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PAGEPAGE4戴維寧定理1.舉例說明測量一個線性有源二端網(wǎng)絡(luò)的開路電壓和等效入端電阻的兩種方法。答:測開路電壓:方法一:直接測量在有源二端網(wǎng)絡(luò)輸出端開路時,直接用電壓表接開路兩端,即可測其輸出端的開路電壓。方法二:零示法(如右圖所示)在有源二端網(wǎng)絡(luò)輸出端外加一個與反向的可調(diào)的穩(wěn)壓源U。慢慢調(diào)節(jié)穩(wěn)壓源U,使被測電路中的電流表示數(shù)為零。根據(jù)補償法可知等于穩(wěn)壓電源電壓U。(如右圖所示)測等效入端電阻方法一:開路電壓、短路電流法在有源二端網(wǎng)絡(luò)輸出端開路時,用電壓表直接測其輸出端的開路電壓,然后再將其輸出端短路,用電流表測其短路電流,則等效內(nèi)阻為:因此,只要測出有源二端網(wǎng)絡(luò)的開路電壓和短路電流,就可得出,這種方法最簡便。但是,對于不允許將外部電路直接短路的網(wǎng)絡(luò)(例如有可能因短路電流過大而損壞網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的器件時),不能采用此法。方法二:外加電源法令含源一端口網(wǎng)絡(luò)中的所有獨立電源置零,然后在端口處加一給定電壓U,測得流入端口的電流I(如右圖),則:也可以在端口處接入電流源I',測得端口電源U'(如右圖),則:2.通常直流穩(wěn)壓電源的輸出端不允許短路,直流恒流源的輸出端不允許開路,為什么?如果電壓源短路,會把電源給燒壞,相當于負載無限小,功率為無窮大。如果電流源開路,相當于負載無窮大,那么功率為無窮大,也會燒壞電流源。3.電壓源與電流源的外特性為什么呈下降趨勢,穩(wěn)壓源和恒流源的輸出在任何負載下是否保持恒值?因為電壓源有一定內(nèi)阻,隨著負載的增大,內(nèi)阻的壓降也增大,因此外特性呈下降趨勢。電流源實際也有一個內(nèi)阻,是與理想恒流源并聯(lián)的,當電壓增加時,同樣由于內(nèi)阻的存在,輸出的電流就會減少,因此,電流源的外特性也呈下降的趨勢。不是。當負載大于穩(wěn)壓源對電壓穩(wěn)定能力時,就不能再保持電壓穩(wěn)定了,若負載進一步增加,最終穩(wěn)壓源將燒壞。實際的恒流源的控制能力一般都有一定的范圍,在這個范圍內(nèi)恒流源的恒流性能較好,可以基本保持恒流,但超出恒流源的恒流范圍后,它同樣不具有恒流能力了,進一步增加輸出的功率,恒流源也將損壞。功率因數(shù)的提高1.為提高電路功率因數(shù)所并聯(lián)的電容器的電容值是否越大越好?答:不是。功率因數(shù)由提高到,并聯(lián)電容、無功容量的確定:由上述向量圖,有:綜上所述可知,補償容量不同功率因素提高也不一樣:欠補償:功率因素提高適合。全補償:電容設(shè)備投資增加,經(jīng)濟效果不明顯。過補償:使功率因數(shù)又由高變低(性質(zhì)不同)。綜合考慮,功率因素提高到適當值為宜(0.95左右)。2.說明電容值的改變對負載的有功功率、總電流,日光燈支路電流有何影響?答:電容值的改變并不會影響負載的有功功率及日光燈支路的電流。3.提高電路的功率因數(shù)為什么只采用并聯(lián)電容法,而不采用串聯(lián)法?答:因為串聯(lián)電容雖然也可以提高功率因數(shù),但它會使電路中的電流增大,從而增大日光燈的有功功率,可能會超過它的額定功率而使日光燈損壞。