《电路基础》实验.docx

实验一 基尔霍夫定律一、实验目的1．用实验数据验证基尔霍夫定律的正确性2．加深对基尔霍夫定律的理解；3．熟练掌握仪器仪表的使用方法二、实验原理 基尔霍夫定律是电路的基本定律之一，它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，即应能分别满足基尔霍夫电流定律和电压定律基尔霍夫电流定律（KCL）：在集总参数电路中，任何时刻，对任一节点，所有各支路 电流的代数和恒等于零即LI=0 通常约定：流出节点的支路电流取正号，流入节点的支路电流取负号基尔霍夫电压定律（KVL）：在集中参数电路中，任何时刻，沿任一回路内所有支路或 元件电压的代数和恒等于零即EU=0通常约定：凡支路电压或元件电压的参考方向与回路绕行方向一致者取正号，反之取负号R4R5u2图 1.1 基尔霍夫定律线路图注意图中 E 和 F 互换一下三、实验内容实验线路如图1.1 所示1． 实验前先任意设定三条支路的电 流参考方向，如图中的I]、I2、I3所示2．分别将两路直流稳压电源接入电 路，令U]=6V, u2=12V，实验中调好后保 持不变3.用数字万用表测量R1 ~R5电阻元 件的参数取50〜300 Q之间4.将直流毫安表分别串入三条支路中，记录电流值填入表中，注意方向。

5.用直流电压表分别测量两路电源及电阻元件上的电压值，记录电压值填入表中被测量11(mA)I2(mA)I3(mA)ui(V)U2(V)Ufa(V)UAB(V)UAD(V)UCD(V)UDE(V)计算值测量值相对误差四、实验注意事项1. 防止在实验过程中，电源两端碰线造成短路2. 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（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五、实验报告内容1、 根据实验数据，选定实验电路中的任一个节点，验证KCL的正确性选定A点，列式计算利用三个电流值验证KCL正确性实验数据！2、 根据实验数据，选定实验电路中的任一个闭合回路，验证KVL的正确性U + U + U + U 二 0AD DE EF EAU + U + U + U 二 0注意电路图中的EF点互换一下，上面的式子是正确的，不用更改利用实验数据！代 入计算3、实测值与计算结果进行比较，说明产生误差的原因先将实际数据计算出来，填到表格中，然后说明产生误差的原因原因一般可以写温度对电阻有影响，实际中导线有一定的电阻等等因素。

七、实验设备电子电工实验平台，导线若干实验二 叠加原理的验证一、实验目的1．通过实验来验证线性电路的叠加原理的正确性； 2．加深对电流、电压参考方向的理解；3．学习使用仪器仪表的测试方法二、实验原理 线性电路中有几个独立电源共同作用时，任一支路的电流(或电压)都可以看成是由各 个电源单独作用时在该支路产生的电流(或电压)的代数和，这个原理称为叠加原理图 2.1(a)图由E]、E2两个电源共同作用在各支路产生的电流和电压等于(b)、(c)两图各对应支路 电流和电压的代数和图 2.1 叠加原理电路图图 2.1 中 E]=20V, E2=15V, R]=220Q, R2=200Q, R3=240Q表2.1I1(mA)I1(mA)I1(mA)UAB(V)UBC(V)UBD测量项目测 量计 算测 量计 算测 量计 算测 量计 算测 量计 算测 量计 算图 2.1 (a)图 2.1 (b)图 2.1 (c)三、实验内容1. 调整稳压稳流源使左路电压为E]=20V,右路为E2=15V,调整好后保持不变，按图2.1 (a)接好线路，当E1和E2共同作用时，分别测量各支路电流和电压填入表2.1中2. 按图2.1 （b）接好线路，E］单独作用时，分别测量各支路电流和电压填入表2.1中。

3. 按图2.1 （c）接线，E2单独作用时，分别测量各支路电流和电压填入表2.1中四、实验注意事项1．防止在实验过程中电源两端碰线短路 2．若用指针式电流表进行测量时，要注意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，这样指针可正偏，但读得电流值必须加以负号3．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4．注意仪表量程的在实验过程中根据情况及时更换五、实验报告内容1．根据图 2.1 电路中的参数，计算出待测的各支路电流和各电阻上的电压值，并与实 测值进行对照，加以总结和验证叠加原理2•如果本实验的E2变为5V,而其他一切参数都不变，叠加原理实验能否进行？为什 么？六、预习思考1．叠加原理中 E1 和 E2 分别单独作用，在实验中应如何操作？可否直接将不作用的电 源（E］或E2）置零（短接）？2．实验电路中，若有一个电阻器改为二极管，试问叠加原理的迭加性还成立么？为什 么？七、仪器设备序号仪器名称型号规格数量1双路直流稳压稳流源YJ82/212多量程直流毫安表0.5mA〜20A13多量程直流电压表7.5mV~30V14实验电路板1实验三 戴维南定理一、实验目的1．通过实验来验证戴维南定理，并加深对等效电路的理解； 2．学习用实验方法求含源一端口网络的等效电路； 3．灵活运用等效电源定理来简化复杂线性电路的分析； 4．进一步学习使用常用直流仪器仪表的方法。

