电工基础实验课件.ppt

1、0AxAxxxmxxmmxx1电阻的串联电阻串联时，各电阻中流过的电流相同，电压分配与各电阻阻值成正比，总电阻等与各电阻之和。I=I1=I2=In U=IR U1=I1R U2=I2R Un=InRR=R1+R2+Rn 2电阻的并联 电阻并联时，各电阻两端跨接相同的电压，电流分配与各电阻的倒数成正比，总电阻的倒数等与各电阻倒数之和。U=U1=U2=Un I=U/R I1=U1/R I2=U2/R In=Un/R 1/R=1/R1+1/R2+1/Rn图3-1三、实验内容图3-2 I/mAI1/mAI2/mAUS/VU1/VU2/VR测量值I/mAI1/mAI2/mAUS/VU1/VU2/VR测量

2、值表格3-1 电阻的串联表格3-2 电阻的并联图4-3 线性电阻实验 2.非线性电阻实验 实验电路如图4-4所示，改变滑动变阻器中心抽头位置，使输出电压分别为0V,1V,2V,3V,4V,5V,6V,并记录电流表的数据。图4-4 非线性电阻实验线性电阻U/V0123456I/mA非线性电阻U/V0123456I/mA表4-1 线性、非线性电阻实验3.理想电压源实验 任何稳压电源都有内阻，但是内阻均很小，当负载电阻远远大于电源内阻时，可以将电源视为理想电压源。实验电路如图4-5所示，改变负载RP（RP取值参考表4-2），测量对应的电压，电流，。图4-5 理想电压源实验 4模拟有内阻的电压源在图4

3、-5基础上串入30电阻作为电压源内阻，如图4-6所示，改变负载RP，测量对应的电压，电流图4-6 模拟有内阻的电压源电源 RP/开路100051030020010050理想电压源U/VI/mA有内阻的电压源U/VI/mA表格4-2 电压源实验四实验步骤四实验步骤 按图5-1连接电路，用直流电流表和电压表分别测量各支路电流和各元件两端电压，记录测量数据，以验证KCL、KVL的正确性。具体步骤：1、按实验接线图连接电路；2、将电流表接入各待测支路，记录各支路电流I1、I2、I33、用电压表分别测量并记录电路各元件两端电压。123456ABCD654321DCBATitleNumberRevisio

4、nSizeBDate:3-Dec-2008 Sheet of File:C:Documents and SettingsAdministrator桌面MyDesign.ddbDrawn By:Us1Us2R1510R2 300R3100I2I1I3AB图5-1基尔霍夫电流定律、电压定律实验 支路电流计算值测量值相对误差表表 1各元件电压（V）计算值（V）测量值（V）相对误差表表 2四实验步骤四实验步骤1.按图6-1连接电路，调节电压源US1、US2，使US1=16V、US2=6V；用开路电压、短路电流法测定戴维南等效电路的UOC和ISC（a）测开路电压（b）测短路电流 图6-1 二端网络测量原

5、理图 3.负载实验将电阻箱作为负载RL接入有源二端网络两端（图6-2（a）。改变RL阻值，测量RL两端电压UL和流过电流IL,并计算负载消耗功率PL（a）负载实验原理图（b）等效电路原理图 图6-2 戴维南定理验证电路图 4.验证戴维南定理用一只470的电位器（当可变电阻器用），将其阻值调整到步骤2中RO的大小，然后令其与直流稳压电源（调到步骤2时所测得的开路电压UOC的大小）相串联（图6-2（b），仿照步骤3测其外特性，对比两次的测量数据，对戴维南定理进行验证。五实验注意事项五实验注意事项1测量时，注意电流表量程的更换2改接线路时，要关掉电源。六实验报告要求六实验报告要求1根据实验数据进行分

