同濟大學(xué) 電工實驗報告

1、電工電子技術(shù)實習(xí)報告專業(yè)：工程力學(xué)創(chuàng)新試驗區(qū)上課時間：周五上午小組成員： 常用電子元器件常用的電工、電子元器件主要有電阻器，電容器，半導(dǎo)體二極管，穩(wěn)壓管，發(fā)光二極管，光敏二極管，數(shù)碼管，三極管，晶閘管。一 電阻器電阻器簡稱電阻，是組成電路最基本的元件之一，文字符號位：R，單位：歐姆。特點：對通過它的電流有一定的阻礙作用。 1.電阻的主要指標：1）標稱值標示在電阻上的電阻值，通用標稱值系列見下表：實際生產(chǎn)使用中，上表所列數(shù)值再乘10的整數(shù)次方。2）允許誤差標稱值與實際值不完全相等。例：標稱值100歐的電阻，實際值為98歐，則誤差為（100-98）/100=2%3）額定功率電阻長期連續(xù)工作允許消耗

2、的最大功率固定式電阻額定功率系列（W）0.05 0.125 0.25 1 2 5 10 16 25 50 100（一般來說，粗元器件功率大，細元器件功率小。）2.常用電氣符號（1/8W） (1/4W) (1/2W)(1W)大于1W用數(shù)字表示2W3.電阻型號命名: 例：RJ金屬膜 7精密 1表示為精密金屬膜電阻H合成膜 1普通 T碳膜 3超高頻X線繞 8高壓4.電阻標注方法：4.1、 直標法：在電阻表面直接標出型號，功率，標稱值，誤差，生產(chǎn)日期。例：RJ7-0.125W-51K±1%4.2、 符號法：用符號表示阻值及誤差。4.3、 例：R47J-0.47±5% 2R7K-2.

3、7±10% 5K1F-5.1K±1% 其中F±1% G±2% J±5% I±4% K±10% M±20%4.4、 色標法（倒數(shù)第二根線表示倍率，倒數(shù)第一根表示誤差）例：四環(huán)電阻： 為26K±5%二電容器電容器是儲存電荷的容器。文字符號為C，單位：法拉（F）。（1F=1000mF1mF=1000F 1F=1000nF 1nF=1000pF）電容器按絕緣介質(zhì)分：空氣，云母，紙質(zhì)，陶瓷，滌綸，玻璃柚，鋁電解。特點是隔直流通交流。即在直流電路中電容器相當(dāng)于是斷路；但是在交流電路中，因為電流的方向是隨時間成一定的函

4、數(shù)關(guān)系變化的。而電容器充放電的過程時有時間的，這個時候，在極板間形成變化的電場，而這個電場也是隨時間變化的函數(shù)。實際上，電流是通過場的形式在電容器間通過的。電容器的基本功能是充電和放電。充電是使電容器帶電（儲存電荷和電能）的過程。這時電容器的兩個極板總是一個極板帶正電另一個帶等量的負電。把電容器的一個極板接電源的正極，另一個接電源的負極，兩個極板就分別帶上了等量的異種電荷。充電后電容器的兩極板之間就有了電場，充電過程把從電源獲得的電能儲存在電容器中。放電是使充電后的電容器失去電荷（釋放電荷和電能）的過程。例如用一根導(dǎo)線把電容器的兩極接通，兩極上的電荷互相中和，電容器就會放出電荷和電能。放電后電

5、容器的兩極板之間的電場消失，電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能。在一般的電子電路中常用電容器來實現(xiàn)旁路、耦合、濾波、振蕩、相移以及波形變換等，這些作用都是其充電和放點功能的演變。電容器的命名基本分為四部分。第一部分：名稱，用字母表示，電容器用C。第二部分：材料，用字母表示。第三部分：分類，一般用數(shù)字表示，個別用字母表示。第四部分：序號，用數(shù)字表示。1. 電容器的額定電壓：在最低環(huán)境溫度和額定環(huán)境溫度下可連續(xù)加在電容器的最高直流電壓有效值，一般直接標注在電容器外殼上，如果工作電壓超過電容器的耐壓，電容器擊穿，造成不可修復(fù)的永久損壞。電容器額定電壓有：1.6V,4V,6.3V,10V,16V,25V,32V,

6、40V,50V,63V,100V,125V,160V,250V,300V,400V,450V,500V,630V等，電容器的標示方式也有指標法符號法和色標法。2.電容器的極性測試： 對于極性電容，用數(shù)字萬用表M檔，讀書從小變化到1。注意，電解電容有極性；對于非極性電容，對5000PF以上電容萬用表讀數(shù)跳動一下回到1，對5000PF以下電容，判斷其有無容量（電容檔）。3.電解電容極性判斷：長腳是正極，短腳是負極。三半導(dǎo)體二極管文字符號V，電氣符號K極一般為銀灰色。A-陽極 K-陰極。特點：具有單向?qū)щ娦浴Ｌ匦裕汗韫苷驅(qū)妷簽?.6V，死區(qū)電壓為0.5V。鍺管正向?qū)妷簽?.3V，死區(qū)電壓為

7、0.1V。在環(huán)境溫度升高時，二極管的正向特性曲線將左移，反向特性曲線下。溫度每升高1°C，正向壓降減小22.5mV；溫度每升高10°C，反向電流約增大一倍。結(jié)論：二極管對溫度很敏感。1.二極管命名：(開關(guān)管為IN4148，整流管是將交流轉(zhuǎn)換為直流，型號IN4001-7)2. 二極管測試：用（二極管）檔數(shù)字萬用表，見下圖：若萬用表顯示“0。6”左右，則紅表筆指的是陽極；若萬用表顯示“1”黑表筆指的是陽極。四穩(wěn)壓管穩(wěn)壓管是具有穩(wěn)壓作用的硅二極管。穩(wěn)壓管也是一種晶體二極管，它是利用PN結(jié)的擊穿區(qū)具有穩(wěn)定電壓的特性來工作的。穩(wěn)壓管在穩(wěn)壓設(shè)備和一些電子電路中獲得廣泛的應(yīng)用。我們把這種

