电路各实验思考题（精品）.doc

戴维宁定理1.举例说明测量一个线性有源二端网络的开路电压和等效入端电阻的两种方法答：测开路电压U”： 方法一：直接测量 在有源二端网络输出端开路时，肓接用电压表接开路两端, 即可测其输岀端的开路电压疋O方法二：零示法（如右图所示） 在有源二端网络输出端外加一个与t/皿反向的可调的稳压 源11慢慢调节稳压源u,使被测电路中的电流表示数为零 根据补偿法可知等于稳压电源电压u如右图所示）测等效入端电阻位方法一：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”，然后再将 其输出端短路，用电流表测其短路电流/sc，则等效内阻为：7?=仏兀 八01 SC因此，只要测出有源二端网络的开路电压和短路电流he，R就可得出，这种方法 最简便但是，对于不允许将外部电路直接短路弘；网络（例如有可能因短路电流过大而损坏 网络内部的器件时），不能采用此法方法二：外加电源法令含源一端口网络中的所有独立电源置零，然后在端口处加一给定电压U,测得流入端 口的电流I （如右图），则： 7?（）也可以在端口处接入电流源I,测得端口电源ir （如右图），贝/?0 =无源网络无源网络2.通常直流稳压电源的输出端不允许短路，直流恒流源的输出端不允许开路，为什么?如果电压源短路，会把电源给烧坏，相当于负载无限小，功率P =—为无穷大。

R如果电流源开路，相当于负载无穷大，那么功率p = i2r为无穷大，也会烧坏电流源3 •电压源与电流源的外特性为什么呈下降趋势，稳压源和恒流源的输出在任何负载下是否保 持恒值？因为电压源有一定内阻，随着负载的增大，内阻的压降也增大，因此外特性呈下降趋势电流源实际也有一个内阻，是与理想恒流源并联的，当电压增加时，同样由于内阻的存在， 输出的电流就会减少，因此，电流源的外特性也呈下降的趋势当负载大于稳压源对电压稳定能力时，就不能再保持电压稳定了，若负载进一步 增加，最终稳压源将烧坏实际的恒流源的控制能力一般祁有一定的范围，在这个范围内恒流源的恒流性能较好, 可以基木保持恒流，但超出恒流源的恒流范围后，它同样不具有恒流能力了，进一步增加输 出的功率，恒流源也将损坏受控源的研究(了解)4.受控源与独立源相比有何异同点？答：相同点：受控源与独立源部分为电压源与电流源受控电压源具有电压源的特性，受控 电流源具有电流源的特性，受控源的电路符号及特性与独立源有相似之处，它们都能提供电 流或电压不同点：受控源又称“非独立”电源；独立电压源的电压或独立电流源的电流是独立量，而受控源的的电压或受控源的电流受 电路中某部分电压或电流控制；受控电压源或受控电流源因控制量是电压或电流可分为电压控制电压源(VCVS).电压 控制电流源(VCCS)、电流控制电压源(CCVS)和电流控制电流源(CCCS) o5.种受控源中的“、g,”、g和Q的意义是什么？如何测得?答：//：对于压控电压源(VCVS),转移特性曲线为U2 = /(t/1) o而『UJU\称为压控电压源(VCVS)的转移电压比(或电压增益)；久：对于压控电流源(VCCS),转移特性曲线为厶=/(5)。

