電工電子技術(shù)實驗指導匯總.doc

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1、實驗一戴維南定理的驗證一．實驗目的1．驗證戴維南定理、諾頓定理的正確性，加深對該定理的理解；2．掌握測量有源二端網(wǎng)絡等效參數(shù)的一般方法。二．實驗原理1．戴維南定理和諾頓定理戴維南定理指出：任何一個有源二端線性網(wǎng)絡，總可以用一個電壓源US和一個電阻RS串聯(lián)組成的實際電壓源來代替，其中：電壓源US等于這個有源二端網(wǎng)絡的開路電壓UOC,內(nèi)阻RS等于該網(wǎng)絡中所有獨立電源均置零(電壓源短路，電流源開路)后的等效電阻RO。US、RS和IS、RS稱為有源二端網(wǎng)絡的等效參數(shù)。2．有源二端網(wǎng)絡等效參數(shù)的測量方法（1）開路電

2、壓、短路電流法在有源二端線性網(wǎng)絡輸出端開路時，用電壓表直接測其輸出端的開路電壓UOC,然后再將其輸出端短路，測其短路電流ISＣ，且內(nèi)阻為：。此法必須在短路電流Isc的數(shù)值小于有源二端網(wǎng)絡允許范圍內(nèi)進行，否則會因短路電流過大而損壞網(wǎng)絡內(nèi)的器件。(2)伏安法用電壓表、電流表測出有源二端網(wǎng)絡的外特性曲線，如圖5－1所示。開路電壓為UOC，根據(jù)外特性曲線求出斜率tgφ，則內(nèi)阻為：圖5-1。(3)半電壓法如圖5－2所示，當負載電壓為被測網(wǎng)絡開路電壓UOC一半時，負載電阻RL的大?。ㄓ呻娮柘涞淖x數(shù)確定）即為被測有源二端

3、網(wǎng)絡的等效內(nèi)阻RS數(shù)值。圖5-2圖5-3(4)零示法14在測量具有高內(nèi)阻有源二端網(wǎng)絡的開路電壓時，用電壓表進行直接測量會造成較大的誤差，為了消除電壓表內(nèi)阻的影響，往往采用零示測量法，如圖5－3所示。零示法測量原理是用一低內(nèi)阻的恒壓源與被測有源二端網(wǎng)絡進行比較，當恒壓源的輸出電壓與有源二端網(wǎng)絡的開路電壓相等時，電壓表的讀數(shù)將為“0”，然后將電路斷開，測量此時恒壓源的輸出電壓U，即為被測有源二端網(wǎng)絡的開路電壓。三．實驗設備1．直流數(shù)字電壓表、直流數(shù)字毫安表2．直流穩(wěn)壓電源3．直流穩(wěn)流電源4．綜合實驗臺四．實驗內(nèi)容被

4、測有源二端網(wǎng)絡如圖5-4所示.圖5—41．圖5-4線路接入直流穩(wěn)壓電源US＝12V和直流穩(wěn)流電源IS＝20mA及可變電阻RL。先斷開RL測UOC，再短接RL測ISC，則Ro＝UOC／Isc，填入下表。表5-1Uoc(V)Isc(mA)Ro=Uoc/Isc2．負載實驗利用NEEL—23元件箱中的不同阻值按照表5-2選取合適的RＬ值，測量有源二端網(wǎng)絡的外特性。表5-2RL(W)990900800700600500400300200100U(V)I(mA)3．驗證戴維南定理：利用NEEL—23元件箱中的不同阻值，將其阻

5、值調(diào)整為等效電阻RΟ值，然后令其與直流穩(wěn)壓電源（調(diào)到步驟“1”時所測得的開路電壓UＯＣ之值）相串聯(lián)，仿照步驟“142”測其特性，對戴氏定理進行驗證。表5-3RL(W)990900800700600500400300200100U(V)I(mA)五．實驗注意事項1．測量時，注意電流表量程的更換；2．改接線路時，要關(guān)掉電源。六．預習與思考題1．說明戴維南定理和諾頓定理的應用場合。七．實驗報告要求1．根據(jù)步驟2和3分別繪出曲線,驗證戴維南定理的正確性；2．回答思考題。14實驗二日光燈的安裝及功率因數(shù)的提高一．

6、實驗目的１．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．掌握日光燈線路的接線。３．理解提高電路功率因數(shù)的意義并掌握其方法。二．原理說明1．在單相正弦交流電路中，用交流電流表測得各支路中的電流值，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和２．日光燈線路如圖10-1所示，圖中Ａ是日光燈　　　　　　　　　圖10-1　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　管，Ｌ是鎮(zhèn)流器，Ｓ是啟輝器，。有關(guān)日光燈的工作原理請自行翻閱有關(guān)資料。3．并聯(lián)電容提高電路的功率因數(shù)

7、。通常提高電感性負載功率因數(shù)的方法是在負載兩端并聯(lián)適當數(shù)量的電容器，使負載的總無功功率Q＝QL－QC減小，在傳送的有功率功率P不變時，使得功率因數(shù)提高，線路電流減小。當并聯(lián)電容器的QC＝QL時，總無功功率Q＝0，此時功率因數(shù)＝1，線路電流I最小。C=P（tanφ1－tanφ）/wU三．實驗設備1．交流電壓、電流、功率、功率因數(shù)表2．調(diào)壓輸出3．綜合實驗臺（包括30Ｗ日光燈、30Ｗ鎮(zhèn)流器，電容器，電流插頭）四．實驗內(nèi)容1．日光燈線路接線與測量按圖10-2組成線路，經(jīng)指導教師檢查后按下閉合按鈕開關(guān)，調(diào)節(jié)自耦調(diào)

8、壓器的輸出，使其輸出電壓緩慢增大，直到日光燈剛啟輝點亮為止。將電壓調(diào)至220Ｖ，測量功率Ｐ，電流Ｉ，電壓等值，填寫下表，驗證電壓、電流相量關(guān)系。(將電容開關(guān)斷開)14　　　　　　　　　圖10-22．并聯(lián)電路——電路功率因數(shù)的改善分別接通不同值的電容，進行重復測量，填寫下表。CP(W)U(V)U1(V)U2(V)I(A)IC(A2)IL(A1)λ0uF1uF