗板DDL-22

一塊三、實驗原理實驗2.2基爾霍夫定律與疊加定理

在集總電路中，任何時刻，對任一節(jié)點，流入該節(jié)點的電流的總和等于流出該節(jié)點電流的總和，即所有流出或流入節(jié)點的支路電流的代數(shù)和恒等于零。

1.基爾霍夫電流定律（KCL）

在集總電路中，任何時刻，沿任一回路，所有支路的電壓降之和等于電壓升之和，即所有支路的電壓的代數(shù)和恒等于零。

2.基爾霍夫電壓定律（KVL）三、實驗原理實驗2.2基爾霍夫定律與疊加定理3.疊加定理

在線性電阻電路中，多個激勵源共同作用時產(chǎn)生的響應(yīng)（電路中各處的電壓和電流）等于各個激勵源單獨作用時（其他激勵源置零）所產(chǎn)生響應(yīng)的疊加（代數(shù)和），如圖所示。

四、計算機仿真實驗內(nèi)容實驗2.2基爾霍夫定律與疊加定理1.基爾霍夫電流定律仿真四、計算機仿真實驗內(nèi)容實驗2.2基爾霍夫定律與疊加定理2.基爾霍夫電壓定律仿真四、計算機仿真實驗內(nèi)容實驗2.2基爾霍夫定律與疊加定理3.電工臺基爾霍夫原理圖仿真四、計算機仿真實驗內(nèi)容實驗2.2基爾霍夫定律與疊加定理4.疊加定理仿真五、實驗室操作實驗內(nèi)容實驗2.2基爾霍夫定律與疊加定理采用電工臺“基爾霍夫定律／疊加原理”實驗板如圖所示。實驗板五、實驗室操作實驗內(nèi)容實驗2.2基爾霍夫定律與疊加定理1.將開關(guān)S1打到左邊（接U1）、S2打到右邊（接U2），S3打到上邊，分別

將兩路直流穩(wěn)壓源接入電路，令U1＝6V，U2＝12V，記錄數(shù)據(jù)于表中，驗

證基爾霍夫定律。實驗板電路圖五、實驗室操作實驗內(nèi)容實驗2.2基爾霍夫定律與疊加定理2.保持電壓源U1=6V，將電路中電壓源U2用電流源IS替代，令I(lǐng)S=9mA，記

錄數(shù)據(jù)于表中，驗證基爾霍夫定律。五、實驗室操作實驗內(nèi)容實驗2.2基爾霍夫定律與疊加定理3.分別將兩路直流穩(wěn)壓源接入電路，令U1＝6V，U2＝12V，S3打到上邊，

令U1單獨作用。即將開關(guān)S1打到左邊（U1=6V）、S2打到左邊（U2=0），記

錄數(shù)據(jù)于表中，驗證疊加定理。一、實驗?zāi)康膶嶒?.3線性有源二端網(wǎng)絡(luò)等效參數(shù)的測定及功率傳輸最大條件的研究1．用實驗方法驗證戴維寧定理和諾頓定理的正確性。2.

學(xué)習(xí)線性有源二端網(wǎng)絡(luò)等效電路參數(shù)的測量方法。3．驗證功率傳輸最大條件。4．掌握應(yīng)用Multisim14軟件驗證戴維寧定理及功率傳輸最大條件。二、實驗設(shè)備及材料實驗2.3線性有源二端網(wǎng)絡(luò)等效參數(shù)的測定及功率傳輸最大條件的研究1．裝有Multisim14的計算機。2．可調(diào)直流穩(wěn)壓電源

0-30V

一臺3．可調(diào)直流電流源

0-200mA

一臺4．直流電壓表

0-500V

一塊5．直流電流表

0-5A

一塊6．?dāng)?shù)字萬用表

一塊7．1K電位器、變阻箱

各一支8.戴維南定理/諾頓定理實驗板 DDL-22 一塊三、實驗原理實驗2.3線性有源二端網(wǎng)絡(luò)等效參數(shù)的測定及功率傳輸最大條件的研究1.戴維寧定理