8、類型的二極管稱為穩(wěn)壓管，以區(qū)別用在整流、檢波和其他單向?qū)щ妶龊系亩O管。穩(wěn)壓二極管的特點就是擊穿后，其兩端的電壓基本保持不變。（作用在反向擊穿區(qū)） 這樣，當(dāng)把穩(wěn)壓管接入電路以后，若由于電源電壓發(fā)生波動，或其它原因造成電路中各點電壓變動時，負載兩端的電壓將基本保持不變。文字符號：V。型號有IN4733(5V) IN4738(8V) IN4746(16V) IN4148(開關(guān)二極管)。穩(wěn)壓管命名為2CW或2DW。2DW232是雙向穩(wěn)壓管。由圖可以看出穩(wěn)壓管的特性：當(dāng)反向電壓達到Uz時，管被擊穿，穩(wěn)壓管電流變化很大，Uz卻微變，動態(tài)電阻r很小，穩(wěn)壓性很好。使用時，穩(wěn)壓管工作在反向擊穿狀態(tài)，陽極接電源

9、負極，必須串限流電阻。五發(fā)光二極管發(fā)光二極管簡稱為LED。由鎵（Ga）與砷（AS）、磷（P）的化合物制成的二極管，當(dāng)電子與空穴復(fù)合時能輻射出可見光，因而可以用來制成發(fā)光二極管，在電路及儀器中作為指示燈，或者組成文字或數(shù)字顯示。磷砷化鎵二極管發(fā)紅光，磷化鎵二極管發(fā)綠光，碳化硅二極管發(fā)黃光。文字符號為V，電氣符號為發(fā)光二極管正向?qū)妷簽?.4V以上，工作電流約10mA，發(fā)光顏色取決于半導(dǎo)體材料。如：砷化鎵發(fā)紅光，磷化鎵發(fā)綠光或黃光。 六光敏二極管光敏二極管又稱光電二極管，光敏二極管與半導(dǎo)體二極管在結(jié)構(gòu)上是類似的,其管芯是一個具有光敏特征的PN結(jié)，具有單向?qū)щ娦裕虼斯ぷ鲿r需加上反向電壓。無光照時

10、,有很小的飽和反向漏電流,即暗電流，此時光敏二極管截止。當(dāng)受到光照時,飽和反向漏電流大大增加，形成光電流,它隨入射光強度的變化而變化。當(dāng)光線照射PN結(jié)時，可以使PN結(jié)中產(chǎn)生電子一空穴對，使少數(shù)載流子的密度增加。這些載流子在反向電壓下漂移，使反向電流增加。因此可以利用光照強弱來改變電路中的電流。七數(shù)碼管 數(shù)碼管是一類顯示屏，通過對其不同的管腳輸入相對的電流 會使其發(fā)亮，從而顯示出數(shù)字，能夠顯示時間、日期、溫度等所有可用數(shù)字表示的參數(shù)。由于它的價格便宜、使用簡單，在電器特別是家電領(lǐng)域應(yīng)用極為廣泛，比如空調(diào)、熱水器、冰箱等等。絕大多數(shù)熱水器用的都是數(shù)碼管，其他家電也用液晶屏與熒光屏。八 三極管三極管

11、由兩個PN結(jié)組成，分PNP及NPN型。特點;放大電流作用。 晶體三極管（以下簡稱三極管）按材料分有兩種：鍺管和硅管。而每一種又有NPN和PNP兩種結(jié)構(gòu)形式，但使用最多的是硅NPN和PNP兩種三極管，兩者除了電源極性不同外，其工作原理都是相同的，下面僅介紹NPN硅管的電流放大原理。 對于NPN管，它是由2塊N型半導(dǎo)體中間夾著一塊P型半導(dǎo)體所組成，發(fā)射區(qū)與基區(qū)之間形成的PN結(jié)稱為發(fā)射結(jié),而集電區(qū)與基區(qū)形成的PN結(jié)稱為集電結(jié),三條引線分別稱為發(fā)射極e、基極b和集電極c。 當(dāng)b點電位高于e點電位零點幾伏時，發(fā)射結(jié)處于正偏狀態(tài)，而C點電位高于b點電位幾伏時，集電結(jié)處于反偏狀態(tài)，集電極電源Ec要高于基極電

12、源Eb。 三極管是一種電流放大器件，但在實際使用中常常利用三極管的電流放大作用，通過電阻轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷悍糯笞饔谩?三極管的分類:a.按材質(zhì)分: 硅管、鍺管b.按結(jié)構(gòu)分: NPN 、 PNPc.按功能分: 開關(guān)管、功率管、達林頓管、光敏管等.d. 按功率分：小功率管、中功率管、大功率管e.按工作頻率分：低頻管、高頻管、超頻管f.按結(jié)構(gòu)工藝分：合金管、平面管三極管常用的PNP型號為9012，NPN硅有9011、9013、9014等。三極管大致有四種外形三極管的測試是這部分的重點。先用數(shù)字萬用表二極管檔測試基極。即用紅表筆接三極管任意管腳，用黑表筆依次去接觸另二管腳。若兩次均測得顯示“0.6”，則紅表筆

13、為基極，且為NPN型，若不是，則紅表筆改接另一腳，直至測出基極。若兩次均測得顯示“1”，則紅表筆為基極，且為PNP型；再用數(shù)字萬用表“hFE”檔，測試發(fā)射極，集電極，若為NPN型，則將三極管插入“NPN型”插座，顯示20-200左右，則插座上的“C”對應(yīng)三極管的集電極C，則插座上的“E”對應(yīng)三極管的發(fā)射極E。該章節(jié)主要是讓我們了解了電工電子技術(shù)學(xué)科里面主要的一些元器件的基本常識規(guī)定?！緦嶒灴偨Y(jié)】（ ）通過本章的學(xué)習(xí)，我們知道了電阻、電容器、二極管、穩(wěn)壓管等電子器件的命名及其分類方式。學(xué)會了如何估讀電阻的阻值及估讀的誤差比率；如何用萬用表測試電容器的極性；如何判斷半導(dǎo)體二極管的極性；如何用萬用表

