電路分析實驗

1、電路實驗第一部分實驗一·實驗目的1、熟悉各類測量儀表、各類電源的布局及使用方法2、掌握電壓表、電流表內阻的測量方法3、熟悉電工儀表測量誤差的計算方法·實驗內容1、 根據(jù)“分流法”測萬用表直流電流檔內阻2、被測電流表限（MA）滿偏（MA）S閉合后半偏Rb（）R1（）內阻Ra（）55.1124.410055.40.50.48641000463.53、 根據(jù)“分壓法”測量萬用表直流電壓檔的內阻4、被測電流表限（V）S閉合時的滿偏（V）S斷開時的半偏（V）Rb（）R1（）內阻Ra（）S（/V）1010.25710010005810058103、驗證儀表內阻引入的測量誤差理想U=R1

2、/(R1+R2)；測量U=(R1/Rv)/(R1/Rv+R2)；若R1=R2=Rv，U-U=-U/6輸入電壓（V）R1（）R2（）U（V）U（V）U-U（V）101000100054.97-0.0310100020003.333.27-0.06實驗二·實驗目的1、 學會識別常用的電路和元件的方法2、 掌握線性電阻、非線性電阻元件以及電壓源和電流源的伏安特性的測試方法3、 學會常用直流電工儀表和設備的使用方法·實驗內容1、 測定線性電阻的伏安特性U輸出（V）0345678910I輸出（MA）0344.85.97.18.19.110.12、 測定非線性白熾燈泡的伏安特性U輸出（

3、V）033.544.555.566.3I輸出（MA）064.268.372.278.078.781.682.482.43、 測定半導體二極管的伏安特性U（V）0.10.30.40.50.550.6I（MA）0.022.08.622.93484.5反向U（V）-3-5-10-20-25I（MA）0.0020.0040.0090.0190.0244、 測定穩(wěn)壓二極管的伏安特性Ud(V)0.70.750.80.850.860.88I(mA)0.10.53.418.324.641.2反向Ud(V)-4-4.3-4.5-4.6-4.9-5.1I(mA)0.10.30.50.74.0245、 測定電壓源的

4、伏安特性RL()100200300400500600700800I(mA)31.819.514.111.79.57.66.66.0U(V)3.23.94.24.44.54.64.74.76、 測定電流源的伏安特性RL()100200300400500600700800I(mA)3.32.01.41.10.80.70.50.5U(V)0.30.40.40.40.40.40.40.4實驗三·實驗目的1、 驗證電路中電位與電壓的關系2、 掌握電路電位圖的繪制方法·實驗內容1、 令U1=12V,U2=0V電位參考點與UABCDEFUabUacUadUaeUaf對地（E）值（V）8.

5、67.27.25.2011.91.41.43.48.6-3.2可以看到，ABUab等等式，可驗證電位與電壓的關系。實驗四·實驗目的1、 加深對基爾霍夫定律的理解，用實驗數(shù)據(jù)驗證基爾霍夫定律2、 學會用電流表測量各支路電流·實驗內容電位可用上則實驗的數(shù)據(jù)，易得如Uab+Ucd=Uad的環(huán)路等式（U1=12V,U2=0V）實驗測得：Ifa=6.4mA；Iba=-2.8mA；Iad=3.4mA；易知Ifa+IbaIab，可以驗證節(jié)點電流規(guī)律，規(guī)律得到。實驗五·實驗目的1、 驗證線性電路疊加原理的正確性，加深對線性電路的疊加性和齊次性的認識和理解。2、 學習復雜電路電路的

6、連接方法·實驗內容電流（mA）；電壓（V）I與UU1U2IfaIabIadUabUcdUadUdeUeaU1單值1206.32.93.41.41.93.45.2-8.7U2單06-1.5-3.41.9-1.7-2.31.9-1.2-0.7U合1264.8-0.55.3-0.3-0.45.34-8可以看到，這個數(shù)據(jù)很用來說明疊加原理的正確性很合適，U1單+U2單U合。實驗六·實驗目的1、 驗證戴維南定理和諾頓定理，加深對二者的理解2、 掌握悠遠而端口網(wǎng)絡等效電路參數(shù)的測量方法·實驗內容戴維南等效Uoc=6.4V；Isc=31.5mA；Ro=Uoc/Isc=203.1

7、746；負載實驗RL（）3051100200510U(V)0.91.32.13.24.6I(mA)27.825.621.416.19.1戴維南等效U(V)0.81.223.14.5I(mA)27.024.820.815.68.8由于直流源最大輸出為26.3mA，所以不為諾頓等效實驗七電壓源與電流源的等效變換·實驗目的1掌握電源外特性的測試方法2驗證電壓源與電流源等效變換的條件 ·實驗內容即電流源電流為前者的短路電流實驗八受控源特性測試·實驗目的熟悉受控源的基本特性，加深對受控源的理解和認識·實驗內容 電流控制受控電流源，假設控制電流為I，受控電流為i，這

8、里為線性控制i=0.5*I 。 幾種受控源都是一個控制源的輸入使得輸出，這里便不再多做類似的實驗了。實驗九RC一階電路的動態(tài)過程研究實驗·實驗目的1. 測定RC一階電路的零輸入響應、零狀態(tài)響應及完全響應。2. 學習電路時間常數(shù)的測量。3. 掌握有關微分電路和積分電路的概念。4. 進一步學會用示波器觀測波形。·實驗原理Uc(t)=Us(1-e-t/RC) i(t)=Us/R*e-t/RC圖1一階RC電路若開關K首先置于2使電路處于穩(wěn)定狀態(tài)，在t=0時刻由2扳向1，電路為零輸入響應，有Uc(t)=Use-t/RCi(t)= -Us/R*e-t/RC·實驗內容A 10k

