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文檔簡介

1、戴維寧定理1.舉例說明測量一個線性有源二端網絡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絡輸出端開路時,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) 在有源二端網絡輸出端外加一個與反向的可調的穩壓源U。慢慢調節穩壓源U,使被測電路中的電流表示數為零。根據補償法可知等于穩壓電源電壓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絡輸出端開路時,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,則等效內阻為: 因此,只要測出有源二端網絡的開路電壓和短路電流,就可得出,這種方

2、法最簡便。但是,對于不允許將外部電路直接短路的網絡(例如有可能因短路電流過大而損壞網絡內部的器件時),不能采用此法。 方法二:外加電源法令含源一端口網絡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,穩壓源和恒流源的輸出在任何負載下是否保持恒值

3、?因為電壓源有一定內阻,隨著負載的增大,內阻的壓降也增大,因此外特性呈下降趨勢。電流源實際也有一個內阻,是與理想恒流源并聯的,當電壓增加時,同樣由于內阻的存在,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。當負載大于穩壓源對電壓穩定能力時,就不能再保持電壓穩定了,若負載進一步增加,最終穩壓源將燒壞。 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。受控源的研究(了解)4受控源與獨立源相比有何異同點?答:相同點:受控源與獨立源都分為電壓源與電流源

4、。受控電壓源具有電壓源的特性,受控電流源具有電流源的特性,受控源的電路符號及特性與獨立源有相似之處,它們都能提供電流或電壓。不同點:受控源又稱“非獨立”電源;獨立電壓源的電壓或獨立電流源的電流是獨立量,而受控源的的電壓或受控源的電流受電路中某部分電壓或電流控制;受控電壓源或受控電流源因控制量是電壓或電流可分為電壓控制電壓源(VCVS)、電壓控制電流源(VCCS)、電流控制電壓源(CCVS)和電流控制電流源(CCCS)。5四種受控源中的、和的意義是什么?如何測得?答:對于壓控電壓源(VCVS),轉移特性曲線為。 而稱為壓控電壓源(VCVS)的轉移電壓比(或電壓增益);:對于壓控電流源(VCCS)

5、,轉移特性曲線為。而 稱為壓控電流源的轉移電導。 :對于流控電壓源(CCVS),轉移特性曲線為。而 稱為流控電壓源(CCVS)的轉移電阻。:對于流控電流源(CCCS),轉移特性曲線為。而稱為流控電流源的轉移電流比(或電流增益)。功率因數的提高6為提高電路功率因數所并聯的電容器的電容值是否越大越好? 答:不是。功率因數由提高到,并聯電容、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:電容設備投資增加,經濟效果不明顯。過補償:使功率因數又由高變低(性質不同)。 綜合考慮,功率因素提高到適當值為宜(0.95左右)。7. 說明電容值

6、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。8 提高電路的功率因數為什么只采用并聯電容法,而不采用串聯法? 答:因為串聯電容雖然也可以提高功率因數,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。9. 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,則聯立以下公式:阻抗的模,電路的功率因數,等效電阻,等效電抗,可計算出阻值和電感量。10. 為了改變電路的功率因數常在感性負載上并聯電容器此時增加了一條電流支路問電路的總電流增大

7、還是減小,此時感性原件上的電流和功率是否改變?答:總電流減小;此時感性原件上的電流和功率不變。三相電路11.采用三相四線制時,為什么中線上不允許裝保險絲?答:會增加”斷零”的可能性,如開關拉開。開關接觸不良”斷零”后接在三相四線上的220V負載相當于星形聯接接在380V上,然而三相負載不可能是平衡的,負載輕的一相電壓最高,使這一相上的220V設備大量燒壞,而對單相負荷則不可能有回路?!皵嗔恪焙髸斐芍行跃€對地電壓升高,增加觸電的可能性。因此,規定在中線上不允許安裝熔斷器和開關設備,并選擇機械強度高的導線。12.本實驗中為什么要將每相負載設為兩個40W燈泡的串聯?答:13.試說明對稱三相電路中的