14、來區(qū)分三極管的型號（PNP型和NPN型）。了解到電容器按絕緣介質(zhì)可分為空氣、云母、紙質(zhì)、陶瓷、鋁電解等多種；極性電容器正負極不能反接，否則會永久損壞；穩(wěn)壓管是工作在反向擊穿狀態(tài)，陽極必須接電源負極，且必須串聯(lián)限流電阻；發(fā)光二極管發(fā)光的原因是這些二極管是由鎵與砷、磷的化合物制成的，當(dāng)電子與空穴復(fù)合時能輻射可見光；三極管大致有四種外形：金屬殼硅小功率管、金屬殼鍺小功率管、金屬殼大功率管和塑料封裝小功率管。注意事項：電阻上最后一根線不表示倍率，而是誤差；電解電容有極性，不能反接，一般長端為正極，短端為負極；二極管負極（K極）一般為銀灰色；二極管對溫度很敏感，因此使用時要注意環(huán)境溫度對實驗的影響；穩(wěn)壓

15、管工作在反向擊穿狀態(tài)，陽極接電源負極，且要串聯(lián)限流電阻；【實驗體會】（ ）1、實驗心得：這些基本知識在我們接觸電工學(xué)實驗的開始顯得尤為重要，經(jīng)過完整的一學(xué)期實驗后，我發(fā)現(xiàn)在其他實驗中還時不時要運用上這些知識儲備。2、知識點總結(jié)：在實驗的過程中我們學(xué)會了如何分辨這些常用電器元件、了解各種元件的基本指標的表示方式、如何從元件上讀取這些指標，尤其是如何從電阻器上讀數(shù)。在隨堂考核中我發(fā)現(xiàn)，電容器的電容讀數(shù)是一個難點；檢測三極管的方法涉及到電工學(xué)后面“基本放大電路”的知識。電阻、電感和電容在正弦交流電路中的伏安特性一、 實驗?zāi)康?. 進一步理解電氣元件在正弦交流電路中的阻抗特性。2. 用實驗的方法驗證正

16、弦交流電路電路中的基爾霍夫定律并加深對該定律的理解。 二、 實驗內(nèi)容 1.分別按圖4-1所示的電路接線。調(diào)節(jié)自耦調(diào)壓變壓器的輸出電壓，均勻選取5個測量點，測量元件兩端的電壓和流經(jīng)其電流，記入表1. 圖4-1（A）(C) 基本實驗電路 表1電阻R電感線圈LrUR(V)IR(A)URLIRL1300.11300.122500.19500.203700.26700.284900.34900.3651100.411100.442.分別按圖4-2所示的電路接線。調(diào)節(jié)自耦調(diào)壓變壓器的輸出電壓，選取一個合適的測量點，測量電路中各分電壓和電流，并記入表2. 表2U(V)I(A)U1(V)U2(V)900.20

17、52.549.9 3. 分別按圖4-3所示的電路接線。調(diào)節(jié)自耦調(diào)壓變壓器的輸出電壓，選取一個合適的測量點，測量電路中電壓和各支路電流，并記入表3。 表3 U(V)I(A)ILR(A)IC(A)900.230.360.44三、數(shù)據(jù)處理（數(shù)據(jù)分析與討論）實驗中由得到的數(shù)據(jù)可以計算出實驗中的r、R、L。解下面的方程組可以得到、R、r。 代入數(shù)據(jù)可解得，R=252.4，r=129.9，=193.8由公式可求得L=617.2mH。誤差處理：給出的電阻標值為250，故計算值與理論值的誤差：=0.96%，給出的電感值為700mH，故計算值與理論值的誤差為=11.83%。三實驗中測出的數(shù)據(jù)可以求算出r、L、C

18、的值。代入數(shù)據(jù)可得，r=117.8，=223.6，=200由公式可求得L=712.1,；，求得C=15.9四、 注意事項 1. 本實驗直接用市電220V交流電源供電，實驗中要特別注意人身安全，不可用手直接觸摸通電線路的裸露部分，以免觸電，進實驗室應(yīng)穿絕緣鞋。2. 自耦調(diào)壓器在接通電源前，應(yīng)將其手柄置在零位上，調(diào)節(jié)時， 使其輸出電壓從零開始逐漸升高。每次改接實驗線路及實驗完畢，都必須先將其旋柄慢慢調(diào)回零位，再斷電源。必須嚴格遵守這一安全操作規(guī)程。 五、 實驗設(shè)備1.數(shù)字萬用表 1臺2.電量儀 1臺3.白熾燈 1只 40W /220V4.電感線圈 1只 六、分析和討論由圖示串聯(lián)實驗參考電路測得的各

19、數(shù)據(jù)、經(jīng)計算求得的該實驗電路各元件的參數(shù)值與由圖示并聯(lián)實驗參考電路測得的各數(shù)據(jù)、經(jīng)計算求得的該實驗電路各元件的參數(shù)值有何差異？試分析原因。答：（ ）由表二數(shù)據(jù)計算知：263.680.776H由表三數(shù)據(jù)計算知：0.796H11.3F經(jīng)比較知，表三所對應(yīng)的方法測量的數(shù)據(jù)比表二大，表二由于電流表串聯(lián)到電路對電路有影響故測量值會偏小，表三測量方法較準確。【實驗體會】（ ）1、實驗心得：本次實驗我們主要測定了常用電器元件在交流市電中的運用。本次實驗中老師著重強調(diào)了安全問題，我們也都是在老師檢查完電路后才開始通電的。這次的實驗讓我們知道了在電阻電感電容組合而成的電路中，基爾霍夫定律并不是簡單意義上的電流有