4.在50Hz的交流電路中,測得一只鐵心線圈的、和,如何算得它的阻值及電感量?答:若測得一只鐵心線圈的、和,則聯(lián)立以下公式:阻抗的模,電路的功率因數(shù),等效電阻,等效電抗,可計算出阻值和電感量。答:①、示波器面板上“s/div”(SEG/DIV)是掃描速度的調(diào)節(jié)開關(guān),用于調(diào)節(jié)掃描速度。即示波器上水平方向每大格所占的掃描時間(也叫掃描時間因數(shù))。②、示波器面板上“v/div”(VOLTS/DIV)為信號垂直偏轉(zhuǎn)靈敏度衰減開關(guān),用于調(diào)節(jié)垂直偏轉(zhuǎn)靈敏度。即示波器上垂直方向每大格所占的電壓幅值(也叫垂直偏轉(zhuǎn)因數(shù))。觀察本機“標準信號”是,要在熒光屏上得到兩個周期的穩(wěn)定波形,而幅度要求為五格,試問Y軸電壓靈敏度應(yīng)置于哪一檔位置?“s/div”又應(yīng)置于哪一檔位置?答:(實驗被測標準信號輸入通道,可自行選擇。)通道的Y軸電壓靈敏度(VOLTS/DIV)應(yīng)置于“0.1V”檔位置;“s/div”又應(yīng)置于“0.2ms”檔位置。用示波器觀察正弦信號,熒光屏上出現(xiàn)下圖所示情況時,試說明測試系統(tǒng)中那些旋鈕的位置不對?應(yīng)如何調(diào)節(jié)?ABCDEF答:A:此情況出現(xiàn)的原因是選擇了通道作為信號輸入通道,而垂直觸發(fā)方式卻選擇了的觸發(fā)方式。另外,信號輸入端置地了也會出現(xiàn)這種情況。應(yīng)檢查信號輸入通道與觸發(fā)通道是否一致,不一致應(yīng)調(diào)節(jié)為一致;檢查信號輸入端是否置地,置地應(yīng)調(diào)節(jié)為不置地。B:此情況出現(xiàn)的原因是Y軸位移(垂直方向位移或水平方向位移)調(diào)節(jié)不當,使得整個波形超出了示波器的顯示屏。應(yīng)調(diào)節(jié)Y軸位移使信號波形顯示在是示波器的顯示屏幕上。C:此情況出現(xiàn)的原因是掃描方式掃描不對或者電平調(diào)節(jié)不對。應(yīng)重新調(diào)節(jié)。D:此情況出現(xiàn)的原因是示波器面板上“v/div”(VOLTS/DIV)信號垂直偏轉(zhuǎn)靈敏度衰減開關(guān)調(diào)得過小,即示波器上垂直方向每大格所占的電壓幅值(也叫垂直偏轉(zhuǎn)因數(shù))調(diào)得過小。應(yīng)把此值調(diào)大。E:此情況出現(xiàn)的原因是示波器面板上“s/div”(SEC/DIV)掃描速度的調(diào)節(jié)開關(guān),調(diào)節(jié)掃描速度調(diào)節(jié)的過大,即示波器上水平方向每大格所占的掃描時間(也叫掃描時間因數(shù))調(diào)得過大。應(yīng)把此值調(diào)小。F:此情況出現(xiàn)的原因是選擇了通道作為信號輸入通道,而垂直觸發(fā)方式卻選擇了的觸發(fā)方式。并且示波器面板上“s/div”(SEC/DIV)掃描速度的調(diào)節(jié)開關(guān),調(diào)節(jié)掃描速度調(diào)節(jié)的過大,即示波器上水平方向每大格所占的掃描時間(也叫掃描時間因數(shù))調(diào)得過大。此情況即是A和E情況的疊加結(jié)果。此時應(yīng)按A和E情況的調(diào)節(jié)方法調(diào)節(jié)示波器。