8、關系。答:在三相電路的星形連接中,在電源和負載都對稱情況下,線電壓與相電壓的數值關系為線電壓是相電壓的倍,即 :。在三相電路的三角形聯接中,線電壓恒等于相電壓。兩線電流則為兩個相電流的矢量差,當電源和負載都對稱時,線電流在數值上為相電流的倍,即 。14試分析三相對稱星形負載一相開路時各相電壓的變化情況(設A相負載開路)(了解)。答:實驗數據表明當三相對稱星形負載B相開路時,在有中線的情況下,即使負載不對稱,各相負載都可以得到對稱的電壓。在無中線的情況下,負載不對稱則導致各相負載獲得的電壓不對稱。阻抗小的負載獲得的電壓很低,導致負載無法工作;而阻抗大的負載獲得的電壓與線電壓相同,可能會導致負載燒

9、毀。由此可推出中線的作用:無論負載對稱與否,只要有中線,就可以保證各相負載獲得對稱的相電壓,安全供電。如果沒有的話,在三相負載不對稱時會造成三相負載獲得的電壓不相等,導致有的負載相電壓高(甚至高過額定電壓),有的負載的相電壓降低,導致負載無法正常工作。15.用實驗結果分析,三相對稱星形負載一相短路時各相電壓的變化情況(設B相負載短路)。 答: 實驗數據表明B相負載短路后,相電壓,。相電壓提高到了220V,若線電壓是380V,則B相短路后A相電壓和C相電壓會升高到380V,兩相負載獲得的電壓將會高于負載的額定工作電壓,甚至會燒壞負載設備。三相電路的功率測量16(了解)功率表的工作原理。答:功率表

10、作為感應系儀表,是利用電磁感應原理制作的。工作原理:電壓線圈兩端通過交流電壓,線圈內產生交流電流,同時電流線圈也流入交流電流,由這兩個交流產生的交變磁通,在鋁盤中分別感應出一個電壓主磁通和兩個電流主磁通。這三個磁通在鋁盤中分別感應出三個渦旋,這三個渦旋和三個交變磁通相互作用產生轉動力矩,驅使鋁盤轉動。而轉動力矩的大小是正比于負載的有功功率的。 若這段時間內負載的功率不變,得到公式:。P為功率,C為比例常數,為轉動的角速度。17在圖中,如何根據兩只功率表的讀數的大小判別負載的性質答:在負載對稱情況下:(1) 當負載為純電阻時,兩功率表的讀數相同。(2) 當負載的功率因數為0.5時,將有一個功率表

11、的讀數為零。(3) 當負載的功率因數小于0.5時,將有一個功率表的讀數為負值。(4) 當負載的功率因數大于0.5時,兩個功率表的讀數均為正值。18對于照明負載來說,為什么中線上不允線接保險絲。答:因為照明負載是不對稱負載,中線上有電流,而且電流是變化,當電流變化使保險絲燒斷,就會發生不對稱負載無中線的情況。19. 用二瓦法三瓦法測量三相四線制(不對稱)負載功率,核算三相總功率時,兩種方法得到的功率值不同,為什么,哪種對?答:因為三相四線制(不對稱)負載時,中線上有電流,兩瓦法測量的是電路上消耗的總功率,而三瓦法測量的是各相負載上消耗的功率,用三瓦法測量的功率對,它反映的是三相負載消耗的實際功率

12、。20. 對稱三相電路無功功率的兩種測量方法:答:1)用二瓦計法測量對稱三相電路的無功功率。在對稱三相電路中,可以用二瓦計法測得的數值、來求出負載的無功功率和負載的功率因數。表達式為2)用一瓦計法測量對稱三相電路的無功功率。在對稱三相電路中,無功功率還可以用一只功率表來測量,如圖12-4。這時三相負載所吸收的無功功率為,式中,是功率表的讀數。當負載為感性時,功率表正向偏轉;當負載為容性時,功率表反向偏轉(讀數取負值)。21.測量功率時為什么在線路中通常都接有電流表和電壓表?答:信號的觀察與測量(儀器與儀表的使用)22.示波器面板上“s/div”和“v/div”的含義是什么? 答:、示波器面板上

13、“s/div”(SEG/DIV)是掃描速度的調節開關,用于調節掃描速度。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)。 、示波器面板上“v/div” (VOLTS/DIV)為信號垂直偏轉靈敏度衰減開關,用于調節垂直偏轉靈敏度。即示波器上垂直方向每大格所占的電壓幅值(也叫垂直偏轉因數)。 23.觀察本機“標準信號”是,要在熒光屏上得到兩個周期的穩定波形,而幅度要求為五格,試問Y軸電壓靈敏度應置于哪一檔位置?“s/div”又應置于哪一檔位置? 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)應置于“0.1V”檔位置;“s/div”又應置于“0.

