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电工学实验指导书

电工学实验指导书
电工学实验指导书

《电工学》实验指导书

信息与机电工程学院

实验一 基尔霍夫定律和叠加原理

一、 实验目的

验证基尔霍夫定律和叠加原理

二、实验器材

1. 1台型号为RTDG -3A 或 RTDG -4B 的电工技术实验台 2. 1块型号为 RTDG -02的基尔霍夫定律与叠加原理实验电路板 3. 1台型号为 RTT01-2 直流电压/电流表

三、实验内容

1. 验证基尓霍夫电流定律(KCL ),即验证:在电路中,任一时刻,任一节点,流过该节

点的电流代数和恒为零。

2. 验证基尓霍夫电压定律(KVL ),即验证:在电路中,任一时刻,沿任一回路循行一周,

各段电压的代数和恒为零。

3. 验证叠加原理,即验证:在线性电路中,当电路里有多个电源共同作用时,某一支路的

响应等于电路中所有独立电源单独作用时在该支路产生响应的代数和。

四、实验原理图

E +

_

E 2+_

4

5

图1-1 验证基尔霍夫定律和叠加原理的原理图

五、实验过程

1. 验证基尓霍夫定律的操作过程

(1) 调节恒压源并用直流电压表监测,使两路恒压源的输出分别为E 1 = 6V 、E 2 = 12V 。 (2) 先将实验电路板(实验挂箱RTDG —02上)中的开关S 1、S 2向内置于短路位置 (3) 将已调节好输出电压值的两路恒压源分别与实验电路板联接起来,实验电路联接完成

后,将开关S 1、S 2分别打向外测,置于与电源E 1 、E 2相联接的位置。

表1-1 基尔霍夫定律的验证

(4) 按照原理图中所标明的F 、A 、B 、C 、D 、E 各点位置,用直流电压表分别测量表1—1

中所列的各段电路的电压值,并将测量数据记入表1—1中。在测量电压时应注意电压表测量表笔与电路联接时的极性(电压表的+极性端应与被测电压下标中的第一个字母对应点相联接),如果电压表测量表笔与实验电路在联接时极性不正确,电压表的显示数据前将出现一个负号。

2. 验证叠加原理的操作过程

(1) 令电源E 1单独作用(将开关S 1向外联接在电源E 1侧,开关S 2向内转接至短路侧),用

电压表和毫安表测量I 3及U AD 的数值,将测量数据记入表1—2中。

(2) 令电源E 2单独作用(将开关S 1向内接至短路侧,开关S 2向外联接在电源E 2侧),用电

压表和毫安表测量I 3及U AD 的数值,将测量数据记入表1—2中。

(3) 令电源E

1、电源E 2共同作用(将开关S 1和S 2分别向外接至电源E 1和电源E 2侧),用电压表和毫安表测量I 3及U AD ,将测量数据记入表1—2中。

表1-2 叠加原理的验证

六、注意事项

(1) 实验前需要做充分的准备:预习实验内容,写出预习报告。无预习报告者不得进入实验室做实验。

(2) 实验台操作面板上的两路直流稳压电源自备指示表头中的指示数值,只作为显示仪表

使用,电源实际输出的电压值应以直流电压表测量的数值为准,并应注意电压表测量表笔联接时的正、负极性。

(3) 在联接电流表测量插头时,应注意测量插头的红、黑接线端应与毫安表的+、—极(红、

黑接线柱)相对应。

(4) 在本次实验中,如需电源不作用,应相应转接电源控制开关S1、S2至短路侧,绝不允

许将直流稳压电源的输出端直接短路,那样会损坏实验仪器。

(5) 在实验连线中、检查实验连线时以及实验结束后拆线时,均应切断实验台的电源,在

断电状态下操作。

(6) 实验完毕,拆线时用力不要过猛,以防止拔断导线,最好是轻轻的旋拔。做完实验后,

收拾好实验设备与器材,经实验指导老师检查并签字后方可离开实验室。

七、实验预习要求

(1)根据图1-1的电路参数,计算出待测电流I1、I2、I3和各电阻上的电压数值,以便实

验测量时,可正确地选定毫安表和电压表的量程。

(2)若用指针式直流毫安表测各支路电流,在什么情况下可能会出现指针反偏,如出现指

针反偏时,应如何处理?在记录数据时应注意什么?若用数字直流毫安表进行测量时,会有什么显示?

(3)在叠加原理实验中,电源E1、E2分别单独作用时,在实验中应如何操作?可否直接将

不作用的电源(E1或E2)置零(短接)?

八、实验报告要求

(1)画出实验原理图。

(2)根据实验中测量得到的数据,用计算的方法验证基尔霍夫定律和叠加原理。

(3)在有误差时,应做误差分析。

实验的收获、体会。

实验二戴维南定理

二、实验目的

验证戴维南定理,了解等效电路的概念

二、实验器材

1.1台型号为RTDG-3A或RTDG-4B 的电工技术实验台

2.1个型号为RTDG-08的的实验电路板,含有可变电阻箱

3.1块型号为RTDG-02的戴维南定理实验电路板

4.1台型号为RTT01-2 直流电压/电流表

5.1块型号为UT70A 的数字万用表

6.1个1kΩ的电位器

三、实验内容

验证戴维南定理,即验证:任何一个有源二端网络,都可以用一个电压源和电阻的串联电路来等效替代,其中电压源的大小等于有源二端网络在端口处的开路电压U OC,串联电阻等于将有源二端网络转变为无源二端网络后在端口处的等效电阻R O。

四、实验原理图

I

10

图2-1 被测有源二端网络

L

图2-2 戴维南等效电路

五、实验过程

(1)调节恒压源输出旋纽并用直流电压表监测,使输出电压数值为U s=12V;调节恒流源的输出旋纽,使输出电流数值为I s=10mA。

(2)按照实验电路图2-1(实验挂箱RTDG—02)连线。把网络端口处的开关向右接至A、B端口处。按照图中的位置分别将电压源和电流源接入实验电路。

(3)用直流电压表和直流毫安表在含源二端网络的端口A、B处分别测量含源二端网络的开路电压U oc(开关接至右侧,不接负载电阻)和短路电流I sc(开关接至左侧短路处),将测量结果记入表2—1中。

(4)按照表2—1中的测量数据,计算二端网络的等效电阻R o,将计算结果记入表2—1中。(5)在含源二端网络的端口A、B处接入可调电阻箱R L,按照表2—2设定R L的电阻值,用直流电压表和直流毫安表分别测量出与其相对应的电压U AB和电流I AB,将测量结果记入表2—2中。

(6)用数字万用表的欧姆档监测,调节图2—2中1kΩ的电位器,使其电阻值与有源二端网络的等效电阻R o相等(此时应断电测量,该电路中1kΩ的电位器不能通电);调节实验台的恒压源输出旋纽,使其输出电压数值与有源二端网络的开路电压U oc的数值大小相等。按照图2—2联接实验电路,接入可调电阻箱R L。

(7)按照表2—2调节R L的电阻值,用直流电压表和直流毫安表分别测量出与其对应的电压U和电流I的数值,将测量结果记入表2—2中。

表2-1 测量戴维南等效电路参数

表2-2有源二端网络与戴维南等效电路外特性比较

六、注意事项

(1) 实验前需要做充分的准备:预习实验内容,写出预习报告。无预习报告者不得进入实验室做实验。

(2) 用万用表的欧姆档测量电阻时,一定不能带电测量,这时电路中应切断所有电源,待

阻值测量完成后,应及时将万用表旋钮转回电压测量档,以避免损坏万用表。

(3) 在实验连线中、检查实验连线时以及实验结束后拆线时,均应切断实验台的电源,在

断电状态下操作。

(4) 实验完毕,拆线时用力不要过猛,以防拔断导线,最好是轻轻的旋拔。做完实验后,

收拾好实验设备与器材,经实验指导老师检查并签字后方可离开实验室。

七、实验预习要求

请在实验前对原理图2-1预先作好计算,以便调整实验线路及测量时可准确地选取电

表的量程。

八、实验报告要求

(1)画出实验原理图。

(2)根据表2—2中测量的实验数据,用坐标纸分别绘出有源二端网络等效变换前后的外特性曲线,验证戴维南定理。

(3)对实验结果进行误差分析。

(4)实验的收获、体会。

实验三日光灯电路及其功率因数的提高

三、实验目的

1.了解日光灯电路的工作原理

2.掌握提高功率因数的意义与方法

二、实验器材

1.1台型号为RTDG-3A或RTDG-4B 的电工技术实验台

2.1根40W日光灯灯管

3.1台型号为RTZN13智能存储式交流电压/电流表

4.1个型号为RTDG-08的实验电路板,含有镇流器、启辉器、电容器组

三、实验内容

测量日光灯电路有并联电容和没有并联电容这两种情况下的功率因数,掌握提高功率因数的方法。

四、实验原理

在正弦交流电路中,功率因数的高低关系到交流电源的输出功率和电力设备能否得到充分利用。为了提高交流电源的利用率,减少线路的能量损耗,可采取在感性负载两端并联适当容量的补偿电容,以改善电路的功率因数。并联了补偿电容器C 以后,原来的感性负载取用的无功功率中的一部分,将由补偿电容提供,这样由电源提供的无功功率就减少了,电路的总电流?也会减小,从而使得感性电路的功率因数cos φ得到提高。