任何有源線性二端口網(wǎng)絡(luò)，對其外部特性而言，都可以用一個電壓源串聯(lián)一個電阻的支路替代，其中電壓源的電壓等于該有源二端口網(wǎng)絡(luò)輸出端的開路電壓UOC，串聯(lián)的電阻R0等于該有源二端口網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部所有獨立源為零時在輸出端的等效電阻，如圖所示。三、實驗原理實驗2.3線性有源二端網(wǎng)絡(luò)等效參數(shù)的測定及功率傳輸最大條件的研究2.諾頓定理

任何一個線性有源網(wǎng)絡(luò)，總可以用一個電流源與一個電阻的并聯(lián)組合來等效代替，此電流源的電流IS等于這個有源二端網(wǎng)絡(luò)的短路電流ISC，其等效內(nèi)阻R0定義同戴維寧定理，如圖所示。三、實驗原理實驗2.3線性有源二端網(wǎng)絡(luò)等效參數(shù)的測定及功率傳輸最大條件的研究3.有源二端網(wǎng)絡(luò)等效參數(shù)的測量方法（1）開路電壓UOC和短路電流ISC的測量：

●直接測量法

●零示法

測量原理是用理想電壓源與被測有源二端網(wǎng)絡(luò)進行比較，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，電壓表的讀數(shù)為0，然后將電路斷開，測量此時理想電壓電源的輸出電壓，即為被測有源端網(wǎng)絡(luò)的開路電壓UOC。

當(dāng)有源二端網(wǎng)絡(luò)的等效內(nèi)阻R0遠小于電壓表內(nèi)阻RV

時，可將有源二端網(wǎng)絡(luò)的待測支路開路，直接用電壓表測量其開路電壓UOC。然后再將其輸出端短路，用電流表測其短路電流

ISC。三、實驗原理實驗2.3線性有源二端網(wǎng)絡(luò)等效參數(shù)的測定及功率傳輸最大條件的研究3.有源二端網(wǎng)絡(luò)等效參數(shù)的測量方法（2）等效電阻R0的測量：

●直接測量法

●短路電流法

●伏安法

●半電壓法4.負載獲得最大功率的條件一個含有內(nèi)阻R0的電源給RL供電，當(dāng)RL=R0時，負載得到最大功率：

四、計算機仿真實驗內(nèi)容實驗2.3線性有源二端網(wǎng)絡(luò)等效參數(shù)的測定及功率傳輸最大條件的研究1.含源二端網(wǎng)絡(luò)仿真四、計算機仿真實驗內(nèi)容實驗2.3線性有源二端網(wǎng)絡(luò)等效參數(shù)的測定及功率傳輸最大條件的研究2.含源二端網(wǎng)絡(luò)等效參數(shù)仿真四、計算機仿真實驗內(nèi)容實驗2.3線性有源二端網(wǎng)絡(luò)等效參數(shù)的測定及功率傳輸最大條件的研究3.戴維寧等效電路仿真4.諾頓等效電路仿真

按表2-22設(shè)定值，仿真運行，觀察電壓表與電流表讀數(shù)。

雙擊電流源圖標Isc和電阻圖標R0，按表2-22設(shè)定數(shù)值，觀察電壓表與電流表讀數(shù)。四、計算機仿真實驗內(nèi)容實驗2.3線性有源二端網(wǎng)絡(luò)等效參數(shù)的測定及功率傳輸最大條件的研究5.最大功率傳輸條件仿真五、實驗室操作實驗內(nèi)容實驗2.3線性有源二端網(wǎng)絡(luò)等效參數(shù)的測定及功率傳輸最大條件的研究1.測量等效參數(shù)

先估算有源二端網(wǎng)絡(luò)的參數(shù)，填入表中。然后用上述方法測量等效參數(shù)，記入表2-23中，并比較理論值與測量值的誤差。五、實驗室操作實驗內(nèi)容實驗2.3線性有源二端網(wǎng)絡(luò)等效參數(shù)的測定及功率傳輸最大條件的研究2.測量有源二端網(wǎng)絡(luò)的伏安特性U=f(I)。3.測量戴維寧等效電路的伏安特性。4.測量諾頓等效電路的伏安特性。一、實驗?zāi)康?.4RC一階電路的響應(yīng)測試1．測定RC一階電路的零輸入響應(yīng)、零狀態(tài)響應(yīng)及全響應(yīng)。2.

