电路分析基础实验指导书.doc

电路分析基础实 验 指 导 书(摘 )编写：高宗石审核：李魁俊吉林大学珠海学院电子信息系二 Ο一三年五月实验一 直流电路中电位、电压的测量一、实验目的1、验证电路中电位与电压的关系2、掌握电路电位图的绘制方法3、学习实验箱直流稳压电源及直流数字毫安表的使用4、学习用数字万用表测量直流电压5、熟悉电工仪表测量误差的计算方法二、实验原理在一个闭合电路中，各点电位的高低视所选的电位参考点的不同而改变，但任意两点间的电位差（即电压）则是绝对的，它不因参考点的变动而改变据此性质，我们可用一只电压表来测量出电路中各点的电位及任意两点间的电压电位图是一种平面坐标一、四象限内的折线图，其纵坐标为电位值，横坐标为各被测点要制作某一电路的电位图，应先以一定的顺序对电路中各被测点编号以图 1的电路为例，如图中 A～F，并在坐标轴上按顺序、均匀间隔标上 A、B、C、D、E、F、A再根据测得的各点电位值，在各点所在的垂直线上描点用直线依次连接相邻两个电位点，即得该电路的电位图在电位图中，任意两个被测点的纵坐标值之差即为两点之间的电压值在电路中电位参考点可任意选定对于不同的参考点，所绘出的电位图形是不同的，但其各点电位变化的规律却是一样的。

在作电位图或实验测量时必须正确区分电位和电压的高低，按照惯例，是以电流方向上的电压降为正，所以，在用电压表测时，若仪表指针正向偏转，则说明电表正极的电位高于负极的电位误差计算绝对误差=测量值 -基准值相对误差=　 绝对误差/基准值电气测量的误差计算中，理论计算值可作为基准值三、实验设备序号 名 称 型号与规格 数量 备注1 可调直流稳压电源 0～+12V 12 直流稳压电源 + 12V3 数字万用表 14 直流数字毫安表 15 叠加定理实验板 1四、实验内容1、分别将两路直流稳压电源接入电路，令 U1 = 6V，U2 = 12V （先调整输出电压值，再接入实验线路中电压应该用万用表测） 2、以图 3-1中的 A点作为电位的参考点，分别测量 B、C、D、E、F 各点的电位值 φ 及相邻两点之间的电压值 UAB、UBC、UCD、UDE、UEF 及 UFA，数据列于图 11.连接叠加定理实验板上的虚线和 R4,R52.分别将两路直流稳压源接入电路，令 E1＝12V，E2＝6V3.将开关 S1投向 E1侧, 开关 S2投向 E2侧.4.以图 1中的 A点作为电位的参考点，分别测量 B、C、D、E、F 各点的电位值φ 及相邻两点之间的电压值 UAB、UBC、UCD、UDE、UEF 及 UFA，数据列于表中。

5.以 D点作为参考点，重复实验内容 4的测量，测得数据填入表中电 位参 考点φ与 U φ A φ BφCφ D φ E φ F UABUBCUCDUDEUEFUFA计算值测量值A相对误差计算值测量值D相对误差五、实验注意事项1. 测量电位，用数字直流电压表测量时，用负表棒（黑色）接参考电位点，用正表棒（红色）接被测各点若数显表显示正值，则表明该点电位为正（即高于参考点电位） ；若数显表显示负值，此时表明该点电位低于参考点电位2. 测量电压 U 黑表笔应接第二下标 B 端若数显表显示负值，此时表明ABA 点电位低于参考点 B 点电位测其他电压同理.六、预习思考题若以 F 点为参考电位点，实验测得各点的电位值；现令 E 点作为参考电位点，试问此时各点的电位值应有何变化？七、实验报告要求1．根据实验数据，绘制两个电位图形，并对照观察各对应两点间的电压情况两个电位图的参考点不同，但各点的相对顺序应一致，以便对照2. 完成表格中计算值和相对误差值的计算，对误差作必要的分析3. 总结电位相对性和电压绝对性的结论4. 心得体会及其他 实验二 基尔霍夫定律的验证一、实验目的1、加深对基尔霍夫定律的理解,用实验数据验证基尔霍夫定律。