图4-1 日光灯电路原理图

五、实验过程

3.日光灯没有并联电容时的操作过程

(1) 先切断实验台的总供电电源开关,按照实验电路图4—1来连线。用导线将调压器输出

相线端、总电流测量插孔、日光灯电流测量插孔、镇流器、日光灯灯丝一端、启辉器、日光灯灯丝另一端、调压器输出地线端按顺序联接到实验线路中。

(2) 用导线将电容器电流测量插孔与电容器组串联再与上述日光灯电路并联,并将电容器

组中各电容器的控制开关均置于断开位置。注意,电容器电流测量插孔应联接在总电流测量插孔的后面。

(3) 实验电路接线完成后,需经过实验指导教师检查无误,方可进行下一步操作。

(4) 将安装在电工实验台左侧面的自耦变压器调压手柄按照逆时针方向旋转到底。

(5) 闭合实验台的总供电电源开关,按下启动按键。

(6) 按下调压按键,使实验台的调压器开始工作,这时实验台上的三相电压表显示调压器

的输出电压。

(7) 闭合交流电表开关,用导线将交流电压表与调压器输出端相联接,按顺时针方向旋转

自耦变压器的调压手柄,用交流电压表监测,将调压器输出电压逐渐调升至220V。这时安装在实验台内部的日光灯灯管将会点亮,日光灯电路开始正常工作。

(8) 使用交流电压表、交流电流表,按表4—1中的顺序测量电路端电压U、电路总电流I、

日光灯灯管电压U R,将测量结果记入表4—1中。

表4—1 日光灯电路的测量

2. 日光灯并联电容时的操作过程

按照表4—2中列出的电容器容量值,逐项测量电路总电流I、日光灯支路电流I R(或I L)、电容器支路电流I C的数值,并将测量结果记入表4—2中。

表4-2并联电容提高功率因数

六、注意事项

(1) 实验前需要做充分的准备:预习实验内容,写出预习报告。无预习报告者不得进入实

验室做实验。

(2) 本实验使用220V动力线路供电,在进行日光灯电路的联接线操作时,务必切断实验

台总供电电源开关,严禁带电操作。

(3)在本次实验中需要测量三条支路电流,需要在实验电路中接入三个电流测量插孔,如

果接入的电流测量插孔个数不够,将无法正常完成电流数值的测量。

(4)如果实验电路接线正确,接通工作电源后日光灯不能正常点亮,可转动启辉器以使日

光灯点亮。

(5) 在实验连线中、检查实验连线时以及实验结束后拆线时,均应切断电源,在断电状态

下操作。

(6) 实验完毕,拆线时用力不要过猛,以防拔断导线,最好是轻轻的旋拔。做完实验后,

收拾好实验设备与器材,经实验指导老师检查并签字后方可离开实验室。

七、实验预习要求

(1)正确解读日光灯电路接线图,掌握日光灯的工作原理。

(2)当日光灯电路中缺少了启辉器时,人们常用一根导线将启辉器的两端短接一下,然后

迅速断开,这样也能使日光灯点亮;或用一只启辉器去点亮多只同类型的日光灯,这是为什么?

(3)为了提高电路功率因数,常在感性负载上并联电容器,此时增加了一条电容支路,试

问电路的总电流是增大还是减小?此时感性元件上的电流和功率是否改变?

八、实验报告要求

(1)画出实验原理图。

(2)根据表4—1中的实验数据,计算日光灯电路的功率因数cosφ值。

(3)根据表4—2中的实验数据,计算在并联不同容量值的电容器时日光灯电路的功率因

数cosφ值。

(4)由表4—2中计算出的功率因数cosφ值分析,使日光灯电路功率因数改善效果最佳的

电容器容量值为多少。

(5)讨论改善感性电路功率因数的方法、意义及注意事项。

(6)记录实验现象及实验数据,并对实验结果进行分析。

(7)实验的收获、体会。

实验四一阶R C电路的响应及其应用

一、实验目的

1.观察一阶RC电路的零输入响应、零状态响应、全响应。

2.掌握示波器的使用方法,学习用示波器测绘电路的输出波形及电路参数。

3.了解微分电路、积分电路的特性。

二、实验器材

1.1台型号为RTDG-3A或RTDG-4B 的电工技术实验台

2.1块型号为RTDG-02的RC一阶电路实验板

3.1台型号为SS-7802A 的双踪示波器

4.1台型号为RTZN01 智能函数信号发生器

三、实验内容

1.用示波器观察一阶RC电路的响应,测定时间常数τ。一阶RC电路的响应是由于在电路里储能元件电容器中储存的能量不能突变引起的,当电容在充、放电时,电容电压将会按照指数规律变化。用示波器可以观察到电容电压的变化规律、并可测定时间常数。2.用示波器观察积分电路、微分电路的输出波形。

四、实验原理

一阶RC 电路的暂态过程,是电容器逐步储存或释放能量的渐变过程。暂态过程是十分短暂的单次变化过程,为清晰地观察一阶电路的暂态响应,我们应用函数信号发生器输出的矩形脉冲信号来模拟阶跃激励信号,即令函数信号发生器输出矩形波的上升沿作为RC 电路在零状态响应时的正阶跃激励信号;矩形波的下降沿作为RC 电路在零输入响应时的负阶跃激励信号,这样在示波器显示屏中将会出现稳定的一阶电路响应的波形,由此可以按照图3-2所示的方法,应用示波器测量电路的时间常数,时间常数即为充电到Q点(电容电压正好为0.632U cm)所花的时间n。

图3-1 测定时间常数τ的原理图图3-2 时间常数τ的测定

图3-3 RC积分电路(τ = RC >> T P )图3-4 RC微分电路(τ = RC << T P )

五、实验过程

4.观察一阶RC电路的响应,测定时间常数τ的操作过程

(1) 在电工实验台上放好一台编号为RTDG—04的实验挂箱。仔细观察实验挂箱上的电路,

如图3—5所示。电路图中左上方并联的四个元件与其它的电路元件为串联关系,中间位置的其余元件均为并联关系。

u o

图3-5 一阶、二阶电路实验线路板

(3) 闭合函数信号发生器的工作电源开关,函数信号发生器显示屏中出现字母P,表示函数

信号发生器处于准备工作状态。在信号发生器的控制面板上按下波形选择按键,当信号发生器的显示屏上出现数字5后,按下数字键4,即选择了方波信号输出,这时信号发生器输出信号为方波信号,同时信号发生器自动设定输出信号的频率为1kHz,用导线将信号发生器的输出端与实验挂箱的信号输入端联接起来。

(4) 闭合双踪示波器的工作电源,调节显示屏下方的调节旋钮(辉度、字符显示、聚焦),

在示波器的显示屏上调节出示波器的两个扫描光标,用示波器专用的同轴电缆线将实验挂箱中的实验电路的输入、输出端分别接入示波器的采样输入通道1、采样输入通道2,然后调节信号发生器的输出幅度调节旋钮,调节信号发生器的输出电压幅值,用示

波器监测。将示波器的Y轴衰减旋钮调至1V档,在示波器的显示屏上观测,使方波信号电压的幅值在显示屏的方格中占3个方格,即为方波信号电压的幅值是3V。

(5) 在实验电路板左上方串联的元件中选择电阻R = 30 kΩ、在并联的元件中选择电容C =

2400 pF,分别闭合相应的开关将选中的R与C接入实验电路,调节示波器显示屏中输出信号的Y轴位移,使输出信号的坐标轴与输入信号的坐标轴相重合,在示波器显示屏中同时观察一阶电路的激励与响应(输入与输出)的波形,在表3—1中按照表中所给的时间间隔描绘出电路的响应(输出)波形。

(6) 在示波器的控制面板上按下测量功能选择按键ΔV-Δt-OFF,选择示波器的时间间隔测

量Δt功能,选择该功能时,在示波器显示屏上会出现两条垂直的测量光标H1、H2,同时在显示屏下方的字符显示中会出现Δt、1/Δt字符。按下光标跟踪方式选择按键TCK/C2,使测量光标H1、H2的顶端出现指示光点,这时转动示波器的多功能旋钮FUNCTION,显示屏中的两条测量光标将按照旋钮转动的方向同时移动。将测量光标H1移动到与输出信号U C 的起点位置相重合的地方(坐标轴的原点),再按动TCK/C2按键,选择H2移动方式,(在H2光标的顶端出现指示光点,H1光标的顶端没有指示光点),旋转FUNCTION旋钮,H2光标将开始移动,而H1光标不会移动。将H2光标移动至输出电压最大值的0.632倍(0.632U cm)处,这时在显示屏左下方显示的示波器时间间隔测量值Δt值即为一阶电路的时间常数τ的数值,将测量结果记入表3—1中。