而gm=IJU\称为压控电 流源的转移电导5：对于流控电压源(CCVS),转移特性曲线为U2 = ) o而rm=U2/I}称为流控电压源(CCVS)的转移电阻a：对于流控电流源(CCCS),转移特性曲线为I2 = f{I}) o而a = I2IIx称为流控电流源 的转移电流比(或电流增益)功率因数的提高6. 为提高电路功率因数所并联的电容器的电容值是否越大越好？答：不是功率因数rtl cos(p}提高到cos(p2,并联电容、无功容量的确定:由上述向量图,有：Ic =IL sin^ -/sin^2U cos %j =L U cos (p、代入上式，得pc =^(tan - tan^2) = coCUC- =30 tan^2)Qc - coCU2 - P(tan^ - tan^2)综上所述可知，补偿容量不同功率因素提高也不一样：欠补偿：功率因索提高适合全补偿：电容设备投资增加，经济效果不明显过补偿：使功率因数又由高变低（性质不同）综合考虑，功率因素提高到适当值为宜（0.95左右）7. 说明电容值的改变对负载的有功功率卩、总电流日光灯支路电流厶厶有何影响?答：电容值的改变并不会煤响负载的有功功率及口光灯支路的电流。

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，从而增大口光灯 的有功功率，可能会超过它的额定功率而使日光灯损坏9. 在50Hz的交流电路中，测得一只铁心线圈的P、I和U ,如何算得它的阻值及电感量?答：若测得一只铁心线圈的P、/和U,则联立以下公式：阻抗的模|Z| = y,电路的功率因数COS0 =石，等效电阻R = -^ = \Z\cos（pf等效电抗X = \Z\s\n（p , X = X L =2机 可计算出阻值和电感量厶10. 为了改变电路的功率因数常在感性负载上并联电容器此时增加了一条电流支路问电路的总电流增大还是减小，此时感性原件上的电流和功率是否改变? 答：总电流减小；此时感性原件上的电流和功率不变三相电路11・采用三相四线制时，为什么中线上不允许装保险丝？答：会增加”断零”的可能性，如开关拉开开关接触不良”断零”后接在三相四线上 的220V负载相当于星形联接接在380V上,然而三相负载不可能是平衡的，负载轻的一相电压 最高,使这一相上的220V设备大量烧坏，而对单相负荷则不可能有冋路断零”后会造成 中性线对地电压升高，增加触电的可能性。

因此，规定在中线上不允许安装熔断器和开关设 备，并选择机械强度高的导线12. 本实验中为什么要将每相负载设为两个40W灯泡的串联？答：13. 试说明对称三相电路中的V3关系答：在三相电路的星形连接中，在电源和负载祁对称情况下，线电压与相电压的数值关 系为线电压是相电压的巧倍，即：U严乜Up在三相电路的三角形联接中，线电压恒等于相电压两线电流则为两个相电流的矢量差, 当电源和负载都对称时，线电流在数值上为相电流的巧倍，即= 431 p o14. 试分析三相对称星形负载一相开路时各相电压的变化情况(设A相负载开路)(了解) 答：实验数据表明当三相对称星形负载B相开路时，在有中线的情况下，即使负载不对称, 各相负载都可以得到对称的电压在无中线的情况下，负载不对称则导致备相负载获得的电 压不对称阻抗小的负载获得的电压很低，导致负载无法工作；而阻抗大的负载获得的电压 与线电压相同，可能会导致负载烧毁由此可推出中线的作用：无论负载对称与否，只要有中线，就可以保证各相负载秋得对 称的相电压，安全供电如果没有的话，在三相负载不对称时会造成三相负载获得的电压不 相等，导致有的负载相电压高(茯至高过额定电压)，有的负载的相电压降低，导致负载无 法正常工作。

15 •用实验结果分析，三相对称星形负载一相短路时各相电压的变化情况(设B相负载短路)答：实验数据表明B相负载短路后，相电压UAO = 220^ , uB() = or, UC() = 220r相电压提高到了 220V,若线电压是380V,则B相短路后A相电压和C相电压会升高到380V, 两相负载获得的电压将会高于负载的额定T作电压，英至会烧坏负载设备三相电路的功率测量16・(了解)功率表的工作原理答：功率表作为感应系仪表，是利用电磁感应原理制作的工作原理：电压线圈两端通过 交流电压，线圈内产生交流电流，同时电流线圈也流入交流电流，由这两个交流产生的交变 磁通，在铝盘中分别感应出一个电压主磁通和两个电流主磁通这三个磁通在铝盘中分别感 应出三个涡旋，这三个涡旋和三个交变磁通相互作用产生转动力矩，驱使铝盘转动而转动 力矩的大小是正比于负载的有功功率的若这段时间内负载的功率不变，得到公式： P = Ca). P为功率，C为比例常数，⑵为转动的角速度17・在图中，如何根据两只功率表的读数的大小判别负载的性质二相负载答：在负载对称情况下：(1) 当负载为纯电阻时，两功率表的读数相同2) 当负载的功率因数为0.5时，将有一个功率表的读数为零。