20、效值的疊加。在測出的數(shù)據(jù)后有很深刻的電學(xué)含義。2、知識點拓展：在學(xué)過交流電路相關(guān)知識后，我們知道了電路中的電流電壓是相量形式存在的，在疊加后可能會產(chǎn)生抵消或者三角形合成。所以不能簡單地認為就是和直流電路中節(jié)點電流有效值疊加劃等號。3、誤差分析：對于測出的數(shù)據(jù)，我認為誤差主要是由于實際操作時不可避免的因素造成的，還有我們讀數(shù)也有一定的不確定性?！緦嶒炐牡谩浚?）本次實驗是驗證基爾霍夫定律的，它很好地幫助我們理解了基爾霍夫定律的實質(zhì)：電路中的電流并不是簡單的有效值相加，而是有對應(yīng)的電流向量通過向量運算得到的。經(jīng)過實驗測得的數(shù)值運算來論證基爾霍夫定律的準確性有助于培養(yǎng)我們對科學(xué)的嚴謹態(tài)度，提高動手操

21、作能力。注意事項：本實驗直接用市電220V交流電源供電，實驗中要特別注意人身安全，不可用手直接觸摸通電線路的裸露部分，以免觸電，進實驗室應(yīng)穿絕緣鞋；自耦調(diào)壓器在接通電源前，應(yīng)將其手柄置在零位上，調(diào)節(jié)時， 使其輸出電壓從零開始逐漸升高。每次改接實驗線路及實驗完畢，都必須先將其旋柄慢慢調(diào)回零位，再斷電源。必須嚴格遵守這一安全操作規(guī)程；實驗讀數(shù)時，由于電表是水平置于桌面的，因此讀數(shù)時眼光因垂直桌面向下看，以免造成讀數(shù)不準確。一項實驗做完后一定注意立即切斷電源，再填寫實驗報告，以免發(fā)生觸電危險。 電感阻抗參數(shù)的測量及功率因數(shù)的測量和提高一. 實驗?zāi)康?. 學(xué)會用功率表法測量元件的交流等效參數(shù)的方法。2

22、. 學(xué)會功率表的接法和使用。U*220VWI*Z 3. 學(xué)習(xí)感性負載電路提高功率因數(shù)的方法二. 實驗內(nèi)容1. 電感阻抗參數(shù)的測量，按圖5-1接線。分別測量40W白熾燈(R)，電感線圈(L)的等效參數(shù)。 圖5-1表5-1 被測阻抗測量值電路等效參數(shù)U(V)I(A)P(W)cosUR(V)Z（）R()L(mH)兩個白熾燈R900.3530.000.9788.0251.43251.430電感線圈L900.3615.750.4989.0247.22121.140.69R與L串聯(lián)900.2215.750.8089.0404.55323.640.77三. 實驗設(shè)備1. 數(shù)字萬用表 1臺2. 電量儀 1臺3

23、. 白熾燈 1只 40W /220V4. 電感線圈 1只 5. 電容器 2只 1F ，4.7F/500V四、分析與討論改善功率因素的意義和方法：答：（ ）提高功率因素，可以提高發(fā)電機的使用效率，最大程度利用發(fā)電機的使用容量；同時降低輸電線上的損耗，提高電網(wǎng)的輸電效率。改善功率因素可以進行人工補償，在負載兩端并聯(lián)電容器?！緦嶒烍w會】（ ）1、 實驗心得：通過試驗，我對功率因素的理解更深一層。在實驗中，我能更好地和同伴合作，一起完成電路的連接和理論計算。2、 實驗重難點分析：這個實驗的線路比較簡單，但是功率表卻不那么好使用。首先是它的線路容易接錯，在實驗過程中，一開始我就接錯了線路，將電流線短接，

24、測不出功率值。其次是它的讀數(shù)比較特別。有換算公式：P=CN。N為格數(shù)，C是比例系數(shù)，C=IU/A，I為電流量程，U為電壓量程，A為滿度值。這次實驗中C為0.5?！緦嶒炐牡谩浚?）此次實驗最大的感受就是正確連接功率表，老師講解時，聽著覺得挺簡單的，但自己動手做時，就不知道怎么連接了，幾經(jīng)折騰，在我們通力合作之下終于是連好了！另外，P=CN（C=IU/A為比例系數(shù)，N為格數(shù)，I為電流量程，U為電壓量程，A為滿度值）中的C在此次實驗中為0.5，而我們誤算作C=1，結(jié)果導(dǎo)致cos>1，在老師指出后，才重新計算，浪費了不少時間，所以說，老師講解時一定要認真聽，把重要部分記下來，有利于實驗達到預(yù)期的

25、效果。三相電路電壓、電流的測量一. 實驗?zāi)康?. 掌握三相負載和電源的正確聯(lián)接方法。2. 進一步了解三相電路中線、相電壓及線、相電流之間的關(guān)系。3. 充分理解三相四線制供電系統(tǒng)中中線的作用。二. 實驗內(nèi)容1. 三相負載作星形聯(lián)接（三相四線制供電）：(1)將燈泡負載作星形聯(lián)接（圖8-1）并請教師檢查線路。 圖8-1(2)當(dāng)對稱負載時，測量有中線和無中線時的各電量。(3)當(dāng)不對稱負載時，測量有中線和無中線時的各電量。（其中C相負載的燈泡增加一組）注意：在斷開中線時，由于各相電壓不平衡，測量完畢應(yīng)立即斷開電源。表8-1實驗內(nèi)容（負載情況）線電流（）線電壓（）相電壓（）中線電流IO(A)中線電壓UON