表3-1 时间常数τ的测定

2. 观察积分电路、微分电路输出波形的操作过程

(1) 调节电路参数,令一阶电路的时间常数τ>>方波作用时间T P ,本次实验中,我们选

择R = 30 kΩ、C = 0.1μF,闭合相应的开关,将选择的R、C元件接入电路,使电路满足积分电路构成的条件,电路输入信号仍为方波信号,在方波信号的作用下,观察一阶电路响应的波形,并将波形定性描绘在表3—2中。

(2) 调节电路参数,令一阶电路的时间常数τ<< 方波作用时间T P ,本次实验中,我们在

电路板左上方的串联元件中选择C = 0.01μF,在电路板中间的并联元件中选择R = 1k Ω,闭合相应的开关,将选择的R、C元件接入电路,使电路满足微分电路的条件,在方波信号作用下,观察一阶电路响应的波形,并将波形定性描绘在表3—2中。

表3-2 RC积分电路与微分电路

六、注意事项

(1) 实验前需要做充分的准备:预习实验内容,写出预习报告。无预习报告者不得进入实

验室做实验。

(2) 在使用示波器时,显示屏扫描光标的辉度不应过亮,应将辉度调节旋钮适度调节,使

示波器光标辉度合适即可,以延长示波管的使用寿命。

(5)在调节电子仪器各旋钮时,调节动作不应过猛,以避免仪器损坏。

(6)在测量时间常数τ时,应先行计算出0.632U cm 的数值。

(7)在使用示波器的测量功能时,应注意测量光标H1、H2的相对位置,如果测量光标H1、

H2的位置确定有误,显示屏中测量值Δt的数值前会出现负号。

(6) 在实验连线中、检查实验连线时以及实验结束后拆线时,均应切断电源,在断电状态

下操作。

(7) 信号源的接地端应与示波器的接地端联接在一起(称共地),以防外界干扰信号影响

测量的准确性。

(8) 实验完毕,拆线时用力不要过猛,以防拔断导线,最好是轻轻的旋拔。做完实验后,

收拾好实验设备与器材,经实验指导老师检查并签字后方可离开实验室。

七、实验预习要求

(4)什么样的电信号可作为一阶RC电路零输入响应、零状态响应和全响应的激励信号?

(5)已知一阶RC电路的R = 30kΩ,C = 0.01μF,试计算时间常数τ,并根据τ的物理

意义,拟定时间常数τ的测量方案。

(6)构成积分电路和微分电路的条件是什么?它们在矩形脉冲信号的激励下,输出信号

波形的变化规律如何?这两种电路有何作用?

八、实验报告要求

(1)画出实验原理图。

(2)根据一阶电路的参数,计算时间常数τ的数值,并与实验中测量出的τ值做对比。

(3)根据实验结果,总结积分电路和微分电路的电路结构、组成条件、输出波形变化规律

及其应用。

(4)记录实验现象及实验数据,并对实验结果进行分析。

(5)实验的收获、体会。

实验五三相异步电动机正反转控制

一、实验目的

1.通过对三相鼠笼式异步电动机正反转控制线路的安装接线,掌握由电气原理图接成实际操作电路的方法。

2.加深对电气控制系统各种保护、自锁、互锁等环节的理解。

3.学会分析、排除继电—接触控制线路故障的方法。

二、原理说明

在鼠笼机正反转控制线路中,通过象序的更换来改变电动机的旋转方向。本实验给出两种不同的正、反转控制线路如图5-1及5-2,具有如下特点:

1.电气互锁

为了避免接触器KM1(正转)、KM2(反转)同时得电吸合造成三相电源短路,在KM1(KM2)线圈支路中串接有KM2(KM1)常闭触头,它们保证了线路工作时KM1、KM2不会同时得电(如图5-1),以达到电器互锁目的。

2.电气和机械双重互锁除电气互锁外,可再采用复合按钮SB1与SB2组成的机械互锁环节(如图5-2),以求线路工作更加可靠。

3.线路具有短路、过载、失、欠压保护等功能。

四、实验内容

认识各电器的结构、图形符号、接线方法;抄录电动机及各电器铭牌数据;并用万用表Ω档检查各电器线圈、触头是否完好。

鼠笼机接成Δ接法;实验线路电源端接三相自耦调压器输出端U、V、W,供电线电压为380V。

1.接触器联锁的正反转控制线路

按图5-1接线,经指导教师检查后,方可进行通电操作。

(1)开启控制屏电源总开关,按启动按钮调节调压器输出,使输出线电压为380V。

(2)按正向启动按钮SB1,观察并记录电动机的转向和接触器的运行情况。

(3)按反向启动按钮SB2,观察并记录电动机的转向和接触器的运行情况。

(4)按停止按钮SB3,观察并记录电动机的转向和接触器的运行情况。

(5)再按SB2,观察并记录电动机的转向和接触器的运行情况。

(6)实验完毕,按控制屏停止按钮,切断三相交流电源。

图5-1

2.接触器和按钮双重联锁的正反转控制线路

按图5-2接线,经指导教师检查后,方可进行操作。

(1)按控制屏启动按钮,接通380V三相交流电源。

(2)按正向启动按钮SB1,电动机正向起动,观察电动机的转向及接触器的动作情况。按停止按钮SB3,使电动机停转。

(3)按反向启动按钮SB2,电动机反向起动,观察电动机的转向及接触器的动作情况。按停止按钮SB3,使电动机停转。

(4)按正向(或反向)启动按钮,电动机起动后,再去按反向(或正向)启动按钮,观察有何情况发生?

(5)电动机停稳后,同时按正、反向两只启动按钮,观察有何情况发生?

(6)失压与欠压保护

a、按启动按钮SB1(或SB2)电动机起动后,按控制屏停止按钮,断开实验线路三相电源,模拟电动机失压(或零压)状态,观察电动机与接触器的动作情况,随后,再按控制屏上启动按钮,接通三相电源,但不按SB1(或SB2),观察电动机能否自行起动?

b、重新起动电动机后,逐渐减小三相自耦调压器的输出电压,直至接触器释放,观察电动机是否自行停转。

⑺过载保护

打开热继电器的后盖,当电动机起动后,人为地拨动双金属片模拟电动机过载情况,观

察电机、电器动作情况。

五、故障分析

1.接通电源后,按启动按钮(SB1或SB2),接触器吸合,但电动机不转,切发出“嗡嗡”声响或电动机能起动,但转速很慢。这种故障来自主回路,大多是一相断线或电源缺相。

2.接通电源后,按启动按钮(SB1或SB2),若接触器通断频繁,且发出连续的劈啪声或吸合不牢,发出颤动声,此类故障原因可能是:

⑴线路接错,将接触器线圈与自身的常闭触头串在一条回路上了。

⑵自锁触头接触不良,时通时断。

⑶接触器铁心上的短路环脱落或断裂。

⑷电源电压过低或与接触器线圈电压等级不匹配。

六、预习思考题

1.在电动机正、反转控制线路中,为什么必须保证两个接触器不能同时工作?采用哪些措施可解决此问题,这些方法有何利弊,最佳方案是什么?

2.在控制线路中,短路、过载、失、欠压保护等功能是如何实现的?在实际运行过程中,这几种保护有何意义?

3.图5-2中辅助常闭触点KM2和KM1的作用是什么?若在控制电路中将二者调接,主电路和

控制电路能否正常工作?为什么?

电工实验答案

电路元件伏安特性的测定为什么做完步骤1后,在做步骤2之前, 必须把电源的输出调到最小? 在测二极管和稳压管的实验中加上限流电阻的R有何作用? 控制测试电流,防止损坏元件。 限流电阻的作用也是防止二极管因电流过大而损坏。二极管在正向导通时,稳压管在击穿时,如无限流电阻,通过的电流会急剧增大,导致损坏。 二极管和稳压二极管有何异同点 普通硅二极管和硅稳压管在本质上没有不同,都是PN结结构。都有一样的正向与反向伏安特性。唯一不同点是稳压管利用的是二极管的反向击穿电压为一定值的特性来工作的(工作于反向击穿状态),此值制造时可控制在一定的电压范围内,因此稳压管有很大的应用范围;硅二极管的正向特性也可稳压,但是只有0.7v左右(工作于正向导通状态),稳压应用范围很窄 2. 说明测有源二端网络开路电压U OC及等效电阻R0的几种方法,并比较其优缺点。 答:(1)测开路电压U OC的方法优缺点比较: ①零示法测U OC。优点:可以消除电压表内阻的影响;缺点:操作上有难度,难于把握精确度。 ②直接用电压表测U OC。优点:方便简单,一目了然;缺点:会造成较大的误差。 (2)测等效电阻R0的方法优缺点比较: ①直接用欧姆表测R0。优点:方便简单,一目了然;缺点:会造成较大的 误差。 ②开路电压、短路电流测R0。优点:测量方法简单,容易操作;缺点:当 二端网络的 内阻很小时,容易损坏其内部元件,因此不宜选用。 ③伏安法测R0。优点:利用伏安特性曲线可以直观地看出其电压与电流的关系;缺点:需作图,比较繁琐。 ④半电压法测R0。优点:方法比较简单;缺点:难于把握精确度。 1.电源单独作用时,将令一开关投向短路侧,不能将电压源短接置零. 2.1.根据实验所记录的波形及曲线,说明电容器充放电时电流电压变化规律及电路参数 的影 响。 答: 电容器充放电时电流电压变化规律都是指数曲线,曲线衰减快慢可以用电路的时间常数τ来表示,τ可以根据R 和计算,即C RC τ= ,若R 的单位为欧姆,C 的单位为法拉, 则τ的单位为秒。τ越大,过渡过程就越长。一般经过3~5τ的时间后,过渡过程趋于结束。