2、学会用电流表测量各支路电流二、实验原理1、基尔霍夫电流定律（KCL）：基尔霍夫电流定律是电流的基本定律即对电路中的任一个节点而言，流入到电路的任一节点的电流总和等于从该节点流出的电流总和，即应有∑I=02、基尔霍夫电压定律（KVL）：对任何一个闭合回路而言，沿闭合回路电压降的代数总和等于零，即应有∑U=0这一定律实质上是电压与路径无关性质的反映基尔霍夫定律的形式对各种不同的元件所组成的电路都适用，对线性和非线性都适用运用上述定律时必须注意各支路或闭合回路中电流的正方向，此方向可预先任意设定三、实验设备序号名 称 型号与规格 数量 备注1 可调直流稳压电源 0～+12V 12 直流稳压电源 + 12V3 数字万用表 14 直流数字毫安表 15 叠加定理实验板 1四、实验内容如图连接叠加定理实验板上的虚线和 R4,R51. 实验前先任意设定三条支路和三个闭合回路的电流正方向图中的I1、I2、I3 的方向设定如图三个闭合回路的电流正方向可设为 ADEFA、BADCB和 FBCEF2. 分别将两路直流稳压源接入电路，令 E1＝12V，E2＝6V3. 将开关 S1投向 E1侧, 开关 S2投向 E2侧.4.直流电流表﹢端接红线，COM 端（_端）接绿线作为测试线，测量 I1,I2,I3记入表中。

注意:测量电流时应该断开被测回路，将电流表串联接入，电流表绿表笔接被测电流箭头处,测量值的正负按表指示值填写.测完后将断开的被测回路复原,再用同样方法测量另一电流,测量时如果显示超量程符号,应该及时增大量程.5. 用数字万用表直流电压档分别测量两路电源及表中其他电压值，记入表中注意: 测量 E 、E 时万用表黑表笔接”-“端,测量 UAB时万用表黑表笔接 B.12测量其他电压依此类推.被测量 I1(mA)I2(mA)I3(mA)E1(V)E2(V)UFA(V)UAB(V)UAD(V)UCD(V)UDE(V)计算值仪表量程测量值相对误差五、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 E 、E 也需测12量，不应取电源本身的显示值2．防止稳压电源两个输出端碰线短路六、预习内容1．阅读“原理说明”及“实验内容” 2. 根据图中的电路参数，计算出待测的电流 I1、I2、I3 和各电阻上的电压值，记入表中(理论值)，以便实验测量时，可对照检查并正确地选定仪表的量程 七、实验报告1.实验线路图2.实验数据表格3.根据实验数据，选定节点 B，验证 KCL的正确性4.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。

5.误差原因分析实验六　典型电信号的观察与测量一、实验目的1. 熟悉函数信号发生器各旋钮、开关的作用及其使用方法2. 初步掌握用示波器观察电信号波形， 定量测出正弦信号和脉冲信号的波形参数二、实验说明1. 电子示波器是一种信号图形观测仪器， 可测出电信号的波形参数从荧光屏的 Y 轴刻度尺并结合其量程分档选择开关（Y 轴输入电压灵敏度 V/div 分档选择开关）读得电信号的幅值；从荧光屏的 X 轴刻度尺并结合其量程分档（时间扫描速度 t /div 分档）选择开关，读得电信号的周期、脉宽、相位差等参数为了完成对各种不同波形、不同要求的观察和测量，它还有一些其它的调节和控制旋钮，希望在实验中加以摸索和掌握一台双踪示波器可以同时观察和测量两个信号的波形和参数2．SP1642B 函数信号发生器使用操作说明（1） “直流偏移”调到“关” ， ”扫描/计数” 调到选择灯全灭2） “波形对称” 调到“关” 3）调.波形选择按钮:可选择正弦波、三角波、脉冲波输出 .（4）调倍率增减按钮，迭择频段5）调频率微调旋钮: 与倍率增减按钮配合选择输出频率6）2 V 以上输出信号可直接调输出幅度调节旋钮得到所需的输出电压。