26、(V)IAIBICUABUBCUCAUAOUBOUCO對稱負載有中線0.140.140.14112.8112.8112.866.866.866.800無中線0.140.140.14112.8113.0113.263.863.864.200不對稱負載有中線0.140.140.29112.5113.0113.065.063.566.30.150無中線0.150.150.23110.0110.8111.078.578.537.20252. 三相負載作三角形聯(lián)接：(1)按圖8-2聯(lián)接線路并請教師檢查。 圖8-2(2)測量對稱負載時的各電量。(3)測量不對稱負載時的各電量。（將其中某一相燈泡增加一組）表

27、8-2數(shù)據(jù)測量實驗內(nèi)容(負載情況)線電壓=相電壓（V）線電流（A）相電流（A）UABUBCUCAIAIBICIABIBCICA對稱負載110.0108.8108.80.310.310.310.180.180.18不對稱負載110.0110.0110.00.480.480.310.180.360.19四. 實驗設(shè)備 1. 燈泡負載板 2塊 MC10932. 單相電量儀 1臺 MC1098 3. 數(shù)字萬用表 1臺四、分析和討論。 1.三相負載根據(jù)什么條件作星形或三角形連接？答（ ）: 三相負載可接成星形(又稱"Y"接)或三角形(又稱""接).當(dāng)三相對稱負載作

28、Y形聯(lián)接時,線電壓UL是相電壓Up的倍.線電流IL等于相電流Ip,即UL=, IL=Ip在這種情況下,流過中線的電流I0=0, 所以可以省去中線.當(dāng)對稱三相負載作形聯(lián)接時,有IL=Ip, UL=Up.不對稱三相負載作Y聯(lián)接時,必須采用三相四線制接法,即Yo接法.而且中線必須牢固聯(lián)接,以保證三相不對稱負載的每相電壓維持對稱不變.倘若中線斷開,會導(dǎo)致三相負載電壓的不對稱,致使負載輕的那一相的相電壓過高,使負載遭受損壞;負載重的一相相電壓又過低,使負載不能正常工作.尤其是對于三相照明負載,無條件地一律采用Y0接法。當(dāng)不對稱負載作接時,ILIp,但只要電源的線電壓UL對稱,加在三相負載上的電壓仍是對稱

29、的,對各相負載工作沒有影響。2.負載作星形連接或作三角形連接，取用同一電源時，負載的相，線電流有何不同？答（ ）：星形聯(lián)接時 相電流等于相電壓除以相阻抗，線電流等于相電流，線電壓等于根號三倍相電壓。角形聯(lián)接時 相電流等于線電壓除以相阻抗，線電流等于根號三倍相電流，線電壓等于相電壓。相互關(guān)系，角接的線電壓等于星接的線電壓，角接的相電壓等于根號三倍的星接相電壓。角接的相電流等于根號三倍星接相電流，角接的線電流等于三倍星接線電流。角接消耗功率是星接消耗功率的三倍。3. 對稱負載作星形連接，無中線的情況下斷開一相，其他兩相發(fā)生什么變化？若為三角形連接是又如何？答（ ）：三相對稱負載作星型連接，無中線的

30、情況下斷開一相，中性點會偏移到未斷兩相連線的中點上，未斷兩相每相承受的電壓都是380V/2=190V。斷相為零伏。三角形聯(lián)結(jié)時，未斷相仍為線電壓380V，斷開兩相電壓每一相都是380V/2=190V。4. 負載為星形連接，中線的作用如何？在什么情況下必須有中線？答（ ）：保持中性點電位始終為零，另外當(dāng)三相負載不對稱時維持各相電壓均為220伏。當(dāng)負載不對稱時就要加中性線，這樣才能保證每個負載兩端電壓始終維持在220伏特，使負載正常工作。5. 不對稱三角形連接的負載，能否正常工作？實驗?zāi)芊褡C明這一點？答（ ）: 對于不對稱負載作接時，IlIp，但只要電源的線電壓Vl對稱，加三相負載上的電壓仍是對稱

31、的，對各相負載工作沒有影響。實驗可以證明這一點，分別測每個負載兩端電壓即可?！緦嶒烍w會】（ ）1. 實驗心得：在實驗的過程中，我們特別注意了安全問題。接線完后都經(jīng)過老師的檢查才通電。其次，我在實驗過程中也收獲頗多。對于這種多線電路的連接也有一些小技巧，那就是順著電源的一段開始連接，并聯(lián)記住支點，最后形成回路。2. 知識點拓展：三相負載連接原則：三相對稱負載作Y形聯(lián)接時，流過中線的電流I0=0，所以可以省去中線；不對稱三相負載作Y聯(lián)接時，必須采用三相四線制接法，而且中線必須牢固聯(lián)接，以保證三相不對稱負載的每相電壓維持對稱不變（若負載斷開則設(shè)備可能損壞）。當(dāng)不對稱負載作接時，ILIp,但只要電源的

32、線電壓UL對稱，加在三相負載上的電壓仍是對稱的，對各相負載工作沒有影響。（實驗證明沒有影響）【實驗心得】（ ）因為上次實驗對功率表的使用，這次我們比較順利的連接好了電路。值得一提的是，通過巧妙地節(jié)點選取，在測量不同支路的電流時，需要改動的連接點比較少，節(jié)約了我們不少時間。通過親自動手連接三相電路，進一步了解了三相電路中線、相電壓及線、相電流之間的關(guān)系；認識到三相四線制供電系統(tǒng)中中線不可或缺，加深了我們對三相電路工作原理的理解。三相電路功率的測量一. 實驗?zāi)康?. 掌握三瓦特表法、二瓦特表法測量三相電路有功功率與無功功率的方法2. 進一步熟練掌握功率表的接線法和使用方法二. 實驗內(nèi)容1. 如圖9