电工学实验指导书汇总Word版

电工学实验指导书 武汉纺织大学 实验一直流电路实验 (1)

实验二正弦交流电路的串联谐振 (4) 实验三功率因数的提高 (6) 实验四三相电路实验 (9) 实验五微分积分电路实验 (12) 实验六三相异步电动机单向旋转控制 (14) 实验七三相异步电动机正、反转控制 (16) 实验八单相桥式整流和稳压电路 (18) 实验九单管交流放大电路 (19) 实验十一集成运算放大器的应用 (24) 实验十二组合逻辑电路 (26) 实验十三移位寄存器 (29) 实验十四十进制计数器 (33)

实验一直流电路实验 一、实验目的: 1.验证基尔霍夫定律 2.研究线性电路的叠加原理 3.等效电源参数的测定 二、实验原理: 1.基尔霍夫定律是电路理论中最重要的定律之一,它阐明了电路整体结构必须遵守的定律,基尔霍夫定律有两条即电流定律和电压定律。 电流定律:在任一时刻,流入电路中任一节点的电流之和等于流出该节点的电流之和,换句话来说就是在任一时刻,流入到电路中任一节点的电流的代数和为零,即∑I=0。 电压定律:在任一时刻,沿任一闭合回路的循行方向,回路中各段电压降的代数和等于零,即 ∑U=0。 2.叠加原理:n个电源在某线性电路共同作用时,它们在电路中任一支路中产生的电流或在任意两点间所产生的电压降等于这些电源单独作用时,在该部分所产生的电流或电压降的代数和。三、仪器设备及选用组件箱: 1.直流稳压电源 GDS----02 GDS----03 2.常规负载 GDS----06 3.直流电压表和直流电流表 GDS----10 四、实验步骤: 1.验证基尔霍夫定律 按图1—1接线,(U S1、U S2分别由GDS---02,GDS---03提供)调节U SI=3V,U S2=10V,然后分别用电流表测取表1—1中各待测参数,并填入表格中。 2.研究线性电路的叠加原理 ⑴将U S2从上述电路中退出,并用导线将c、d间短接,接入U S1,仍保持3V,测得各项电流,电压,把所测数据填入表1—2中;

电工电子实验指导书

电工电子技术实验指导书 实验一日光灯电路及功率因数的改善 一、实验目的 1、验证交流电路的基尔霍夫定律。 ⒉了解日光灯电路的工作原理。 ⒊了解提高功率因数的意义和方法。 二、实验仪器及设备 ⒈数字万用表一块 ⒉交流电流表一块 ⒊ZH-12电学实验台 ⒋日光灯管、镇流器、电容器、起辉器各一个 三、实验原理 ⒈日光灯工作原理: 日光灯电路由灯管、启动器和镇流器组成,如图5-1所示。 ①日光灯:灯管是内壁涂有荧光物质的细长玻璃管,管的两端装有灯丝电极,灯丝上涂有受热后易发射电子的氧化物,管内充有稀薄的惰性气体和少量的水银蒸汽。它的起辉电压是400~500V,起辉后管压降只有80V左右。因此,日光灯不能直接接在220V电源上使用。 图5-1 日光灯的原理电路

②启辉器:相当于一个自动开关,是由一个充有氖气的辉光管和一个小容量的电容器组成。辉光管的两个金属电极离得相当近,当接通电源时,由于日光灯没有点亮,电源电压全部加在启动器辉光管的两个电极之间,使辉光管放电,放电产生的热量使到“U”形电极受热趋于伸直,两电极接触,这时日光灯的灯丝通过电极与镇流器及电源构成一个回路。灯丝因有电流通过而发热,从而使氧化物发射电子。同时,辉光管两个电极接通时,电极间的电压为零,辉光放电停止,倒“U”形双金属片因温度下降而复原,两电极分开,回路中的电流突然被切断,于是在镇流器两端产生一个瞬间高压。这个高感应电压连同电源电压一起加在灯管的两端,使热灯丝之间产生弧光放电并辐射出紫外线,管内壁的荧光粉因受紫外线激发而发出可见光。 小电容用来防止启燃过程中产生的杂散电波对附近无线电设备的干扰。 ③镇流器:它的作用一是在灯管起燃瞬间产生一高电压,帮助灯管起燃 ;二是在正常工作时,限制电路中的电流。 ⒉提高功率因数的意义和方法 在电力系统中,当负载的有功功率一定,电源电压一定时,功率因数越小,线路中的电流就越大,使线路压降、功率损耗增大,从而降低了电能传输效率,也使电源设备得不到充分利用。因此,提高功率因数具有重大的经济意义。 在用户中,一般感性负载很多。如电动机、变压器、电风扇、洗衣机等,都是感性负载其功率因数较低。提高功率因数的方法是在负载两端并联电容器。让电容器产生的无功功率来补偿感性负载消耗的无功功率以减少线路总的无功功率来达到提高功率因数的目的。四、实验内容及步骤 ⒈了解日光灯的各部件及其工作原理 ⒉按图5-2接好线路,电容器先不要接入电路。

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实验一 戴维宁定理——有源二端网络等效参数的测定 一.实验目的 1.验证戴维宁定理、诺顿定理的正确性,加深对该定理的理解; 2.掌握测量有源二端网络等效参数的一般方法。 二.实验原理 1.戴维宁定理 戴维宁定理指出:任何一个有源二端网络,总可以用一个电压源U S 和一个电阻R S 串联组成的实际电压源来代替,其中:电压源U S 等于这个有源二端网络的开路电压U OC , 内阻R S 等于该网络中所有独立电源均置零(电压源短接,电流源开路)后的等效电阻R O 。 U S 、R S 和I S 、R S 称为有源二端网络的等效参数。 2.有源二端网络等效参数的测量方法 (1)开路电压、短路电流法 在有源二端网络输出端开路时,用电压表直接测其输出端的开路电压U OC , 然后再将其输出端短路,测其短路电流I S C,且内阻为: SC OC S I U R = 。 若有源二端网络的内阻值很低时,则不宜测其短路电流。 (2)伏安法 一种方法是用电压表、电流表测出有源二端网络的外特性曲线,如图1-1所示。开路电压为U OC ,根据外特性曲线求出斜率tg φ,则内阻为: I U R ??==φtg S 。 另一种方法是测量有源二端网络的开路电压U OC ,以及额定电流I N 和对应的输出端额定电压 U N ,如图1-1所示,则内阻为:N N OC S I U U R -=。 (3)半电压法 如图1-2所示,当负载电压为被测网络开路电压U OC 一半时,负载电阻R L 的大小(由电阻箱的读数确定)即为被测有源二端网络的等效内阻R S 数值。 (4)零示法 在测量具有高内阻有源二端网络的开路电 压时,用电压表进行直接测量会造成较大的误差, U U N U

电工学实验报告A2

请在左侧装订成册 大连理工大学Array本科实验报告 课程名称:电工学实验A(二)学院(系): 专业: 班级: 学号: 学生姓名: 联系电话: 2015 年~ 2016 年第2 学期

实验项目列表 姓名:学号: 注意集成运算放大器实验的上课时间(3学时):第一节:(1.2节课)7:30 第二节:(3.4节课)10:05 第三节:(5.6节课)13:00 第四节:(7.8节课)15:30 第五节:(9.10节课)18:00

电工学实验须知 一. 选课要求 实验选课前需确认已在教务选课系统中选择该课程。电工学实验实行网上选课,请按选课时间上课,有特殊情况需事先请假,无故选课不上者按旷课处理,不给补做,缺实验者不给成绩。 二. 预习要求 1.课前认真阅读实验教程,复习相关理论知识,学习本节实验预备知识,回答相关 问题,按要求写好预习报告,注意实验内容有必做实验和选做实验; 2.课前在实验报告中绘制电路原理图及实验数据表格(用铅笔、尺作图); 3.课前在实验报告中列出所用实验设备及用途、注意事项(设备型号课后填写); 4.设计性实验和综合性实验要求课前完成必要的电路设计和实验方案设计; 5.没有预习报告或预习报告不合格者不允许做实验。 三. 实验课上要求 1.每个实验均须独立完成,抄袭他人数据记0分,严禁带他人实验报告进入实验室; 2.认真完成实验操作和观测; 3.所有实验记录均需指导教师确认(盖印),否则无效; 4.请遵守《电工学实验室安全操作规则》。 四. 实验报告 1.请按要求提交预习报告; 2.所有绘图必须用坐标纸绘图,并自行粘贴在报告上; 3.实验完毕需各班统一提交实验报告,没有按要求提交报告者不给成绩;抄袭实验 报告记0分。