學(xué)習(xí)電路時間常數(shù)的測量方法。3．掌握有關(guān)微分電路和積分電路的概念。4．進一步學(xué)會用示波器觀測波形。5．掌握應(yīng)用Multisim14軟件驗證一階電路零輸入響應(yīng)、零狀態(tài)響應(yīng)和全響應(yīng)。二、實驗設(shè)備及材料1．裝有Multisim14的計算機2．可調(diào)直流穩(wěn)壓電源

0-30V

一臺3．函數(shù)信號發(fā)生器

一臺4．雙蹤示波器

一臺5．?dāng)?shù)字萬用表

一臺6．電阻、電容

若干2.4RC一階電路的響應(yīng)測試三、實驗原理1.一階電路的零輸入響應(yīng)

動態(tài)電路中無外加激勵電源，僅由動態(tài)元件初始儲能所產(chǎn)生的響應(yīng)，稱為零輸入響應(yīng)。2.4RC一階電路的響應(yīng)測試2.一階RC電路的零狀態(tài)響應(yīng)

當(dāng)動態(tài)元件（電容或電感）初始儲能為零（即初始狀態(tài)為零）時，僅由外加激勵產(chǎn)生的響應(yīng)稱為零狀態(tài)響應(yīng)。3.一階RC電路的全響應(yīng)

當(dāng)一個非零初始狀態(tài)的一階電路受到激勵時，電路的響應(yīng)稱為一階電路的全響應(yīng)?？梢钥闯?，全響應(yīng)=零輸入響應(yīng)+零狀態(tài)響應(yīng)。三、實驗原理2.4RC一階電路的響應(yīng)測試4.時間常數(shù)τ的測定方法

利用信號發(fā)生器輸出的方波來模擬階躍激勵信號，即利用方波輸出的上升沿作為零狀態(tài)響應(yīng)的正階躍激勵信號；利用方波的下降沿作為零輸入響應(yīng)的負階躍激勵信號。用示波器測量零輸入響應(yīng)的波形，當(dāng)電容電壓下降至0.368Um時，此時所對應(yīng)的時間就等于τ。同理可用一階零狀態(tài)響應(yīng)波形增加到0.632Um所對應(yīng)的時間測得。零輸入響應(yīng)零狀態(tài)響應(yīng)三、實驗原理2.4RC一階電路的響應(yīng)測試5.微分電路和積分電路

當(dāng)滿足τ＝RC<<T/2時（T為方波脈沖的重復(fù)周期），且由R兩端的電壓作為響應(yīng)輸出，則該電路就是一個微分電路；當(dāng)電路的參數(shù)滿足τ＝RC>>T/2時，則該RC電路稱為積分電路。微分電路積分電路四、計算機仿真實驗內(nèi)容1.一階RC電路仿真2.4RC一階電路的響應(yīng)測試（1）繪制如圖2-47所示電路圖，不斷地撥動開關(guān)從“a”至“b”，觀察示波器波形。自行改變電阻R1與電容C1的參數(shù)，重新仿真電路，理解時間常數(shù)的作用。四、計算機仿真實驗內(nèi)容2.4RC一階電路的響應(yīng)測試（2）用信號發(fā)生器產(chǎn)生的方波替代開關(guān)S1的作用，將激勵信號設(shè)置為UPP＝3V、f＝1KHz的方波。仿真運行電路，觀察示波器波形，測算出時間常數(shù)τ，記入表2-25中。四、計算機仿真實驗內(nèi)容2.4RC一階電路的響應(yīng)測試（3）在圖2-47中加入一個電壓源，如圖2-50所示，重新仿真電路，觀察示波器波形，采用三要素法理論計算電容電壓與電阻電壓，與示波器波形對比，驗證三要素法。四、計算機仿真實驗內(nèi)容2.4RC一階電路的響應(yīng)測試（4）如圖2-51所示微分電路,在UPP＝3V，f＝1KHz的方波激勵信號作用下，觀測激勵與響應(yīng)的波形，記入表2-26中。四、計算機仿真實驗內(nèi)容2.4RC一階電路的響應(yīng)測試（5）如圖2-52所示積分電路,在UPP＝3V，f＝1KHz的方波激勵信號作用下，觀測激勵與響應(yīng)的波形，記入表2-27中。四、計算機仿真實驗內(nèi)容2.4RC一階電路的響應(yīng)測試2.一階RL電路的仿真（1）繪制如圖2-53所示電路圖。不斷地撥動開關(guān)S1，觀察示波器波形。自行改變電阻R1、R2、R3與電感L1的參數(shù)，重新仿真電路。加深理解時間常數(shù)對電路暫態(tài)持續(xù)時間的影響。四、計算機仿真實驗內(nèi)容2.4RC一階電路的響應(yīng)測試（2）在圖2-53中加入一個電壓源，如圖2-54所示，重新仿真電路，觀察示波器波形，采用三要素法理論計算電感電壓與電阻電壓，與示波器波形對比，驗證三要素法。五、實驗室操作實驗內(nèi)容1.時間常數(shù)τ的測試