4.用示波器觀察某信號波形時,要達到以下要求,應(yīng)調(diào)節(jié)哪些旋紐?①波形清晰;②波形穩(wěn)定;③改變所顯示波形的周期數(shù);④改變所顯示波形的幅值。答:①通過調(diào)節(jié)聚焦旋鈕可使波形更清晰。②通過配合調(diào)節(jié)電平、釋抑旋鈕可使波形穩(wěn)定。③調(diào)節(jié)掃描速度旋鈕。④調(diào)節(jié)靈敏度旋鈕。5.總結(jié)如何正確使用雙蹤示波器、函數(shù)發(fā)生器等儀器,用示波器讀取被測信號電壓值、周期(頻率)的方法。答:要正確使用示波器、函數(shù)發(fā)生器等儀器,必須要弄清楚這些儀器面板上的每個旋鈕及按鍵的功能,按照正確的操作步驟進行操作.用示波器讀取電壓時,先要根據(jù)示波器的靈敏度,知道屏幕上Y軸方向每一格所代表的電壓值,再數(shù)出波形在Y軸上所占的總格數(shù)h,按公式計算出電壓的有效值。用示波器讀取被測信號的周期及頻率時,先要根據(jù)示波器的掃描速率,知道屏幕上X軸方向每一格所代表的時間,再數(shù)出波形在X軸上一個周期所占的格數(shù)d,按公式T=d×ms/cm,計算相應(yīng)的周期和頻率。6.欲測量信號波形上任意兩點間的電壓應(yīng),如何測量?答:先根據(jù)示波器的靈敏度,知道屏幕上Y軸方向每一格所代表的電壓值,再數(shù)出任意兩點間在垂直方向所占的格數(shù),兩者相乘即得所測電壓。R、L、C串聯(lián)諧振電路改變電路的哪些參數(shù)可以使電路發(fā)生諧振?答:由公式可知,改變電路的電容C、電感L或激勵頻率f參數(shù)可以使電路發(fā)生諧振。如果信號源給出1V的電壓,電路諧振時,用交流毫伏表測量和,應(yīng)該選擇多大的量限?答:應(yīng)用10V的限量。R、L、C串聯(lián)電路發(fā)生諧振時,電感與電容兩端的電壓相等,一般情況下,其數(shù)值高于電源電壓許多倍。諧振時,輸出電壓與輸入電壓是否相等,對應(yīng)的和是否相等,如果不等,原因何在?答:R、L、C串聯(lián)電路發(fā)生諧振時,輸出電壓與輸入電壓相等,電路的阻抗最小,電流最大。對應(yīng)的和不相等,因為電感線圈的線阻是不可忽略的。要提高R、L、C串聯(lián)電路的品質(zhì)因數(shù),電路參數(shù)應(yīng)如何改變?答:R、L、C串聯(lián)電路的品質(zhì)因數(shù)計算公式為故要提高R、L、C串聯(lián)電路的品質(zhì)因數(shù),可以增大電路的電感L的值或減少電容C的值或者減少電阻R的值。某收音機的輸入回路(調(diào)諧電路),可以簡化為一個線圈和一個可變電容器串聯(lián)的電路,線圈的電感,可變電容器的變化范圍是~。試求此串聯(lián)電路諧振頻率的范圍。答:RLC串聯(lián)電路的諧振頻率為即此串聯(lián)電路諧振頻率的范圍為:550kHz~1600kHz6.可以用哪些實驗方法判別電路處于諧振狀態(tài)?答:當電路處于諧振狀態(tài)是整個電路阻抗最小,電流最大,可以通過電流的變化趨勢得出何時處于諧振狀態(tài);也可以用示波器觀察C、L兩端電壓相位,通過李薩如圖形分析。7.在測試電路頻率特性時,信號源輸出電壓會隨著頻率的變化而變化,為什么?答:因為信號源有內(nèi)阻,當外接負載后,負載的阻抗隨著頻率的變化而變化,則回路中的電流也隨著頻率的變化而變化,內(nèi)阻上壓降也隨著頻率的變化而變化,所以信號源輸出電壓會隨著頻率的變化而變化。