33、-1，用三瓦特表法測定三相對稱Y0接以及不對稱Y0接負載的總功率P。對于三相四線制供電的三相星形聯(lián)接的負載（即Y0接法），可用一只功率表測量各相的有功功率PA、PB、PC，測三相功率之和（P=PA+ PB +PC）即為三相負載的總有功功率值、實驗按圖9-3線路接線。(1)請教師檢查線路，接通三相電源，按表9-1要求進行測量計算。表9-1實驗內(nèi)容（負載情況）測量數(shù)據(jù)計算值PA(W)PB(W)PC(W)P(W)Y0對稱負載18.2517.917.7553.9Y0不對稱負載1817.7535.7571.52.用二瓦特表法測量三相負載的總功率。(1)也按照圖9-1聯(lián)接線路并請教師檢查。接通三相電源，按

34、圖9-2的內(nèi)容進行測量。表9-2 （負載情況）測量數(shù)據(jù)計算值P1(W)P2(W)P(W)Y對稱負載26.526.7553.25Y不對稱負載3324.2557.25三.注意事項1. 本實驗采用三相交流市電。實驗時要注意人身安全，不可觸及導(dǎo)電部件，防止意外事故發(fā)生。2. 每次接線完畢，同組同學(xué)應(yīng)自查一遍，然后由指導(dǎo)教師檢查后，方可接通電源，必須嚴格遵守先斷電、再接線、后通電；先斷電、后拆線的實驗操作原則。四. 實驗設(shè)備 1. 燈泡負載板 2塊 MC10932. 單相電量儀 1臺 MC1098 3. 數(shù)字萬用表 1臺五、分析和討論1.比較三瓦特表和二瓦特表法的測量結(jié)果。答（ ）:從試驗數(shù)據(jù)可以看出,

35、三瓦特表和二瓦特表測量出的數(shù)據(jù)有較大差異,原因在于瓦特表本身連入電路,并非理想,消耗一定功率,用的數(shù)量不同,影響程度也不同,故兩者會有差異. 三表法誤差較大.另外，兩瓦特表法，適用于三相于負載比較平衡的場合，尤其是向電動機這種沒有中性線電流的地方。三瓦特表法，適用于任何三相負載的情況。無需考慮負荷平衡問題。2.總結(jié)分析三相電路功率測量的方法與結(jié)果。答（ ）:三相電路功率的測量可以分別用電壓表測量電壓,電流表測量電流,之后計算出功率,由于電壓表電流表都非理想,操作不當(dāng)易造成較大誤差.另外一種使用功率表,可以用三表法或二表法測量,雖能直接測出功率值,但功率表的連入本身也會造成實驗誤差,會造成結(jié)果偏

36、大.五、思考題1.在三相三線制接法中，無論負載是否對稱，只用兩表法就能代表三相總功率，為什么？答（ ）：在三相電路中, 若三相負載是星形聯(lián)接,則各相的負載電壓分別以表示。若負載是三角形聯(lián)接, 可用一個等效的星形聯(lián)接的負載來代替, 則 表示代替以后三相電路各相負載的電壓。 這是三相三線制電路, 故有: 代入( 3) 式得: 上式中 分別表示A、B、C 各相的瞬時功率。由此可見等于三相瞬時功率之和, 即三相總功率。而功率表W1 和W2 讀數(shù)之代數(shù)和反映在一個周期內(nèi)的平均值, 其值正好反映了三相總功率。這就證明采用兩只功率表按圖1 所示的接線可以測三相總功率, 即P = P W1+ PW2。這種測量

37、三相總功率的􀀁 兩表法􀀁, 不管三相電路是否對稱, 都是適用的。但必須注意, 在上述證明過程中, 應(yīng)用了的條件,三相三線是符合這個條件的, 而三相四線制不對稱電路不符合這個條件, 所以,這種測量三相總功率的􀀁 兩表法􀀁只適用于三相三線制, 不適用于三相四線制不對稱電路?！緦嶒灴偨Y(jié)】（ ）1. 通過該節(jié)課程的學(xué)習(xí)，初步了解了瓦特表的使用方法，以及對稱三相負載與不對稱負載電路的工作狀態(tài)。2.實驗中由于接線比較多，所以使得在實驗時接線容易接錯，而且接的是高壓電源，更要注意安全操作，嚴禁帶電操作。3.經(jīng)過比較兩種總功率測量方法測得

38、的數(shù)據(jù)，兩者之差為10W和4W，可以得出三瓦特法測量更精確，但二瓦特法更節(jié)省元件實用，方便快捷。4.由于三相三線制負載無中性線，則測兩次兩負載之間的功率，包含了總的負載功率，則可用測兩次的方法測量總功率?！緦嶒炐牡谩浚?）此次實驗與之前做的三相電路實驗差別不大，只是實驗電路變得更加復(fù)雜，連接時需更加仔細。但是有了前兩次的實驗經(jīng)歷，測量起來還算得心應(yīng)手。另外，巧妙地選取連結(jié)點簡化電路，可有效減少連接和拆卸的次數(shù)，提高效率。測量發(fā)現(xiàn)，三相負載采用三線三線制連接時只需用兩表法即可測得三相電路的有功功率。 常用電子儀器的使用一、實驗?zāi)康?1.交接常用電子儀器的用途及主要性能指標。 2.初步掌握常用電子

39、儀器的正確使用方法及注意事項。二、實驗內(nèi)容1、示波器校準信號的測量：被測參數(shù)標準值實測值幅值Up-p（V）0.50.5周期T（ms）11頻率f（Hz）100010002、正弦信號電壓的測量：1KHz函數(shù)信號發(fā)生器輸出電壓（V）30.5示波器測量電壓的峰峰值Up-p（V）2.650.46示波器測量電壓的有效值U（V）0.940.16交流毫伏表測量電壓U（V）30.53、正弦信號頻率的測量：（Up-p=5V）函數(shù)信號發(fā)生器輸出頻率（Hz）50100050001000050000交流毫伏表測量電壓U（V）5.55.55.55.55.5數(shù)字萬用表測量電壓U（V）1.821.791.862.156.15