按表2-28設(shè)置參數(shù)，組成RC充放電電路。ui為信號發(fā)生器輸出的UPP＝3V、f＝1KHz的方波信號，將激勵源ui和響應(yīng)uC的信號分別連至示波器的兩個通道?？稍谑静ㄆ鞯钠聊簧嫌^察到激勵與響應(yīng)的變化規(guī)律，測算出時間常數(shù)τ，并用方格紙按1:1的比例描繪波形，記入表2-28。2.4RC一階電路的響應(yīng)測試五、實驗室操作實驗內(nèi)容2.4RC一階電路的響應(yīng)測試2.微分電路的測試

按表2-29設(shè)置參數(shù)，組成微分電路。在UPP＝3V，f＝1KHz的方波激勵信號作用下，觀測并描繪激勵與響應(yīng)的波形，記入表2-29。五、實驗室操作實驗內(nèi)容2.4RC一階電路的響應(yīng)測試3.積分電路的測試按表2-30設(shè)置參數(shù)，組成積分電路。在UPP＝3V，f＝1KHz的方波激勵信號作用下，觀測并描繪激勵與響應(yīng)的波形，記入表2-30。一、實驗?zāi)康?.5二階電路的響應(yīng)測試1．測定RC一階電路的零輸入響應(yīng)、零狀態(tài)響應(yīng)及全響應(yīng)。2.

學(xué)習(xí)電路時間常數(shù)的測量方法。3．掌握有關(guān)微分電路和積分電路的概念。4．進一步學(xué)會用示波器觀測波形。5．掌握應(yīng)用Multisim14軟件驗證一階電路零輸入響應(yīng)、零狀態(tài)響應(yīng)和全響應(yīng)。二、實驗設(shè)備及材料1．裝有Multisim14的計算機。2．可調(diào)直流穩(wěn)壓電源

0-30V

一臺3．函數(shù)信號發(fā)生器

一臺4．雙蹤示波器

一臺5．?dāng)?shù)字萬用表

一臺6．電阻、電容、電感

若干2.5二階電路的響應(yīng)測試三、實驗原理1.RLC串聯(lián)二階電路2.5二階電路的響應(yīng)測試根據(jù)伏安關(guān)系可得：令ɑ=R/2L，

將上式變形為：

三、實驗原理2.5二階電路的響應(yīng)測試其齊次解為：（1）當(dāng)

，

時，齊次方程有兩個不等實根p1和p2，由初始值可以得到方程：求解方程可確定系數(shù)A1和A2，可得零輸入響，響應(yīng)是非振蕩性的，稱為過阻尼情況。三、實驗原理2.5二階電路的響應(yīng)測試2.RLC串聯(lián)二階電路的零輸入響應(yīng)2.5二階電路的響應(yīng)測試（2）當(dāng)

，

時，齊次方程有兩個相等實根p1=p2=p=-α，由初始值可以得到方程：

求解方程可確定系數(shù)A1，可得零輸入響應(yīng)，響應(yīng)臨近振蕩，稱為臨界阻尼情況。三、實驗原理2.5二階電路的響應(yīng)測試（3）當(dāng)