9、 30k并聯(lián)電阻A 10k電阻A 30k電阻B 1M電阻B 100k電阻B 100 電阻讀A圖，第一讀2.5小格，第二讀1.5小格10k歐：時間常數(shù)為 500s *2.51250s10k/30k歐：時間常數(shù)為 500s *1.5750 s30k歐：時間常數(shù)很大于前兩者讀B圖，電阻越大，時間常數(shù)越大，區(qū)別在于黃色曲線是響應曲線，由于電阻太大而來不及衰減使得波形近似未變實驗十 二階動態(tài)電路的響應的研究·實驗原理用二階微分方程描述的動態(tài)電路，為二階電路。我們來研究零輸入響應，如圖所示電路， （1）過阻尼情況。即時，S1和S2是不等的負實數(shù)，UC(t)和iL(t) 都是由隨時間衰減的指數(shù)函數(shù)

10、項來表示，這表明零輸入響應中的電壓、電流具有非振蕩性(非周期性的)特點。（2） 臨界阻尼情況。 即時，S1=S2= -，固有頻率為相等的負實數(shù)，UC(t)和iL(t)仍然是非振蕩性的。 （3）欠阻尼情況。即時，S1和S2固有頻率為共軛復數(shù)，S1、2= -+jd， 其中= 稱為衰減系數(shù)d= 固有振蕩角頻率O= 無阻尼振蕩角頻率d將隨的增加而下降。·實驗結果電阻由大到小 可見，隨著電阻的減小，衰減也變慢了。實驗十一RLC元件在正弦電路中的特性試驗實驗記錄實驗十二RLC串聯(lián)諧振電路的研究·實驗目的1. 學習用實驗方法會繪制RLC串聯(lián)電路的幅頻特性曲線2. 加深理解電路發(fā)生諧振的條

11、件、特點，求Q，電路品質因數(shù)。·實驗內容 電路如圖12.1所示圖12.1 調整輸出幅值4V，調整頻率，觀察電阻R1輸出幅值的變化會發(fā)現(xiàn)輸出幅值會有一個峰值，預期現(xiàn)象觀察得到到，且約Umax=15.79 kHz ，F(xiàn)0=15.79 kHz 。失諧條件為1/2 倍的Umax，約為4 kHz，測得 F2=16.888 kHz，F(xiàn)1=15.14 kHz；由品質因素公式得Q=F0/(F2-F1)=9.033實驗十三雙口網(wǎng)絡測試·實驗目的1. 加深理解雙口網(wǎng)絡的基本理論2. 掌握直流雙口網(wǎng)絡傳輸參數(shù)的測量技術·實驗內容只是一種測量方法的學習。對于任意的線性網(wǎng)絡，我們關心的往往

12、是輸入端和輸出端的電壓和電流間的互相關系。1. 輸入為I1 U1，輸出為I2 U2，系數(shù)陣為A B;C D 有A B;C D*I1 U1=I2 U2 可知，只要想辦法測得實驗中的輸入輸出組合，就能得出系數(shù)陣。2.如果是遠距離傳輸，可利用傳輸方程得到 R10=U10/I10=A/C（令I2=0，輸出口斷路） R1s=U1s/I1s=B/D（令U2=0，輸出口短路） R20=U20/I20=D/C（令I1=0，輸入口斷路） R2s=U2s/I2s=B/A（令U2=0，輸入口短路） R10,R1s,R20,R2s分別表示端口開路和短路時，另一端的輸入電阻，至此可求得系數(shù)陣。3. 雙口網(wǎng)絡級聯(lián)后，分析

13、方法與上相同。將級聯(lián)二者的系數(shù)陣相乘可得到整體系數(shù)陣。實驗十四RC選頻網(wǎng)絡特性測量·實驗目的1. 熟悉文氏電橋電路的結構特點及應用2. 學習使用交流電壓表和示波器·實驗內容電路圖如圖14所示。R=1kohmC=0.1uFF（Hz）123456789U0（V）1.3461.3981.2891.1561.030.9200.8270.7480.679觀察實驗數(shù)據(jù)，輸出電壓有峰值。R=1kohmC=0.1uFF(Hz)2315T(ms)0.50.3330.067(ms)0.01240.02250.013相位差8.924.369.85觀察數(shù)據(jù)及調整頻率觀察波形，相位差隨著頻率的增加而

14、增大圖14實驗十五負阻抗變換器·實驗目的1. 加深對負阻抗概念的認識2. 了解負阻抗變換器的組成原理及其應用3. 學習負阻器的測量方法·實驗內容負阻抗的器件可分兩大類：一類是伏安特性及其電流隨電壓單值變化，當電壓升高到一定值時，電流反而迅速下降，這一段電壓升高，電流反而下降的特性稱為電壓控制型負阻抗特性，它等效的交流電源類似于交流恒壓源，如隧道二極管等器件就具有這類特性。另一類的伏安特性電壓隨電流單值變化，當電流升高到一定值時，電壓反而下降，這一段電流升高，電壓反而下降的特性稱為電流控制型負阻抗特性，它等效的交流電源類似于交流恒流源，如單結晶體管、工作于雪崩擊穿壓的晶體三報管等器件具有這類特性。INIC負阻抗變換器如圖15.1所示圖15.1R3=300 ohmVo(V)0.10.20.30.40.5I1(mA)-0.043-0.086-0.129-0.171-0.214觀察驗證良好的線性關系，I(n+1)=n*I1 。將電路接成圖15.2 ，圖15.2圖15.3在f=200 Hz