电力电子技术实验教程审

电工电子实验中心 实验指导书 电力电子技术实验教程

二零零九年三月

高等学校电工电子实验系列 电力电子技术实验教程 主编王利华周荣富

攀枝花学院电气信息工程学院电工电子实验中心

内容简介 本书是根据高等院校理工科本(专)科的电力电子技术实验课程的基本要求编写的。 全书包含三个部分。第一部分对基本实验的目的、内容、原理、实验仪器和实验方法进行了阐述。第二部分对DKSZ-1电机控制系统实验装置进行了简述。第三部分是对实验装置控制组件介绍。 本书可作为我校电类和非电类专业本科生、专科生实验教学用书,还可作为从事电力电子技术的工程技术人员的参考书。

前言 电力电子技术是电气工程学科的基础课程,由电力电子器件、电力电子电路、电力电子系统及其控制三部分组成,是电力电子装置、开关电源技术、自动控制系统、变频调速应用、柔性输电系统等课程的先行课程。同时,也是电气信息类其他相关专业的重要基础课之一。 电力电子技术作为21 世纪解决能源危机的必备技术之一而受到重视。本书依据应用型人才培养目标,遵循“面向就业,突出应用”的原则,注重教材的“科学性、实用性、通用性、新颖性”,力求做到学科体系完整、理论联系实际、夯实基础知识、突出时代气息,具备科学性及新颖性,并强调知识的渐进性,兼顾知识的系统性,注重培养学生的实践能力。本书着重讲授各种电能变换电路的基本工作原理、电路结构、电气性能、波形分析方法和参数计算等。通过对本课程的学习,学生能理解并掌握电力电子技术领域的相关基础知识,培养其分析问题、解决问题的能力,了解电力电子学科领域的发展方向。 本书由三部分组成。

电工学实验

实验一基尔霍夫定律的验证 一.实验目的 1.验证基尔霍夫定律,加深对基尔霍夫定律的理解。 2.掌握直流电流表的使用以及学会用电流插头、插座测量各支路电流的方法。 3.学习检查、分析电路简单故障的能力。 二.原理说明 基尔霍夫定律: 基尔霍夫电流定律和电压定律是电路的基本定律,它们分别描述结点电流和回路电压,即对电路中的任一结点而言,在设定电流的参考方向下,应有ΣI =0。一般流出结点的电流取负号,流入结点的电流取正号;对任何一个闭合回路而言,在设定电压的参考方向下,绕行一周,应有ΣU =0,一般电压方向与绕行方向一致的电压取正号,电压方向与绕行方向相反的电压取负号。 在实验前,必须设定电路中所有电流、电压的参考方向,其中电阻上的电压方向应与电流方向一致,见图1-1所示。 图1-1 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.NEEL-003A组件。 四.实验内容 实验电路如图1-1所示,图中的电源U S1用恒压源I路0~+30V可调电压输出端,并将输出电压调到+6V,U S2用恒压源II路0~+30V可调电压输出端,并将输出电压调到+12V(以直流数字电压表读数为准)。开关S1 投向U S1 侧,开关S2 投向U S2 侧,开关S3 投向R3侧。 实验前先设定三条支路的电流参考方向,如图中的I1、I2、I3所示,并熟悉线路结构,

掌握各开关的操作使用方法。 1.熟悉电流插头的结构,将电流插头的红接线端插入数字电流表的红(正)接线端,电流插头的黑接线端插入数字电流表的黑(负)接线端。 2.测量支路电流 将电流插头分别插入三条支路的三个电流插座中,读出各个电流值。按规定:在结点A,电流表读数为‘+’,表示电流流入结点,读数为‘-’,表示电流流出结点,然后根据图1-1中的电流参考方向,确定各支路电流的正、负号,并记入表1-1中。 表1-1 支路电流数据 3.测量元件电压 用直流数字电压表分别测量两个电源及电阻元件上的电压值,将数据记入表1-2中。测量时电压表的红(正)接线端应插入被测电压参考方向的高电位端,黑(负)接线端插入被测电压参考方向的低电位端。 表1-2 各元件电压数据 五.实验注意事项 1.所有需要测量的电压值,均以电压表测量的读数为准,不以电源表盘指示值为准。 2.防止电源两端碰线短路。 3.若用指针式电流表进行测量时,要识别电流插头所接电流表的“+、-”极性,倘若不换接极性,则电表指针可能反偏而损坏设备(电流为负值时),此时必须调换电流表极性,重新测量,此时指针正偏,但读得的电流值必须冠以负号。 六.预习与思考题 1.根据图1-1的电路参数,计算出待测的电流I1、I2、I3和各电阻上的电压值,记入表2-2中,以便实验测量时,可正确地选定毫安表和电压表的量程; 2.在图1-1的电路中,A、D两结点的电流方程是否相同?为什么? 3.在图1-1的电路中可以列几个电压方程?它们与绕行方向有无关系? 4.实验中,若用指针万用表直流毫安档测各支路电流,什么情况下可能出现毫安表指针反偏,应如何处理,在记录数据时应注意什么?若用直流数字毫安表进行测量时,则会有什么显示呢?

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目录 项目一基尔霍夫定律 (1) 项目二三相交流电路 (3) 项目三常见低压电器的识别、安装和运用 (5) 项目四三相异步电动机具有过载保护自锁控制线路 (7) 项目五三相异步电动机的正反转控制 (9) 项目六三相异步电动机Y-△减压起动控制 (11) 项目七模拟照明线路安装 (13)

项目一基尔霍夫定律 一、实验目的 1、学会直流电压表、电流表、万用表的使用; 2、学习和理解基尔霍夫定律; 3、学会用电流插头、插座测量各支路电流; 二、原理说明 基尔霍夫定律是电路的基本定律。测量某电路各支路电流及每个元件两端的电压,应能分别满足基尔霍夫电流定律(KCL)和电压定律(KVL)。即对电路中任一个节点而言,应有ΣI=0;对任何一个闭合回路而言,应有ΣU=0。运用上述定律时必须注意各支路或闭合回路中电流正方向,此方向可预先任意设定。 三、实验设备 表1-1 四、实验内容与步骤 (一)基尔霍夫定律 实验线路如图1-1所示。 图1-1

1、实验前先任意设定三条支路的电流参考方向,如图中的I1、I 2、I3,并熟悉线路结构,掌握各开关的操作使用方法。 2、熟悉电流插头的结构,将电流插头的两端接至数字毫安表的“+、-”两端。 3、分别将两路直流稳压源(一路如E1为+12V;另一路,如E2接0~30V可调直流稳压源接入电路)接入电路,令E1 =12V,E2 =6V;然后把开关K1打置左边、K2打置右边(E1和E2共同作用)。 4、将电流表插头分别插入AB、BC、BD三条支路的三个电流插座中,读出并记录电流值。(注意另外两个未测量支路的缺口要用导线连接起来) 5、用万用表分别测量两路电源及电阻元件上的电压值,分别记录在表1-1中。(注意电路中三个未测量支路电流缺口均要用导线连接起来)表1-1 五、实验注意事项 1、所有需要测量的电压值,均以电压表测量的读数为准,不以电源表盘指示值为准。 2、防止电源两端碰线短路。 3、若用指针式电流表进行测量时,要识别电流插头所接电流表时的“+、-”极性。倘若不换接极性,则电表指针可能反偏(电流为负值时),此时必须调换电流表极性,重新测量,此时指针可正偏,但读得的电流值必须冠以负号。 4、用电流插头测量各支路电流时,应该注意仪表的极性,及数据表格中“+、-”号的记录。 5、注意仪表量程的及时更换。