，

時，齊次方程有兩個共軛復(fù)根，由初始值可以得到方程：三、實驗原理響應(yīng)是振蕩性的，稱為欠阻尼情況，其衰減振蕩角頻率為：2.5二階電路的響應(yīng)測試（4）當(dāng)R=0時，齊次方程有兩個共軛虛根

，由初始值可以得到方程：三、實驗原理

求解方程可確定系數(shù)A1和A2

，響應(yīng)是等幅振蕩性的，稱為無阻尼情況。等幅振蕩角頻率即為諧振角頻率

，滿足

。（5）當(dāng)R<0時，響應(yīng)是發(fā)散振蕩性的，稱為負阻尼情況。2.5二階電路的響應(yīng)測試三、實驗原理3.GCL并聯(lián)二階電路分析電路如圖2-58所示，伏安關(guān)系為式2.5.17。2.5二階電路的響應(yīng)測試三、實驗原理這是一個二階常系數(shù)線性非齊次微分方程，求解得其特征方程為：特征根為：當(dāng)元件參數(shù)G、C、L取不同值時，固有頻率可分為以下四種情況：2.5二階電路的響應(yīng)測試三、實驗原理2.5二階電路的響應(yīng)測試三、實驗原理4.二階電路的衰減系數(shù)

對于RLC串聯(lián)欠阻尼情況，衰減振蕩角頻率ωd和ɑ衰減系數(shù)可以從響應(yīng)波形中直接測量并計算出來。例如響應(yīng)i(t)的波形如圖2-59所示，利用示波器直接觀察電阻元件對地的電壓，就可以得到電流的變化波形。2.5二階電路的響應(yīng)測試三、實驗原理5.二階電路的狀態(tài)軌跡

對于圖2-56所示的電路，也可以用兩個一階方程的聯(lián)立（即狀態(tài)方程）來求解：

對于所有的不同時刻，由狀態(tài)變量在狀態(tài)平面上所確定的點的集合，就叫做狀態(tài)軌跡。2.5二階電路的響應(yīng)測試1.RLC串聯(lián)二階電路響應(yīng)仿真四、計算機仿真實驗內(nèi)容四、計算機仿真實驗內(nèi)容2.5二階電路的響應(yīng)測試2.GCL并聯(lián)二階電路的仿真五、實驗室操作實驗內(nèi)容2.5二階電路的響應(yīng)測試1.實驗電路如實驗原理圖2-56所示。2.選擇L=40mH，C=1uF，R=510Ω,輸入頻率為40Hz，高電平2V,低電平選擇0V的方波信號。3.選擇R=510Ω，理論計算此時電路處于過阻尼狀態(tài)，觀察電阻電壓波形，根據(jù)歐姆定律，可知道串聯(lián)電路電流波形，根據(jù)示波器顯示波形，畫出uR(t)和i(t)的波形。4.選擇R=100Ω，此時電路處于欠阻尼狀態(tài)，觀察電阻電壓波形，根據(jù)示波器顯示波形，畫出uR(t)和i(t)的波形。一、實驗?zāi)康?．學(xué)習(xí)使用交流電壓表、交流電流表和功率表測量元件的交流等效參數(shù)的方法。2．熟悉交流電路實驗中的基本操作方法，加深對阻抗、阻抗角和相位角等概念的理解。3．驗證交流電路中，相量形式的基爾霍夫定律。4．掌握應(yīng)用Multisim14軟件研究交流參數(shù)測量的方法。實驗2.6交流參數(shù)的測量二、實驗設(shè)備及材料1.

裝有Multisim14的計算機2.

交流電壓表

0-500V

一只3.

交流電流表

0-5A

一臺4.

交流功率表

0-5A，0-450V

一只5.

白熾燈

25W/220V

一只6.

鎮(zhèn)流器

一只7.