8.電阻值的變化對諧振頻率和帶寬的影響?答:電阻變化對諧振頻率沒有影響;電阻增大帶寬減小,反之增大。9.串聯(lián)諧振電路的阻抗隨頻率的是如何變化的?答:頻率從小到大變化阻抗從大變小再從小變大,阻抗最小點就是諧振發(fā)生時。RC一階電路的響應(yīng)1.已知RC一階電路的,試計算充放電時間常數(shù),并根據(jù)值的物理意義,擬定測定的方案。答:根據(jù)時間常數(shù)的計算公式可得RC一階電路的零輸入響應(yīng)和零狀態(tài)響應(yīng)分別按指數(shù)規(guī)律衰減和增長,其變化的快慢決定于電路的時間常數(shù),這就是時間常數(shù)的物理意義。對于零狀態(tài)響應(yīng),亦可用其響應(yīng)波形增長到0.632U所對應(yīng)的時間測得。2.什么叫微分電路?什么叫積分電路?這兩種電路有何功用?答:輸出電壓在數(shù)學(xué)上與輸入電壓有導(dǎo)數(shù)關(guān)系的電路叫微分電路,且其時間常數(shù),其中T為電路激勵的信號的周期。微分電路輸出電壓在數(shù)學(xué)上與輸入電壓的關(guān)系是:;輸出電壓在數(shù)學(xué)上與輸入電壓有積分關(guān)系的電路叫積分電路,且其時間常數(shù),其中T為電路激勵的信號的周期。積分電路輸出電壓在數(shù)學(xué)上與輸入電壓的關(guān)系是:。這兩種電路都可以用于實現(xiàn)波形的變換。3.什么樣的電信號可作為RC一階電路零輸入響應(yīng)、零狀態(tài)響應(yīng)和全響應(yīng)的激信號?答:階躍信號或者是方波信號。4.在電路參數(shù)己定的RC微分電路和積分電路中,當輸入頻率改變時,輸出信號波形是否改變?為什么?答:改變。因為頻率改變時,脈寬會發(fā)生變化,時間常數(shù)與脈寬的關(guān)系就會發(fā)生變化,所以輸出信號的波形也會改變。二端口網(wǎng)絡(luò)參數(shù)的測定1.本實驗方法可否用于交流雙口網(wǎng)絡(luò)的測定?答:可以。2.互感電路的研究直流法判斷同名端的原理?交流法判斷同名端的原理?故障電路的檢測1.使用萬用表測量電阻、直流電壓、直流電流時,應(yīng)注意些什么問題?答:用萬用表測電阻時,應(yīng)將電阻與電路獨立,選用合適的量程,并進行調(diào)零,若不能調(diào)零,則說明電池不足,需更換足量的電池。用萬用表測直流電壓時,萬用表應(yīng)并聯(lián)在所測電壓兩端,并注意量程的選擇以及所測電壓的極性,若出現(xiàn)指針反偏時,應(yīng)對調(diào)表筆,此時所測量的值應(yīng)該為負。用萬用表測直流電流時,萬用表應(yīng)串聯(lián)在所測支路當中,一定要注意電流的極性,若出現(xiàn)指針反偏時,應(yīng)對調(diào)表筆,此時所測量的值應(yīng)該為負。2.舉例說明二極管、穩(wěn)壓二極管的型號、符號,理解其含義(了解)。答:半導(dǎo)體二極管型號為2CP15?!埃病北硎径O管、“C”表示二極管為硅材料二極管、“P”表示二極管為普通二極管、“15”穩(wěn)壓二極管型號為2CW51?!埃病北硎径O管、“C”表示二極管為硅材料二極管、“W”表示二極管為穩(wěn)壓二極管、“51”是二極管的出廠編號。其符號如右圖所示。虛擬實驗在EWB5.0
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