电工学简明教程第二、三版差异之处及第三版修改意见

电工学简明教程(第三版) 随着电力电子技术的发展,各种电路元器件都在不断更新,功能越来越强大,电工学简明教程第三版相比第二版删去了一些与当前实际应用不相符的内容,增加了电工技术与电子技术在实际生活中的一些具体应用电路,理论联系实际,有利于提高学生分析实际问题的能力。特别是在各章的课后拓宽题部分,基本都增加了一些针对本章知识点的实用电路,通过对这些实际电路的分析,加深学生对知识点的理解,学以致用。 第一章(电路及其分析方法) 1、本章主要对课后习题做了相关修改,增加了基尔霍夫定律、电阻串并联这两部分的习题,这两部分是后续直流电路分析方法的基础,但将原习题1.8.1关于叠加原理的选择题删掉了,整个第一章中只有一道关于叠加原理的大题,建议适当增加几道叠加原理的选择题。 2、1.9小节“电源的两种模型及其等效变换”,原来的题目为“电压源与电流源及其等效变换”这一小节开头的地方,定义的电压源模型与电流源模型比上一版更清晰,但是把上一版中的理想电压源外特性曲线这个图删掉了,建议加上这个图,能使学生更加形象的认识理想电压源与实际电压源的不同之处。同样电流源外特性曲线也是如此。 第二章(正弦交流电路) 1、2.4小节中新增加了功率三角形的概念,指出了视在功率、有功功率、无功功率三者之间的关系,建议加上功率三角形图,使学生有更直观的认识。 2、P85页下面注释,“何如”错误,应改为“比如”或“例如”。 3、2.7小节功率因数的提高,增加了实用日光灯电路例子,进一步说明提高功率因数的优点。 4、2.8小节,新增三相对称正弦电压的瞬时值之和等于0以及相量之和等于0(p89),建议增加三相对称正弦电压有效值之和不等于0,引导学生思考为什么。. 第三章(磁路和变压器) 只是在课后习题有所变动

动院电工学实验指导

实验四 戴 维 南 定 理(自拟) 一、实验目的 1、验证戴维南定理 2、学习线性含源网络等效电源参数的测定方法 二、实验原理 1、戴维南定理指出: 任何一个有源二端网络均可等效为一个实际的电压源,该等效电源的电压等于有源二端网络的开路电压U oc ,内阻R 0等于原二端网络除源后的等效电阻。 图 4-1戴维南等效电路 2、等效电阻的测量方法: (1)、用万用表直接测量无源网络的等效电阻。 (2)、分别测量有源网络的开路电压和短路电流,则等效电阻为 SC OC I U R = 0。 (3)、外加电压法:在除源后的网络端口外加电源电压Us ,测量从电压正极流入端口的电流I ,则等效电阻为 I U R S = 三、实验内容及方法 1、在实验挂件GDS — 06 上搭建一个含源二端网络与一个负载R L 相连构成的完整电路。 2、改变R L 值 ,测定与之相连的有源二端网络的伏安特性,注意取开路及短路两点。 3、测试负载开路时二端网络的戴维南等效电路参数。 4、根据第3步的结果,搭建戴维南等效电路,调节负载电阻R L 重复步骤2 5、将第2与第4步的实验数据,得出验证结论。 四、实验预习要求 1、预习戴维南定理。 2、绘制一验证戴维南定理的实验电路。 3、确定实验所用电源电压数值,选定各电阻值。并对电路进行计算,以对实验所用仪表的量程有个预测。 4、选定至少两种测试R 0的方法,供实验用。

五、仪器及设备 六、实验报告 1、说明戴维南定理的验证结论。 备注:戴维南电路设计注意事项: 1、注意信号源的使用。考虑电压源的最大输出电压(30V)、最大输出电流(1.5A)。 2、注意元器件的选用。需注意电阻元件的阻值,以及最大功率。 3、设计完的电路应进行相应的理论计算。 4、实验室可提供的元器件电阻(6W) 220 Ω300Ω510Ω1KΩ 可调电阻(二路)(4W) 0~9999Ω

电工技术实训指导书

电工技术实训指导书 (第一版) 桂林电子科技大学信息科技学院 训练一电工安全基础知识 1、安全用电知识 (1)安全距离安全距离是指工作人员与带电导体之间、导体与导体之间、导体与地面之间必须保持的最小距离。在此距离下,能保证人身、设备等的安全。 (2)安全电压加在人体上在一定时间内不致造成伤害的电压称为安全电压。安全

电压等级分为42V、36V 24V、12V、6V五种,一般情况下以36V作为安全电压。 (3)安全电流流经人体致命器官而又不至致人死命的最大电流值。安全电流值为 30mA, 2、电工安全操作知识 (1)电气操作人员应思想集中,电气线路在未经测电笔确定无电前,应一律视为“有电”,不可用手触摸,不可绝对相信绝缘体,应认为有电操作。 (2)工作前应详细检查自己所用工具是否安全可靠,穿戴好必须的防护用品,以防工作时发生意外。 (3)维修线路时要采取必要的措施,在开关手把上或线路上悬挂“有人工作、禁止合闸”的警告牌,防止他人中途送电。 (4)使用测电笔时要注意测试电压范围,禁止超出范围使用,电工人员一般使用的电笔,只许在五百伏以下电压使用。 (5)在一个插座或灯座上不可引接功率过大的用电器具。 (6)不可用潮湿的手去触及开关、插座和灯座等用电装置,更不可用湿抹布去揩抹电气装置和用电器具。 (7)工作完毕后,送电前必须认真检查,看是否合乎要求并和有关人员联系好,方能送电。 3、电气火灾消防知识 ( 1 )电气火灾发生的主要原因电气火灾是指由电气原因引发燃烧而造成的灾害。短路、过载、漏电等电气事故都有可能导致火灾。设备自身缺陷、施工安装不当、电气接触不良、雷击静电引起的高温、电弧和电火花是导致电气火灾的直接原因。周围存放易燃易爆物是电气火灾的环境条件。 (2)电气火灾的防护措施电气火灾的防护措施主要致力于消除隐患、提高用电安全,具体措施如下:①正确选用保护装置; ②正确安装电气设备; ③保持电气设备的正常运行。 4、触电的危害性与急救 (1)触电的种类人体触电有电击和电伤两类。 ①电击是指电流通过人体时所造成的内伤。通常说的触电就是电击。触电死亡大部分由电击造成。 ②电伤是指电流的热效应、化学效应、机械效应以及电流本身作用下造成的人体外伤。 (2)触电发生的主要方式 ①单相触电

电工电子学课程实验教学大纲

《电工电子学》课程实验教学大纲(一) (材料科学专业,环境工程专业,轮机工程,热能与动力专业) 一、课程基本情况 1、课程名称:电工电子学实验 Experimet of Electrotechnics and Electronics 2、课程编号:132000771 3、课程类别:专业基础 4、实验课性质:独立设课 5、课程总学时:材料科学专业,环境工程专业80学时,轮机工程,热能与动力122学时 6、实验学时:32学时, 7、实验学分:1学分 8、先修或同修课程:高等数学,物理学,电工电子学 9、适用专业:材料科学专业,环境工程专业,轮机工程,热能与动力专业 10、大纲执笔:应用电子教研室王艳红职称:副教授 11、大纲审批:

12、制定时间:2006年3月19日 二、实验教学目的和任务 《电工与电子学》是非电类专业一门很强的技术基础课程,其实验是课程的重要部分,是非电类专业的必修课。 随着科学技术的迅速发展,理工科大学生不仅需要掌握电路与电子学方面的基本理论,而且还需要掌握基本的实验技能及一定的科研能力。通过该课程的学习,使学生巩固和加深电路与电子学的基本知识,通过实践进一步加强学生独立分析问题和解决问题的能力、综合设计及创新能力,其中以培养学生实践基础和实践理论为主,为专业实践能力、创新能力,奠定扎实的基础。同时注意培养学生实事、严肃认真的科学作风和良好的实验习惯,为今后工作和学习后续课程打下良好的基础。 三、实验教学基本要求 本课程是非电类专业的技术基础课程,根据非电类专业的特点及要求。它把测量方法、仪器仪表的原理及使用融在相应的实验中,培养学生的实际工作能力。通过课程的实践与教学,学生应达到以下要求。 1、进一步巩固和加深对电路、模拟电子技术、电机、继电接触控制基本知识的理解,提高综合运用所学知识、独立设计电路的能力。 2、掌握仪器仪表的工作原理,能正确使用仪器设备,掌握测试方法和测试技能。

电工学实验答案

哈哈、b两端电压测量的准确性。 电流表的内阻越小越好,以减小其上的电压,以保证a、b支路电流测量的准确性。 实验4 RLC串联交流电路的研究 七、实验报告要求及思考题 2列表整理实验数据,通过实验总结串联交流电路的特点。 答:当X L X C时,电路呈电感性,此时电感上的电压大于电容上的电压,且电压超前电流。 当X L=X C时,电路发生串联谐振,电路呈电阻性,此时电感上的电压与电容上的电压近似相等,且大于输入电压。电路中的电流最大,电压与电流同相位。 4从表4.1~4.3中任取一组数据(感性、容性、电阻性),说明总电压与分电压的关系。答:取f=11kHz时的数据:U=6V,U R=3.15V,U Lr=13.06V,U C=8.09V,将以上数据代入 公式 2 2 2 2) ( ) ( C L C L R X X R I U U U U- + = - + = =5.88V,近似等于输入电压6V。 6实验数据中部分电压大于电源电压,为什么? 答:因为按实验中所给出的频率,X L及X C的值均大于电路中的总阻抗。 9本实验中固定R、L、C参数,改变信号源的频率,可改变电路的性质。还有其它改变电路性质的方法吗? 答:也可固定频率,而改变电路中的参数(R、L、C)来改变电路的性质。 实验5 感性负载与功率因数的提高 七、实验报告要求及思考题 6根据表5.2所测数据和计算值,在坐标纸上作出I=f(C)及cos ?= f(C)两条曲线。 说明日光灯电路要提高功率因数,并联多大的电容器比较合理,电容量越大,是否越高? 答:并联2.88uF的电容最合理,所得到的功率因数最大.由实验数据看到,并联最大电容4.7uF时所得的功率因数并不是最大的,所以可以得出,并不是电容量越大,功率因数越高. 8说明电容值的改变对负载的有功功率P、总电流I,日光灯支路电流I RL有何影响?答:电容值的改变并不会影响负载的有功功率及日光灯支路的电流. 11提高电路的功率因数为什么只采用并联电容法,而不采用串联法? 答:因为串联电容虽然也可以提高功率因数,但它会使电路中的电流增大,从而增大日光灯的有功功率,可能会超过它的额定功率而使日光灯损坏. 实验6 三相交流电路 七、实验报告要求及思考题 2根据实验数据分析:负载对称的星形及三角形联接时U l与U p,I l与I p之间的关系。分析星形联接中线的作用。按测量的数据计算三相功率。