6、析，比较、归纳、总结实验结论，验证戴维南定理的正确性；2根据实验数据与计算数据，分析误差产生原因。七思考七思考1有源二端网络等效的含义是什么？2有源二端网络输出最大功率的条件是什么？图7-1 故障实验电路 2.一种楼道电灯控制线路的实验线路如图7-2所示，小电珠亮的的前提是S1，S2与a线（或b线）同时接通。故障：当a线（或b线）断开时，失去楼上、楼下控制功能。故障：当小电珠坏时，小电珠端电压可能不会出现6V现象（S1拨到a线。S2拨到b线）；也可能出现6V现象（S1、S2同时拨到a线或b线）。上述情况可通过实验检验。图7-2 电灯控制实验线路 五五.注意事项注意事项使用万用表时应注意档位及量

7、限的选择。测量电阻前，必修将两表笔短接进行零欧姆调整。六六.实验结论实验结论1.图7-3中，什么情况下UAB=10V？2.分别画出当图3中R2开路，R3开路，R4开路时等效电路原理图。七七.问题讨论问题讨论1.图7-2中结合开关状态判断照明线路故障。2.研究比较正常电路域故障电路的电压、电流情况。三实验原理与说明实验原理与说明1、函数信号发生器YDS996A函数信号发生器YDS996A如图8-1所示图8-1 函数信号发生器YDS996A2、交流毫伏表TH2172交流毫伏表面板如图8-2所示，主要用于测量频率范围为5 Hz-2 MHz,电压范围为30 V-300 V的低频交流电压，仪器测试稳定、

8、操作方便，可广泛应用于工厂、实验室、科研单位、电子电力、部队和学校等。图8-2 交流毫伏表TH2172电压范围：100 V-300 V,12档 1 mV,3 mV,10 mV,30 mV,100 mV,300 mV,1 V,3 V,10 V,30 V,100 V,300 V频率带宽：5 Hz-2 MHz基本准确度：2%输入阻抗、电容：10 M，2.5 pF功耗：2.5 VA四四.实验内容与步骤实验内容与步骤1.熟悉实验室工频电源：交流220V,380V2.用万用表测量灯泡两端电压和流过灯泡的电流，熟悉万用表交流电压档，电流档的使用方法。3.熟悉函数信号发生器4.把函数信号发生器正弦波频率调到3

9、000HZ,大小调到3V,用毫伏表测量。注意毫伏表的档位由高向低依次调节。5.了解试电笔的构成，掌握试电笔的使用方法。五思考五思考1毫伏表测量交流电压与万用表有什么不同?信号发生器输出(UP-P)500Hz1KHz2KHz5KHz1MHz1V2V3V4V5V毫伏表测量值(V)电压测量偏转因数(V/div)高度H(div)UP-P（V）U（V）频率测量时间因数(t/div)周期宽度L(div)周期(mS)频率(Hz)表9-1 信号发生器输出(UP-P)500Hz1KHz2KHz5KHz1MHz1V2V3V4V5V毫伏表测量值(V)电压测量偏转因数(V/div)高度H(div)UP-P（V）U（V

10、）频率测量时间因数(t/div)周期宽度L(div)周期(mS)频率(Hz)表9-2.,22IUXIIIUUULLLRLR2、RC串联电路的端电压为.,22IUXIIIUUUCCCRCR四四.实验内容和步骤实验内容和步骤1.RL串联电路（1）按图10-1所示接线。信号发生器mAiR510L180mH+-+-uuuRL.信号发生器mAiR510+-+-uuuRc.C1uF图10-1 图10-2（2）接入正弦信号发生器，调节频率f=200Hz,输出电压U=4V，测量电压记录数值。（3）分别调节信号发生器，调节频率f=350Hz,f=500Hz,U=4V，重测电压并记录，用公式验证三者之间的关系。（

11、4）从实验数据可以看到，当频率增加时，感抗增加，电流减小。四、实验内容四、实验内容1.日光灯电路的连接 日光灯电路如图11-1所示，按图连接电路观察试验过程，熟悉日光灯工作原理。图11-1 日光灯电路2功率因数的提高 要提高电路的功率因数，就要改变电路中的电流，常用的方法是在回路两端并联一个合适的电容。(1)按图11-2接线，开关S1、S2、S3至于断开位置，C1=1uf,C2=2uf。图11-2 提高功率因数实验开关状态I/mAIL/mAIC/mAU/VUL/VUR/VP/WS/WS2 S3断开S2合S3断S2断S3合S2S3合三、实验原理与说明 三相负载实验用灯组如图1所示，将每相灯组的尾