電容器

4.7uF/500V,2.2uF/500V

各一只實驗2.6交流參數(shù)的測量三、實驗原理由圖2-76可得待測阻抗為：阻抗的模為：阻抗角為：有功功率為：等效電路R為：等效電抗X為：實驗2.6交流參數(shù)的測量1.用交流電壓表、交流電流表和功率表測量元件的等效參數(shù)2.阻抗性質(zhì)的判別

（1）在被測元件兩端并聯(lián)一只適當(dāng)容量的小試驗電容，若電流表讀數(shù)增大，則被測元件屬于容性；若電流表的讀數(shù)減小，則被測元件屬于感性。

（2）將被測元件串聯(lián)一個適當(dāng)?shù)膶嶒炿娙荩舯粶y阻抗的端電壓下降，則判為容性，端電壓上升則為感性。

除借助于上述實驗電容測定法外，還可以利用該元件電流、電壓間的相位關(guān)系，若I超前于U為容性，若I滯后于U則為感性。三、實驗原理實驗2.6交流參數(shù)的測量3.RLC串聯(lián)電路與GCL并聯(lián)電路

正弦交流電作用下的RLC串聯(lián)電路，應(yīng)用相量法，列KVL方程滿足：則：

正弦交流電作用下的GCL并聯(lián)電路，應(yīng)用相量法，列KCL方程滿足：則：三、實驗原理實驗2.6交流參數(shù)的測量四、計算機仿真實驗內(nèi)容實驗2.6交流參數(shù)的測量1.單一元件參數(shù)測試

圖2-79單一電阻元件參數(shù)測試電路圖四、計算機仿真實驗內(nèi)容實驗2.6交流參數(shù)的測量四、計算機仿真實驗內(nèi)容實驗2.6交流參數(shù)的測量實驗2.6交流參數(shù)的測量2.RC串聯(lián)元件參數(shù)測試四、計算機仿真實驗內(nèi)容實驗2.6交流參數(shù)的測量四、計算機仿真實驗內(nèi)容3.RL串聯(lián)元件參數(shù)測試4.RLC串聯(lián)元件參數(shù)測試四、計算機仿真實驗內(nèi)容實驗2.6交流參數(shù)的測量四、計算機仿真實驗內(nèi)容5.GCL并聯(lián)元件參數(shù)測試實驗2.6交流參數(shù)的測量圖2-87GCL并聯(lián)元件參數(shù)測試電路圖五、實驗室操作實驗內(nèi)容

1.按圖2-76接線，經(jīng)仔細檢查后，方可接通電源，調(diào)節(jié)變壓器輸出電壓為220V。

2.分別測量白熾燈(R)，日光燈鎮(zhèn)流器(L)和4.7uF電容器(C)的等效參數(shù)。

實驗2.6交流參數(shù)的測量

3.測量L、C串聯(lián)與并聯(lián)后的等效參數(shù)。

4.測量以上幾種情況下待測負載的電壓、電流和功率，并將測量數(shù)據(jù)記入表2-42中。5.驗證用串、并實驗電容法判別負載性質(zhì)的正確性。實驗電路如圖2-76，但不必接入功率表，結(jié)果記入表2-43。五、實驗室操作實驗內(nèi)容實驗2.6交流參數(shù)的測量一、實驗?zāi)康?．研究正弦穩(wěn)態(tài)交流電路中電壓、電流相量之間的關(guān)系。2．通過U、I、P的測量計算交流電路的參數(shù)。3．解日光燈電路的組成、工作原理，掌握日光燈線路的接線。4．理解改善電路功率因數(shù)的意義并掌握此方法。5．掌握應(yīng)用Multisim14軟件驗證交流電路中相量形式的基爾霍夫定律、伏安關(guān)系、提高功率因數(shù)的方法。2.7

正弦穩(wěn)態(tài)交流電路相量的研究二、實驗設(shè)備及材料1.裝有Multisim14的計算機2.交流電壓表

0-500V

一只3.交流電流表 0-5A

一只4.交流功率表 0-5A，0-450V

一只5.白熾燈組 25W/220V

2組6.日光燈管 30W/220V

一只7.鎮(zhèn)流器

一只8.啟輝器

一只9.電容器

2.2uF/500V,4.7uF/500V

各一只2.7

正弦穩(wěn)態(tài)交流電路相量的研究三、實驗原理

在單相正弦交流電路中，用交流電流表測得各支路的電流值，用交流電壓表測得回路各元件兩端的電壓值，它們之間的關(guān)系滿足相量形式的基爾霍夫定律，即1.相量形式基爾霍夫定律2.7