40、示波器測量電壓Up-p（V）55555示波器測量周期T（ms）190.920.180.0960.01754、用函數(shù)信號發(fā)生器輸出頻率1KHZ，幅度為0-1V的矩形波。并記錄波形。標出幅值和周期。5、示波器測量相位差：用函數(shù)信號發(fā)生器輸出頻率1KHZ，幅度為Upp=5V的正弦波 =X/XT *360º （ XT為周期 X為X軸方向的差距）。并記錄波形。=0.8/4.8*3600=600U0=0.85V三、注意事項 1.連接電路時，各實驗儀器的“地”線（電纜線的屏蔽線夾）必須接在一起，以保證測量系統(tǒng)的“地”電位相同。 2.在實驗過程中不要反復(fù)開、關(guān)實驗儀器。四、實驗設(shè)備 1.示波器 一臺

41、 2.函數(shù)信號發(fā)生器 一臺 3.直流穩(wěn)壓電源 一臺 4.數(shù)字萬用表 一只 5.電工實驗臺和相應(yīng)的實驗設(shè)備 一套【實驗總結(jié)】（ ） 1.通過對信號源、毫伏表、雙蹤示波器的實用和測量，初步掌握了如何使用者三種儀器進行試驗值得測量，以及顯示輸入信號和輸出信號的波形圖，以便對試驗的觀察。 2.使用毫伏表時，應(yīng)該注意其量程以及對應(yīng)的度數(shù)區(qū)間。 3.學(xué)會將示波器調(diào)出穩(wěn)定的波形，如果不穩(wěn)定，可以通過調(diào)節(jié)電平按鈕。在顯示兩個波形時，注意事先接地調(diào)節(jié)水平線重合，以便后續(xù)測量。 【實驗心得】（ ）1、 實驗心得：此次實驗由于是第一次接觸示波器，不怎么會調(diào)試信號，也不太清楚如何讀數(shù)，所以耽誤了不少時間。不過還好有隊

42、友的幫助，我們快速掌握了如何調(diào)試示波器的信號。并且用示波器調(diào)試出兩條通道的電壓波形圖。并計算出其相位差大小。收獲還是頗多的。2、 知識點拓展：R的阻抗為實數(shù)，C的阻抗為1/（jwC），將電路的總阻抗算出來后，用阻抗的虛部與實部只比值求反正切就得到了相位變化量。單管交流放大電路及其應(yīng)用實驗?zāi)康模?、學(xué)會放大器靜態(tài)工作點的測試方法，分析靜態(tài)工作點對放大器性能的影響；2、掌握放大器的動態(tài)指標（電壓放大倍數(shù)、輸入電阻、輸出電阻）的測試方法；3、用示波器觀察靜態(tài)工作點對輸出波形的影響一、實驗電路 將實驗箱上分壓式單管放大電路，接成如圖21所示電路。圖2-1二、內(nèi)容和方法1、電路參數(shù)和工作點調(diào)整 未連接電

43、路前，先測出RL和R2、R3 的實際值。按圖21連接電路，VCC連接到+12V,測T1管的UCE值。觀察調(diào)節(jié)RP1時UCE的變化情況（緩慢調(diào)節(jié)RP1?。罱K調(diào)節(jié)RP1，使UCE 5V，記錄實際調(diào)整后的UCE實測值。2、小信號放大特性測試 將函數(shù)信號源的信號接到電路的輸入uS端口，（函數(shù)信號源的波形選用正弦波，頻率 1kHz）。通過衰減器后，先用示波器的一個通道觀察uS波形，并調(diào)節(jié)頻率到所需狀態(tài)。（1）、調(diào)節(jié)函數(shù)信號源的信號幅度使示波器上所見ui波形的UP-P值在30mV范圍。用雙蹤示波器的另一通道觀察輸出uO的波形。使示波器顯示穩(wěn)定的uo、ui波形。從中可以判斷uo和ui的相位關(guān)系，并測出U

44、iP-P值和UOP-P值（在基本不失真條件下）。（2）、工作點變化（調(diào)節(jié)RP1）對放大特性的影響。保持示波器二蹤觀察ui、uo波形狀態(tài)，并保持UiP-P值基本不變。將數(shù)字萬用表改為測量UCE直流電壓。調(diào)節(jié)RP1觀察UCE值增大和減小時，相應(yīng)的UOP-P值變化情況，當(dāng)UCE減小到多少時uo會出現(xiàn)下限幅（飽和）失真。（3）、RL變化對放大特性的影響。先調(diào)節(jié)RP1使UCE仍為5V，然后使RL為 （去掉5.1k與C2的連線），觀察uo的變化情況，記錄此時的UOP-P1值（保持UiP-P值不變）。3、大信號特性測試恢復(fù)原電路參數(shù)：使UCE = 5V。但將信號波形改變?yōu)槿遣ǎl率不變。逐漸增大ui幅度，

45、觀察uo波形變化情況，當(dāng)UiP-P = 40 mV時，uo為何形狀？記錄此時的對應(yīng)uo、ui波形關(guān)系和UOP-P值。如再增大ui的幅度，uo波形有何變化？三、預(yù)習(xí)1、復(fù)習(xí)NPN單管共射交流放大電路的有關(guān)內(nèi)容。2、示波器二蹤觀察相關(guān)波形的使用方法。3、示波器作電壓幅度測試和波形時間參數(shù)測試的使用方法。四、報告記錄并分析實驗結(jié)果是否與理論課分析一致。 自行完成其他單管放大電路的實驗，進行相關(guān)參數(shù)測量。實驗記錄（單管交流放大電路）一、實驗預(yù)習(xí)題：靜態(tài)關(guān)系：計算靜態(tài)工作點動態(tài)特性：設(shè)rbb´= 0.1k， = 120 ， rbe = rbb´ +UT/IC，（UT 26mV）Au