2V以下的输出信号应配合衰减开关来得到所需电压，这样才能保证输出电压的准确性输出电压为峰-峰值输出衰减的选择：输出衰减分 0dB、20dB 、40dB、60dB 四档，由两个“衰减”按键选择，具体选择方法如下：20dB 按键 　　　　　　　　40dB 按键　　　　　　　衰减值（dB）衰减值弹起　　　　　　　　　　　弹起　　　　　　　　　0 0按下　　　　　　　　　　　弹起　　　　　　　　　20 1弹起　　　　　　　　　　　按下　　　　　　　　　40 按下　　　　　　　　　　　按下　　　　　　　　　60 （7）由函数信号输出端 7 输出多种函数信号4.交流毫伏表的使用可见书后附录三、实验设备序 名 称 型号与规格 数量 备注 四、实验内容1. 双踪示波器的自检将示波器面板部分的“标准信号”插口，通过示波器专用同轴电缆接至双踪示波器的 Y 轴输入插口 CH1 或 CH2 端，然后开启示波器电源，指示灯亮稍后，协调地调节示波器面板上的“辉度” 、 “聚焦” 、 “辅助聚焦” 、 “X 轴位移” 、 “Y轴位移”等旋钮，使在荧光屏的中心部分显示出线条细而清晰、亮度适中的方波波形；通过选择幅度和扫描速度，并将它们的微调旋钮旋至“校准”位置，从荧光屏上读出该“标准信号”的幅值与频率，并与标称值（o.5V P，1KHz）作比较，如相差较大， 请指导老师给予校准。

2. 正弦波信号的观测(1) 将示波器的幅度和扫描速度微调旋钮旋至“校准”位置2) 通过电缆线，将信号发生器的输出口与示波器的 CH1 插座相连3) 接通信号发生器的电源，选择正弦波输出通过相应调节，使输出分别为250Hz 0.1v，1.5kHz 1v,20kHz 3v(均为峰峰值).调节示波器 Y 轴和 X 轴的偏转灵敏度至合适的位置，从荧光屏上读得幅值及周期，分别记入表 1,表 2 中表 1号1 双踪示波器 12 函数信号发生器 SP1642B 13 交流毫伏表 1正弦波信号频率的测定所测项目0.1V 250HZ 1V 1.5kHZ 3V 20kHz示波器“t/div”旋钮位置一个周期占有的格数信号周期（s）计算所得频率（HZ）正弦波信号幅值的测定所测项目0.1V 250Hz 1V1.5KHz 3V 20KHz示波器“V/div”位置波形峰—峰值格数峰—峰值计算所得有效值表 23. 方波脉冲信号的观察和测定(选作)(1) 选择方波信号输出2) 调节方波的输出幅度为 3. 0V ，分别测出 100Hz，3KHz 和 30KHz 方P-波信号的周期填入自拟表格（参照上表） 五、实验注意事项1. 示波器的辉度不要过亮。

2. 调节仪器旋钮时，动作不要过快、过猛3. 调节示波器时，要注意触发开关和电平调节旋钮的配合使用，以使显示的波形稳定4. 作定量测定时， “t/div” 和“V/div” 的微调旋钮应旋置“校准”位置5. 为防止外界干扰， 信号发生器的接地端与示波器的接地端要相连（称共地） 6. 不同品牌的示波器,各旋钮、功能的标注不尽相同,请详细阅读所用示波器的说明书示波器输入电缆的衰减值应选×1 即 1：1六、预习内容及思考题1. 示波器面板上“t/div” 和“V/div”的含义是什么?2. 观察本机“校正信号”时， 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？“t/div ”又应置于哪一档位置？3. 认真阅读信号发生器和示波器的使用说明书七、实验报告要求（问答题均笔答，以后实验同）1. 实验数据表格2. 实验内容 3 中的方波信号幅值为何不能用交流毫伏表测定？ 图 1用交流毫伏表测量值3. 如用示波器观察正弦信号时，荧光屏上出现图 1 所示的几种情况时，试说明测试系统中哪些旋钮的位置不对？应如何调节？4． 应用双踪示波器观。