正弦穩(wěn)態(tài)交流電路相量的研究三、實驗原理2.RC串聯(lián)電路和相量圖2.7

正弦穩(wěn)態(tài)交流電路相量的研究三、實驗原理3.功率因數(shù)的提高2.7

正弦穩(wěn)態(tài)交流電路相量的研究三、實驗原理4.日光燈的組成及工作原理2.7

正弦穩(wěn)態(tài)交流電路相量的研究三、實驗原理4.日光燈的組成及工作原理2.7

正弦穩(wěn)態(tài)交流電路相量的研究四、計算機仿真實驗內(nèi)容2.7

正弦穩(wěn)態(tài)交流電路相量的研究1.動態(tài)元件的伏安關(guān)系（驗證電壓三角形關(guān)系）圖2-93RC串聯(lián)仿真電路圖四、計算機仿真實驗內(nèi)容2.7

正弦穩(wěn)態(tài)交流電路相量的研究2.功率因數(shù)的改善四、計算機仿真實驗內(nèi)容2.7

正弦穩(wěn)態(tài)交流電路相量的研究五、實驗室操作實驗內(nèi)容

1.驗證電壓三角形關(guān)系2.7

正弦穩(wěn)態(tài)交流電路相量的研究五、實驗室操作實驗內(nèi)容2.電路功率因數(shù)的改善2.7

正弦穩(wěn)態(tài)交流電路相量的研究一、實驗?zāi)康?.通過空載實驗確定單相變壓器的參數(shù)。2.通過負載實驗測量變壓器的運行特性。3.掌握應(yīng)用Multisim14軟件驗證理想變壓器變壓、變流、變阻抗的性質(zhì)。4.掌握應(yīng)用Multisim14軟件驗證理想變壓器傳遞功率的特性。5.掌握應(yīng)用Multisim14軟件仿真驗證最大功率傳輸定理。2.8單相變壓器實驗二、實驗設(shè)備及材料1.裝有Multisim14的計算機2.數(shù)字萬用表

一只3.交流電壓表

0-500V

一只4.交流電流表

0-5A

一只5.交流功率表

0-5A，0-450V

一只6.單相變壓器

220V/36V，50VA

一臺7.白熾燈組

25W/220V

3只2.8單相變壓器實驗三、實驗原理1.單相變壓器2.8單相變壓器實驗三、實驗原理2.單相理想變壓器2.8單相變壓器實驗

（1）變電壓

或

（2）變電流

或

三、實驗原理2.單相理想變壓器2.8單相變壓器實驗

（3）變阻抗

（4）功率關(guān)系四、計算機仿真實驗內(nèi)容1.理想變壓器變壓、變流、變阻抗仿真圖2-101理想變壓器仿真電路圖2.8單相變壓器實驗2.理想變壓器功率傳輸特性仿真五、實驗室操作實驗內(nèi)容

1.降壓空載實驗2.8單相變壓器實驗五、實驗室操作實驗內(nèi)容2.降壓負載實驗2.8單相變壓器實驗五、實驗室操作實驗內(nèi)容3.升壓空載實驗2.8單相變壓器實驗五、實驗室操作實驗內(nèi)容4.升壓負載實驗2.8單相變壓器實驗一、實驗?zāi)康?．熟悉三相負載的星形聯(lián)結(jié)和三角形聯(lián)結(jié)，驗證對稱三相電路的線電壓和相電壓、線電流和相電流之間的關(guān)系。2．了解三相四線制系統(tǒng)的中性線的作用及三相供電方式中三線制和四線制的特點。3．掌握應(yīng)用Multisim14軟件驗證對稱三相電路的線電壓和相電壓、線電流和相電流之間的關(guān)系。實驗2.9三相交流電路的電壓和電流二、實驗設(shè)備及材料1.

裝有Multisim14的計算機2.

交流電壓表

0-500V

一只3.