电工实验指导书

电工实验指导书

电路(电工技术)实验指导书 苏州大学应用技术学院 机电系

电路(电工技术)实验指导书 电路实验教学作为专业基础实践课程的入门,适用于电气、自动化、仪器和计算机专业等学生,以电气、自动化类学生拓宽专业培养口径为立足点,依循电工电子学科与相关学科知识和基础技术交融的特点,突出强电与弱电的结合,电路理论基础与电工测量技术的结合,由浅入深、循序渐进,掌握电子设备仪表的使用方法,完成电路实际测量和分析。 电路实验课程作为电类学生的实践教学环节之一,其建设目标是:以学生为主体,以能力和素质培养为主线,注重发挥学生的学习潜能,在宽口径专业教育引导下,夯实基础、注重实践、引导创新,培养既要脚踏实地,又要出类拔萃的工程科技人才。 实验内容 (1)基尔霍夫定律。 3学时 (2)戴维南定理和诺顿定理。 3学时 (3)RLC串、并联谐振电路。 3学时

实验一基尔霍夫定律 一、实验目的 (1)加深对基尔霍夫定律的理解。 (2)学习验证定律的方法和仪器仪表的正确使用。 二、实验原理及说明 基尔霍夫定律是集总电路的基本定律,包括电流定律(KCL)和电压定律(KVL)。 基尔霍夫定律规定了电路中各支路电流之间和各支路电压之间必须服从的约束关系,无论电路元件是线性的或是非线性的,时变的或是非时变的,只要电路是集总参数电路,都必须服从这个约束关系。 (1)基尔霍夫电流定律(KCL)。在集总电路中,任何时刻,对任一节点,所有支路电流的代数和恒等于零,即∑i=0。一般约定:流出节点的支路电流取正号,流入节点的支路电流取负号。 (2)基尔霍夫电压定律(KVL)。在集总电路中,任何时刻,沿任一回路所有支路电压的代数和恒等于零,即沿任—回路有∑u=0。在写此式时,首先需要任意指定一个回路绕行的方向。凡电压的参考方向与回路绕行方向

电工学实验教材

《电工学实验指导书》 康小麓盛智勇 北方工业大学 2011年9月

目录 实验课纪律 (2) 实验预习报告要求 (3) 实验一迭加定理和戴维南定理 (5) 实验二串联电路的谐振 (9) 实验三一阶电路的过渡过程 (12) 实验四常用仪器仪表的使用 (16) 实验五运算放大器线性应用设计 (20) 实验六基本组合逻辑门电路及应用设计 (23) 实验七数字组合逻辑与时序电路 (25)

实验课纪律 1. 实验课必须严肃认真,不得无故缺席、迟到,不得做与 实验无关的事,不得喧哗、打闹。 2. 每一人为一实验小组,到指定实验台进行实验。不得擅 自取用、操作其余与本次实验无关的仪器设备。 3. 严格按安全操作规程操作,强电实验,严禁带电触摸带 电体。同组人员互相配合,通电时要提醒在场人员,防止触电事故。 4. 实验过程中出现异常情况,首先迅速切断电源,保护现 场,及时汇报。 5. 要认真听讲,有问题及时请教指导老师。正确使用仪器 仪表,接线后要先自行检查,经教师检查后方可通电实验。认真记录实验现象、数据。 6. 实验结束后,先请指导教师检查实验结果,再拆线,整 理现场,经教师批准才可离开。 7. 严重违反纪律、不听劝阻者,取消实验资格,因违反纪 律而造成事故或损失的,要追究责任。 电工学实验室

实验预习报告要求 实验前必须认真阅读实验讲义,理解实验内容,写出实验预习报告。实验完成后写出实验报告,报告书写要清楚,字迹要端正,电路图中所画的元件、符号要符合国家标准,元件参数应符合系列化标准,曲线要画工整。 预习报告内容: ①实验名称 ②实验目的 ③实验电路及使用设备 ④实验注意事项 ⑤实验讲义中“理论值”的计算结果。 实验报告内容: 1. 在预习报告的基础上,认真整理和处理测试数据,列出表格或画出曲线,并回答讲义中的思考题。 2. 对测试结果进行理论分析,找出误差原因及改进措施。 3. 对本次实验的心得体会和意见,以及改进实验的建议。 4. 实验过程中遇到哪些故障或问题,进行故障分析,说明排除故障的过程和方法。

大连理工大学电工实验报告标准范本

报告编号:LX-FS-A77671 大连理工大学电工实验报告标准范 本 The Stage T asks Completed According T o The Plan Reflect The Basic Situation In The Work And The Lessons Learned In The Work, So As T o Obtain Further Guidance From The Superior. 编写:_________________________ 审批:_________________________ 时间:________年_____月_____日 A4打印/ 新修订/ 完整/ 内容可编辑

大连理工大学电工实验报告标准范 本 使用说明:本报告资料适用于按计划完成的阶段任务而进行的,反映工作中的基本情况、工作中取得的经验教训、存在的问题以及今后工作设想的汇报,以取得上级的进一步指导作用。资料内容可按真实状况进行条款调整,套用时请仔细阅读。 一、选课要求 实验选课前需确认在教务选课系统中选择该课程。电工学实验实行网上选课,= 二、预习要求 课前认真阅读实验教程,复习相关理论知识,学习本节实验预备知识,回答相关问题。按要求写好预习报告,注意实验内容有必做实验和选做实验;2. 课前在实验报告中绘制电路原理图及实验数据表格(用铅笔、尺作图);3. 课前在实验报告中列出所用实验设备及用途、注意事项(设备型号课后填

写);4. 设计性实验和综合性实验要求课前完成必要的电路设计和实验方案设计;5. 没有预习报告或预习报告不合格者不允许做实验。 三、实验课上要求 1. 每个实验均须独立完成,抄袭他人数据记0分; 2. 认真完成实验操作和观测; 3. 所有实验记录均需指导教师确认(盖印),否则无效; 4. 请遵守《电工实验安全规则》。 四、实验报告 1. 请按实验教材中的要求提交预习报告; 2. 所有绘图必须用坐标纸绘图,并自行粘贴在报告上; 3. 没有按要求提交报告者不给成绩; 4. 抄袭报告记0分。 五、实验成绩评定(满分100分) 1.实验课的考核方式:平时实验成绩70%+期

电工学实验

实验一 日光灯电路及功率因数的提高 一、实验目的 1. 了解日光灯的工作原理; 2. 了解提高功率因数的意义; 3. 掌握提高感性负载功率因数的方法。 二、实验原理说明 1、日光灯各元件的联接及其工作过程 日光灯结构如图1-1所示,K 闭合时,日光灯管不导电,全部电压加在启辉器两触片之间,使启辉器中氖气击穿,产生气体放电,此放电产生的一定热量使双金属片受热膨胀与固定片接通,于是有电流通过日光灯管的灯丝和镇流器。短时间后双金属片冷却收缩与固定片断开,电路中的电流突然减小;根据电磁感应定律,这时镇流器两端产生一定的感应电动势,使日光灯管两端电压产生 400至 500V 高压,灯管气体电离,产生放电,日光灯点燃发亮。日光灯点燃后,灯管两端的电压降为100V 左右,这时由于镇流器的限流作用,灯管中电流不会过大。同时并联在灯管两端的启辉器,也因电压降低而不能放电,其触片保持断开状态。 2、功率因数提高的意义和方法 对于一个无源一端口网络,如图1-2所示,其所吸收的有功功率P=UIcos Φ其中 cos Φ 称为功率因数。要提高感性负载的功率因数,可以用并联电容器的办法,使流过电容器中的无功电流分量与感性负载中的无功电流分量互相补偿,以减小电压和电流之间的相位差,从而提高了功率因数。提高负载的功率因数有很大的经济意义,一方面它可以充分发挥电源设备的利用率,另一方面又可以减少输电线路上的功率损失,提高电能的传输效率。 图1-1 日光灯电路