二、实验原理 1．任何一个线性含源网络，如果仅研究其中一条支路的电压和电流，则可将电路的其 余部分看作是一个有源的二端网络(或称为含源一端口网络)根据戴维南定理：对任一线性含源一端口电阻网络(见图3.1(a)),就其端口而言总可 以用一个电压源串联电阻来等效，如图3.1(b)所示，其电压源的电压为原网络端口 a、b两 端的开路电压uoc,电阻为原网络将内部电源化零以后从端口看进去的等效电阻比这里所谓的等效是指含源一端口网络被等效电路替代后，对原一端口网络的外电路没有(a)(b)图 3.1 一端口网络及其等效电路2.含源一端口网络输入电阻比的实验测定法(1)测量含源一端口网络的开路电压uoc和短路电流Isc，则输入电阻为R = UociIsc2)将含源一端口网络内所有电压源的电压和电流源的电流变成零，即含源一端口网络化为无源一端口网络然后在这无源一端口网络的端口处，外加一个电压us，测量端口 的电流I,则入端电阻为三、实验内容将原网络改接一根线的等效法(1) 用数字万用表测量比〜R3电阻元件的参数取100〜300Q之间，将直流稳压电源接入 电路，令u=20 V,实验中调好后保持不变2) 按图3.2 (a)接线，调节R从0〜a，测量出UAB和IR的数值，特别要注意测出 R=0及R=a时的电压、电流值，将电压表和电流表的读数填入表4-1中。

3)将图3.2 (b)的CD连线断开，连接CE,此时由R3与R1并联再与R2串联的电阻值 即 AE 间的电阻)，由实验原理可知即为等效电阻，再将原先 20V 的电源改为由实验内容(2)测得的等效电压源UOC，也就是内容(2)将电流表断开时的电压表指示值，然后重复 内容( 2)的测量，并将测得结果填入表 3.1 中原网'络等效网络~~12a)丿UocR3+、 0〜1000Lr」9 R■ C IP !B(b)图 3.2 原网络及其改接线后的戴维南等效电路表 3.1R/Q0200400600800oo图4-2IR / mAIsc(a)UAB / VUoc图4-2IR / mAIsc(b)UAB / VUoc四、实验注意事项1．在实验测量过程中，电流表的量程注意要及时更换2．在做等效网络实验中，要将原先 20V 的电源注意改为所测的等效电压源 UOC 3．用数字万用表直接测 RAB 时，网络内的独立电源必须先置零，以免损坏数字万用表 4．在改接等效网络线路时，要及时先关掉电源五、实验报告内容1． 在同一坐标平面上画出原网络与等效网络的外部伏安特性曲线，并作分析比较，验 证它们的等效性，并分析误差产生的原因。

2. 根据实验内容（2）所测的U°c和Isc，计算有源二端网络的等效内阻，与实际测得 RAB 进行比较六、预习思考复习戴维南定理及网络等效条件七、仪器设备序号名称型号与规格数量1双路直流稳压稳流电源30V 1A1台2多量程直流电压表45mV〜600V1块3多量程直流毫安表7.5mA〜30A1块4数字万用表1块5实验线路板自制1块实验四 三表法测量交流电路的等效参数一、实验目的1．学会用交流电流表、交流电压表和功率表测定交流电路元件等值参数的方法； 2．掌握并正确使用调压器和功率表的方法二、实验原理 交流电路中，元件的阻抗值或无源一端口网络的等效阻抗值，可用交流电桥直接测量 也可用交流电流表、交流电压表和功率表按图4.1 所示电路分别测量出元件或网络两端的电 压U、流过的电流I和它所消耗的有功功率P,再通过计算获得出图 4.1 电路原理图如果被测元件是一个电感线圈,则由关系式：阻抗的模： Z =—P功率因数： COS 9 = UIX Z sin 9 计算出等值参数为 R = Z cos9 L — —L —同理,如果被测元件是一个电容器,则其等值参数为R — |Z| cos91① Z sin 9假如被测对象不是一个元件,而是一个无源一端口网络,则R — |Z|cos9 X — Z sin9这种测量方法简称三表法,它是测量交流阻抗的基本方法。

阻抗性质的判断方法,可以采取并联电容方法来判断阻抗是属于容性阻抗还是属于感 性阻抗在被测元件两端并联一个试验小电容,若电流表的读数增大,则被测元件为容性 若电流表的读数减小,则被测元件为感性实验小电容的电容量满足C0 <2sin 甲①Z条件三表法也有两种接线方式，如图4.2 (a)、(b)所示若考虑到仪表的内阻，测量结果中显然存在方法误差，必要时需加以校正图 4.2 三表法的两种接法三、实验内容1．分立元件参数测定按图 4.1 接线，分别测定滑线电阻、电感线圈和电容的等值参数每个元件测三次，求其平均值将测试所得数据分别填入表4.1、表4.2、表4.3表 4.1 电感线圈的测量。