交流電流表

0-5A

一臺4.數(shù)字萬用表一只5.白熾燈組 25W/220V 3組6.電容器4.7uF/500V一只7. 三相調(diào)壓器 TSGC2-1.5KVA 一臺實驗2.9三相交流電路的電壓和電流三、實驗原理實驗2.9三相交流電路的電壓和電流1.三相負載的星形聯(lián)結(jié)三、實驗原理

在三相電路中當(dāng)負載作星形連接時，如圖2-106所示，不論三線制或四線制，相電流恒等于線電流，在四線制情況下，中性線電流等于三個線電流的相量和，即：實驗2.9三相交流電路的電壓和電流

當(dāng)電源和負載都對稱時，線電壓和相電壓在數(shù)值上的關(guān)系為：=

在四線制情況下，由于電源對稱，當(dāng)負載對稱時，中性線電流等于零；當(dāng)負載為不對稱時，中性線電流不等于零。三、實驗原理實驗2.9三相交流電路的電壓和電流

在負載三角形連接中，如圖2-107所示，相電壓等于線電壓，當(dāng)電源和負載都對稱時，線電流與相電流之間有下列關(guān)系：2.三相負載的三角形聯(lián)結(jié)實驗2.9三相交流電路的電壓和電流3.三相電源的相序三、實驗原理使星形聯(lián)接的不對稱負載的相電壓對稱。因此，對于不對稱的星形負載應(yīng)該連接其中性線，即采用三相四線制。4.中性線的作用燈泡較亮的一相相位超前于燈泡較暗的一相，而滯后于接電容的一相。四、計算機仿真實驗內(nèi)容實驗2.9三相交流電路的電壓和電流1.測定三相電源的相序四、計算機仿真實驗內(nèi)容實驗2.9三相交流電路的電壓和電流2.三相負載的星形聯(lián)結(jié)?

對稱星形負載，有中線?

對稱星形負載，無中線?

不對稱星形負載，有中線?

不對稱星形負載，無中線四、計算機仿真實驗內(nèi)容實驗2.9三相交流電路的電壓和電流四、計算機仿真實驗內(nèi)容實驗2.9三相交流電路的電壓和電流3.三相負載的三角形聯(lián)結(jié)四、計算機仿真實驗內(nèi)容實驗2.9三相交流電路的電壓和電流五、實驗室操作實驗內(nèi)容實驗2.9三相交流電路的電壓和電流1.測定相序五、實驗室操作實驗內(nèi)容實驗2.9三相交流電路的電壓和電流2.三相負載作星形連接（三相四線制供電）五、實驗室操作實驗內(nèi)容實驗2.9三相交流電路的電壓和電流3.三相負載作星形連接（三相三線制供電）五、實驗室操作實驗內(nèi)容實驗2.9三相交流電路的電壓和電流4.負載三角形連接（三相三線制供電）一、實驗?zāi)康?.掌握用三瓦計法(一瓦計法)測量三相電路有功功率的方法。2.掌握用二瓦計法測量三相電路有功功率的方法。3.了解用功率表測量三相對稱電路無功功率的方法。4．掌握應(yīng)用Multisim14軟件驗證三相交流電路的功率測量方法。2.10三相交流電路的功率測量二、實驗設(shè)備及材料1.裝有Multisim14的計算機

2.交流電壓表

0-500V

一只3.交流功率表

0-5A，0-450V

三只4.白熾燈組

25W/220V

3只5.電容器4.7uF/500V一只6.三相調(diào)壓器 TSGC2-1.5K·VA 一臺2.10三相交流電路的功率測量三、實驗原理

在對稱三相四線制中，因各相負載所吸收的功率相等，故可用一只功率表測出任一相負載的功率，再乘以3，即得三相負載吸收得總功率，這種方法稱為一瓦計法（一表法）。1.三瓦計法（一瓦計法）2.10三相交流電路的功率測量

在不對稱三相四線制電路中，各相負載吸收的功率不再相等。這時可用三只功率表直接測出每相負載吸收的功率PA、PB和PC，或用一只功率表分別測出各相負載吸收的功率PA、PB和PC，然后再相