三、实验设备 表1-1 实验仪器和设备 序号名称型号与规格 按表1-2并联电容C,令U=220V不变,将测试结果填入表1-2 中。

《电工学》实验指导书

《电工学》实验指导书

实验一 戴维宁定理 一、实验目的 1.加深对戴维宁定理的理解; 2.学习有源二端网络等效电动势和等效内阻的测量方法; 3.熟悉稳压电源、数字万用表的使用; 二、实验器材 1.数字万用表 一块 2.直流稳压电源 两台 3.电阻 若干只 4.导线 若干根 5.面包板 两块 三、实验原理简述 任何一个线性有源二端网络都可以用一个电动势为E 、内阻为R 0 的等效电压源代替。如图1-1所示。等效电压源的电动势E 就是有源二端网络的开路电压U OC ,如图1-2(a )所示。等效电压源的内阻R O 就是有源二端网络除源后(有源二端网络变为无源二端网络)两端之间的等效电阻,如图1-2(b )所示。除源是指将原有源二端网络内所有电源的作用视为零,即将理想电压源视为短路、理想电流源视为开路。 (a )原电路 (b )戴维宁等效电路 图1-1 戴维宁等效电路 (a )开路电压 (b )等效电阻 图1-2 等效量的求解 在电路分析中,若只需计算某一支路的电流和电压,应用戴维宁定理就十分方便。只要将该待求支路划出,其余电路变为一个有源二端网络,根据戴维宁定理将其等效为一个电压源,如图1-1(b )所示。只要求出等效电压源的电动势E 和内阻R O ,则待求支路电流即为 L R R E I += 四、实验内容和步骤 1.实验电路连接及参数选择

实验电路如图1-3所示。由R1、R2 和R3 组成的T 型网络及直流电源U S 构成线性有源二端网络。可调电阻箱作为负载电阻R L。 图1-3 验证电路 在实验台上按图1-3所示电路选择电路各参数并连接电路。参数数值及单位填入表1-1中。 根据图1-3给出的电路及实验步骤1 所选择参数计算有源二端网络的开路电压U OC、短路电流I SC 及等效电阻R O 并记入表1-2中。 图1-4测开路电压U OC 图1-5 测短路电流I SC (1)开路电压U OC 可以采用电压表直接测量,如图1-4所示。 直接用万用表的电压档测量电路中有源二端网络端口(N-P)的开路电压U OC,见图1-4,结果记入表1-2中。 (2)等效内阻R O 的测量可以采用开路电压、短路电流法。 当二端网络内部有源时,测量二端网络的短路电流I SC,电路连接如图1-5 所示,计算等效电阻R O= U OC/ I SC,结果记入表1-2中。 表1-2 开路电压、短路电流及等效电阻R O 实验记录

电工实训实验指导书

为了在实验时能取得预期的效果,建议实验者注意以下环节: 实验准备 实验准备即为实验的预习阶段,是保证实验能否顺利进行的必要步骤。每次实验前都应先进行预习,从而提高实验质量和效率,避免在实验时不知如何下手,浪费时间,完不成实验,甚至损坏实验装置。因此,实验前应做到: (1)复习教材中与实验有关的内容,熟悉与本次实验相关的理论知识; (2)预习实验指导书,了解本次实验的目的和内容;掌握本次实验的工作原理和方法; (3)写出预习报告,其中应包括实验的详细接线图、实验步骤等; (4)熟悉实验所用的实验装置、测试仪器等; 实验实施 在完成理论学习、实验预习等环节后,就可进入实验实施阶段。实验时要做到以下几点: (1)实验开始前,指导教师要对学生的预习报告作检查,要求学生了解本次实验的目的、内容和方法,只有满足此要求后,方能允许实验开始。 (2) 指导教师对实验装置作介绍,要求学生熟悉本次实验使用的实验设备、仪器,明确这些设备的功能、使用方法。 (3)如按实验小组进行实验,小组成员应有明确的分工,各人的任务应在实验进行中实行轮换,使参加者都能全面掌握实验技术,提高动手能力。 (4)按预习报告上的详细的实验线路图进行接线,注意接线顺序。 (5)完成实验接线后,必须进行自查:串联回路从电源的某一端出发,按回路逐项检查各设备、负载的位置、极性等是否正确,合理;并联支路则检查其两端的连接点是否在指定的位置。距离较近的两连接端尽可能用短导线;距离较远的两连接端尽量选用长导线直接连接,尽可能不用多根导线做过渡连接。自查完成后,须经指导教师复查后方可通电实验。 (6)实验时,应按实验指导书所提出的要求及步骤,逐项进行实验和操作。改接线路时,必须断开电源。实验中应观察实验现象是否正常,所得数据是否全理,实验结果是否与理论相一致。 完成本次实验全部内容后,应请指导教师检查实验结果。经指导教师认可后方可拆除接线,整理好连接线、仪器、工具。

电工学实验指导书模板

实验一叠加原理的验证 一、实验目的 验证线性电路叠加原理的正确性, 加深对线性电路的叠加性和齐次性的认识和理解。 二、原理说明 叠加原理指出: 在有多个独立源共同作用下的线性电路中, 经过每一个元件的电流或其两端的电压, 能够看成是由每一个独立源单独作用时在该元件上所产生的电流或电压的代数和。 线性电路的齐次性是指当激励信号( 某独立源的值) 增加或减小K 倍时, 电路的响应( 即电路中各电阻元件上的电流和电压值) 也将增加或减小K倍。 三、实验设备 四、实验内容

实验线路如图1-1所示, 用DGJ-03挂箱的”基尔夫定律/叠加原理”线路。 1. 将两路稳压源的输出分别调节为12V 和6V , 接入U 1和U 2处。 2. 令U 1电源单独作用( 将开关K 1投向U 1侧, 开关K 2投向短路侧) 。用智能直流电压表和毫安表( 接电流插头) 测量表1-1所示各电压及电流, 并将测量数据记入表1-1。 3. 令U 2电源单独作用( 将开关K 1投向短路侧, 开关K 2投向U 2 侧) , 重复实验内容2的测量和记录。 4. 令U 1和U 2共同作用( 开关K 1和K 2分别投向U 1和U 2侧) , 重复上述的测量和记录。 表 1-1 R U U D E IN400 图

5. 将原U2=6V调至2U2=12V, 重复实验内容3的测量和记录, 数据记入表1-1中的最后一行。 6. 将R5( 330Ω) 换成二极管1N4007( 即将开关K3投向二极管侧) , 重复实验内容1~5的测量过程, 数据记入表1-2。 7. 分别按下故障1、故障2、故障3设置键, 重复实验内容4( U1=12V和U2=6V共同作用, 开关K3投向R5侧) 的测量和记录, 数据记入表1-3。根据测量结果判断出故障的性质。 表1-2 表1-3 五、实验注意事项 1. 用电流插头测量各支路电流时, 或者用电压表测量电压降时, 应注意仪表的极性, 正确判断测得值的”+、-”号后, 记入数据表格。 2. 注意仪表量程的及时更换。

叠加原理的验证实验(电工学实验)

叠加原理的验证 一、实验目的 1. 验证叠加定理,加深对该定理的理解。 2. 掌握叠加原理的测定方法。 3. 加深对电流和电压参考方向的理解。 二、实验原理与说明 对于一个具有唯一解的线性电路,由几个独立电源共同作用所形成的各支路电流或电压,是各个独立电源分别单独作用时在各相应支路中形成的电流或电压的代数和。 图2-1所示实验电路中有一个电压源Us 及一个电流源Is 。 设Us 和Is 共同作用在电阻R 1上产生的电压、电流分别为U 1、I 1,在电阻R 2上产生的电压、电流分别为U 2、I 2,如图2-1(a)所示。为了验证叠加原理令电压源和电流源分别作用。当电压源Us 不作用,即Us=0时,在Us 处用短路线代替;当电流源Is 不作用,即Is=0时,在Is 处用开路代替;而电源内阻都必须保留在电路中。 (1) 设电压源Us 单独作用时(电源源支路开路)引起的电压、电流分别 为'1U 、' 2U 、'1I 、'2I ,如图2-1(b)所示。 (2) 设电流源单独作用时(电压源支路短路)引起的电压、电流分别为"1U 、 "2U 、"1I 、"2I ,如图2-1(c)所示。 这些电压、电流的参考方向均已在图中标明。验证叠加定理,即验证式(2-1)成立。

"1'11U U U += " 2'22U U U += "1'11I I I += 式(2-1) "2'22I I I += 四、实验内容 实验线路如图6-1所示,用TT-DG-003挂箱的“基尔夫定律/叠加原理”线路。 1. 将两路稳压源的输出分别调节为12V 和6V ,接入U 1和U 2处。 2. 令U 1电源单独作用(将开关K 1投向U 1侧,开关K 2投向短路侧)。用直流数字电压表和毫安表(接电流插头)测量各支路电流及各电阻元件两端的电压,数据记入表2-1。 2122

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