46、= （RCRL）/ rbe二、實驗結(jié)果及分析1、電路參數(shù)實測。RL/k R2/k R3/k VCC/V VCE/V2.655.5455.111.7652、小信號放大特性測試。 （1）RL= 2.65 k，RC= 3.3 k，UCE= 5 V。UiP-P= 0.02 V，UOP-P= 2.6 V，實驗值：| Au | = UOP-P / UiP-P = 130 。Uo=1.30 Au=130RL1: Upp=0.6V Au=60RL2: Upp=0.9V Au=90RL3： Upp=1.15V Au=115計算值：IC = 1mA ，rbe = 3220 ， | Au | = （RCRL）/ r

47、be = 54.7/ 77.07/ 116.03 。兩 | Au | 比較，相對誤差約為 0.097/ 0.167/ 0.0089 （2）工作點變化（調(diào)節(jié)RP1）對放大特性的影響。其他參數(shù)同（1）UCE到 1.4 V時，出現(xiàn)飽和（下限幅）失真。并畫出波形。（3）再將Uce調(diào)回5V改變輸入源的電壓值，觀察Uo波形截止失真。Ic=1.0mA三、分析與討論1.示波器中掃描和同步的作用是什么？要在示波器的熒光屏上掃描出隨時間變化的鋸齒波形，就應(yīng)在示波器的X軸上加一個隨時間變化的電壓，我們稱之為X軸掃描電壓。當(dāng)然它的變化是均勻穩(wěn)定的，因此也稱時基電壓，鋸齒波掃描電壓發(fā)生的電路很多，主要分為自激式和觸發(fā)式

48、倆類。一般來說在X軸掃描電壓發(fā)生器分設(shè)若干個頻率范圍，為了與Y軸信號同步，提高同步的穩(wěn)定性，同步信號還要經(jīng)過限幅、整型，實現(xiàn)掃描同步。2.用毫伏表測量信號是，信號頻率的高低對讀數(shù)有無影響，為什么？毫伏表有一定的適用頻率范圍，在毫伏表適用的頻率范圍內(nèi)，信號頻率變化對讀數(shù)基本上沒有影響。當(dāng)頻率超過這一范圍時會影響毫伏表的正常使用，就會對讀數(shù)有影響。3.能用萬用表交流電壓檔測量信號源輸出的信號嗎？為什么？如果是電流信或頻率,用電壓檔不能測信號源輸出的信號，如果是電壓信號，則可以測（不過準確度不是很好）；萬用表電壓檔只能測量電壓數(shù)據(jù)，其他數(shù)據(jù)測不出來?！緦嶒灴偨Y(jié)與分析】（ ）1、經(jīng)過試驗的操作，學(xué)會如

49、何設(shè)置單管運算放大電路的靜態(tài)工作點，以及熟悉萬用表測量交流、直流電流電壓值。2、測量不同RL的輸出波形，可得，負載越大，輸出電壓越高。3、輸入與輸出波形的比較，可以清楚的觀察到電壓的放大倍數(shù)，深入理解了，單管放大電路的放大作用。4、通過觀察飽和失真與截止失真圖像，我們可以看到，一種是由于輸入電壓太高而飽和失真，另一種是Ube太小使得ib的值小于零而使得輸出波形因截止而失真?！緦嶒炐牡谩浚?）1、 實驗心得：此次實驗測量得到的輸入和輸出的具體電壓數(shù)值作商，讓我們切實感受到單管交流放大電路的放大效果，加深我們對于單管放大電路的理解。實驗過程中，大概是因為我們在示波器上讀數(shù)發(fā)生了偏差，導(dǎo)致放大倍數(shù)A

50、u的實驗值與理論值相差甚遠，于是只得放棄之前的數(shù)據(jù)重新測一遍，這耽誤了我們不少時間。還好之后實驗進展順利，最終是完成了。另外，本次試驗計算量比較大，而且數(shù)據(jù)有點繁瑣，因此，處理實驗數(shù)據(jù)時一定要細心。2、 知識點拓展：單管放大電路分靜態(tài)和動態(tài)分析。靜態(tài)工作點的具有重要的意義靜態(tài)工作點選擇就是使得放大器盡量工作在放大區(qū)的合適位置。靜態(tài)工作點選擇過低則有可能在輸入信號負半周時產(chǎn)生基極電流失真最終造成輸出的截止失真。并且靜態(tài)工作點還決定了放大器的放大倍數(shù)，一般來說q點選取越高，放大倍數(shù)越大，所以不同放大器根據(jù)作用而言要考慮不同的靜態(tài)工作點。動態(tài)分析是建立在靜態(tài)分析的基礎(chǔ)上的。這次實驗得出的數(shù)值總體誤差

51、偏小，說明我們實驗方法以及操作過程是正確的。運放的線性應(yīng)用一、實驗?zāi)康模?. 進一步掌握由集成運放構(gòu)成的比例、加法、減法和積分等基本運放電路的功能；2.了解運放在實際應(yīng)用時應(yīng)注意的一些問題。 二、實驗內(nèi)容：用實驗?zāi)０逯薪o出的元器件，構(gòu)成下述功能電路。圖3.1是集成運放A741的管腳圖。它是八腳雙列直插式組件，腳和腳為反相和同相輸入端，腳為輸出端，腳和腳為正、負電源端，腳和腳為失調(diào)調(diào)零端，腳之間可接入一 只幾十K的電位器并將滑動觸頭接到負電源端。腳為空腳。圖3.1 運放A741管腳圖1. 反相比例運算電路按下圖連接實驗電路，接通±12V電源，輸入端對地短路，調(diào)節(jié)電位器R，進行調(diào)零和消振（即Ui=0 時，使U0=0）。接入正弦交流信號ui ，使，用萬用表交流電壓檔測量，并用示波器觀察和波形和相位關(guān)系，記入實驗報告表3.1。2. 反相求和運算電路按下圖連接實驗電路。采用直流信號，實驗時要注意選擇合適的直流信號幅度，確保集成運放工作在線性區(qū)，用萬用表直流電壓檔測量，結(jié)果記入表3.2。理論計算：Uo=-