3) 当负载的功率因数小于0.5时，将有一个功率表的读数为负值4) 当负载的功率因数大于0.5时，两个功率表的读数均为正值18・对于照明负载来说，为什么中线上不允线接保险丝答：因为照明负载是不对称负载，中线上有电流，而且电流是变化，当电流变化使保险丝烧 断，就会发生不对称负载无中线的情况19. 用二瓦法三瓦法测量三相四线制(不对称)负载功率，核算三相总功率时，两种方法得到的功率值不同，为什么,种对?答：I大1为三相四线制（不对称）负载时，中线上有电流，两瓦法测量的是电路上消耗的总功 率，而二乩法测最的是备相负载上消耗的功率，用三瓦法测最的功率对，它反映的是三相负 载消耗的实际功率20. 对称三相电路无功功率的两种测量方法：答：1）用二瓦计法测量对称三相电路的无功功率在对称三相电路中，可以用二乩计法测得的数值斥、只来求出负载的无功功率0和 负载的功率因数0表达式为0 =羽（占—P2）=arctan2）用一瓦计法测量对称三相电路的无功功率在对称三相电路中，无功功率还可以用一只功率表来测量，如图12-4这时三相负载 所吸收的无功功率为0 =屈卩，式中，户是功率表的读数当负载为感性时，功率表正向 偏转；当负载为容性时，功率表反向偏转（读数取负值）。

二相负载21. 测量功率时为什么路中通常都接有电流表和电压表? 答：信号的观察与测量（仪器与仪表的使用）22•示波器面板上“s/div”和“v/div”的含义是什么？答：①、示波器面板上“s/div” （SEG/DIV）是扫描速度的调节开关，用于调节扫描速度即示波器上水平方向毎大格所占的扫描时问（也叫扫描时间因数）1 、示波器血板上“v/div” （VOETS/DIV）为信号垂直偏转灵敏度衰减开关，用于调 节垂直偏转灵敏度即示波器上垂育方向毎大格所占的电压幅值（也叫垂直偏转因数）23•观察本机“标准信号”是，要在荧光屏上得到两个周期的稳定波形，而幅度要求为五格, 试问Y轴电压灵敏度应置于哪一档位置？ “s/div”又应置于哪一档位置？答：片（实验被测标准信号输入通道，可自行选择通道的Y轴电压灵敏度（VOLTS/DIV）应置于“0」V”档位置；“s/div”又应置于“0.2ms”档位置24.用示波器观察正弦信号，荧光屏上出现下图所示情况时，试说明测试系统中那些旋钮的位置不对？应如何调节?答:A：此情况出现的原因是选择了 X通道作为信号输入通道，而垂真触发方式却选择了 的触 发方式另外，信号输入端置地了也会出现这种情况。

应检查信号输入通道与触发通道 是否一致，不一致应调节为一致；检杳信号输入端是否置地，置地应调节为不置地B：此情况出现的原因是Y轴位移（垂肓方向位移或水平方向位移）调节不当，使得整个波 形超出了示波器的显示屏应调节Y轴位移使信号波形显示在是示波器的显示屏幕上C：此情况出现的原因是扫描方式扫描不对或者电平调节不对应重新调节D：此情况出现的原因是示波器血板上“v/div” （VOETS/DIV）信号垂頁偏转灵敏度衰减开 关调得过小，即示。