12、端U2、V2、W2连接在一起接成中性点N，各相灯组的首端U1、V1、W1分别与三相电源连接，这种连接方式称为星形联结，如图2（a）所示。分别将灯组的端子U2与V1、V2与W1、W2与U1相连接成U、V、W三点，再用导线分别将其与三相电源连接，这种连接方式称为三角形联结，如图2（b）所示。图12-1 三相负载实验用灯组（a）（b）图12-2 三相负载星形和三角形联结 1.三相星形联结负载 图12-2（a）所示电路是三相星形联结负载。如果ZU=ZV=ZW，便是三相对称星形负载；如果ZU、ZV、ZW有一个不相等，就是三相不对称星形负载。当三相星形负载对称时（闭合S1、S2、S3），其线电压与相电压之

13、间的关系为 。线电流等于相电流，即IL=IP。此时中性线电流 =0，中性线没有电流通过，因此可以不用中性线。当三相星形负载不对称时（如断开S1），若采用三相四线制，。负载各相电压就为电源对应的各相电压，因此是对称的，但由于负载各相阻抗不相等，则各相电流不对称，中性线电流 。若采用三相三限制，既没有中性线时，负载中性点与电源中性点N间出现了电位差，即产生负载中性点位移。这时负载各相电压也不对陈，造成负载中有的相电压过高，有的相电压过低，其结果会使整个三相电路不能正常工作，甚至造成事故。因此对于不对称星形负载必须使用中性线。此时中性线的作用是：使三相不对称星形联结保持负载中性点N与电源中性点N等电

14、位，以保证负载三相电压的对称。PLUU3NNI0/NNU0NNI0/NNU2.三相三角形联结负载 图12-2（b）所示电路示三相三角形联结负载。如果Z1=Z2=Z3，便是三相对称三角形负载；如果Z1、Z2、Z3有一个不相等，就是三相不对称三角形负载。当三相三角形负载对称时（闭合S1、S2、S3），其线电压与相电压之间的关系为 。线电流与相电流之间的关系 。如果Z1、Z2、Z3有一个不相等，线电压仍然等于相电压。但是线电流与相电流不满足 的关系。3.三相功率测量方法三相功率测量方法有：一功率表法、二功率表法、三功率表法等，但对于三相三线制的电路，不管是星形联结还是三角形联结，也不管负载是否对称，

15、均可采用二功率标法进行测量。四四.实验内容与步骤实验内容与步骤1.三相星形负载三相星形负载（1）按图）按图12-3连接电路。合上开关连接电路。合上开关S和和S1S3，测量各线电压、相电压、，测量各线电压、相电压、线（相）电流和中性线电流。线（相）电流和中性线电流。PLUUPLII3PLII3图12-3 三相负载星形联结时电压、电流测量 图12-4 三相负载三角形联结时电压、电流测量 五五.注意事项注意事项1.三相交流电路实验是强电实验，必须严格遵守安全操作规程。2.注意功率表电流量限和电压量限的选择。务必使电流量限能允许通过负载电流，电压量限能承受负载电压。3.注意功率表的正确读书。先计算功率

16、表的分格常数，再读取指针所指格数，相乘后所得数据就是被测量负载的功率。六、实验结论六、实验结论1.根据表1中的实验数据分析：三相对称星形联结负载时，线电压与相电压关系、以及线电流与中性线电流关系，并作出实验结论。比较不对称星形联结负载 和Y，说明中性线的作用。2.根据表2中的实验数据分析：三相对称三角形联结负载时，线电压与相电压关系、线电流与相电流关系，并作出实验结论。说明不对称三角形联结负载联结时电路的情况。0Y七七.问题讨论问题讨论1.根据实验数据说明：在实际生活中居民用电采用联结，中性线要用强度高、不易拉断的导线，而且中性线上不能安装熔断器的理由。2.在三相负载的三角形联结电路中，如果有一只灯泡发生短路，将会产生什么后果？