14、2ms”檔位置。24. 用示波器觀察正弦信號,熒光屏上出現下圖所示情況時,試說明測試系統中那些旋鈕的位置不對?應如何調節? A B C D E F答:A:此情況出現的原因是選擇了通道作為信號輸入通道,而垂直觸發方式卻選擇了的觸發方式。另外,信號輸入端置地了也會出現這種情況。應檢查信號輸入通道與觸發通道是否一致,不一致應調節為一致;檢查信號輸入端是否置地,置地應調節為不置地。B:此情況出現的原因是Y軸位移(垂直方向位移或水平方向位移)調節不當,使得整個波形超出了示波器的顯示屏。應調節Y軸位移使信號波形顯示在是示波器的顯示屏幕上。C:此情況出現的原因是掃描方式掃描不對或者電平調節不對。應重新調節。

15、D:此情況出現的原因是示波器面板上“v/div” (VOLTS/DIV)信號垂直偏轉靈敏度衰減開關調得過小,即示波器上垂直方向每大格所占的電壓幅值(也叫垂直偏轉因數)調得過小。應把此值調大。E:此情況出現的原因是示波器面板上“s/div”(SEC/DIV)掃描速度的調節開關,調節掃描速度調節的過大,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)調得過大。應把此值調小。F:此情況出現的原因是選擇了通道作為信號輸入通道,而垂直觸發方式卻選擇了的觸發方式。并且示波器面板上“s/div”(SEC/DIV)掃描速度的調節開關,調節掃描速度調節的過大,即示波器上水平方向每大格所占的掃描時間(也

16、叫掃描時間因數)調得過大。此情況即是A和E情況的疊加結果。此時應按A和E情況的調節方法調節示波器。25.用示波器觀察某信號波形時,要達到以下要求,應調節哪些旋紐?波形清晰;波形穩定;改變所顯示波形的周期數;改變所顯示波形的幅值。 答:通過調節聚焦旋鈕可使波形更清晰。 通過配合調節電平、釋抑旋鈕可使波形穩定。 調節掃描速度旋鈕。 調節靈敏度旋鈕。 26.總結如何正確使用雙蹤示波器、函數發生器等儀器,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、函數發生器等儀器,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,先要根據示波

17、器的靈敏度,知道屏幕上Y軸方向每一格所代表的電壓值,再數出波形在Y軸上所占的總格數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,再數出波形在X軸上一個周期所占的格數d,按公式T= d ×ms/cm,計算相應的周期和頻率。 27.欲測量信號波形上任意兩點間的電壓應,如何測量? 答:先根據示波器的靈敏度,知道屏幕上Y軸方向每一格所代表的電壓值,再數出任意兩點間在垂直方向所占的格數,兩者相乘即得所測電壓。 R、L、C串聯諧振電路 28. 改變電路的哪些參數可以使電路發生諧振?答:由公式可知,改變電路的電

18、容C、電感L或激勵頻率f參數可以使電路發生諧振。 29. 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,應該選擇多大的量限? 答:應用10V的限量。R、L、C串聯電路發生諧振時,電感與電容兩端的電壓相等,一般情況下,其數值高于電源電壓許多倍。30. 諧振時,輸出電壓與輸入電壓是否相等,對應的和是否相等,如果不等,原因何在? 答:R、L、C串聯電路發生諧振時,輸出電壓與輸入電壓相等,電路的阻抗最小,電流最大。對應的和不相等,因為電感線圈的線阻是不可忽略的。31. 要提高R、L、C串聯電路的品質因數,電路參數應如何改變? 答:R、L、C串聯電路的品質因數計算公式為故要提高R、L、C串聯

19、電路的品質因數,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。32. 某收音機的輸入回路(調諧電路),可以簡化為一個線圈和一個可變電容器串聯的電路,線圈的電感,可變電容器的變化范圍是。試求此串聯電路諧振頻率的范圍。 答:RLC串聯電路的諧振頻率為 即此串聯電路諧振頻率的范圍為:550kHz1600kHz33. 可以用哪些實驗方法判別電路處于諧振狀態?答:當電路處于諧振狀態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;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。34. 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:

20、因為信號源有內阻,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。35. 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。36. 串聯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生時。RC一階電路的響應37.已知RC一階電路的,試計算充放電時間常數,并根據值的物理意義,擬定測定的方案。答:根據時間常數的計算公式可得RC一階電路的零輸入響應和零狀態響應分別按指數規律衰減和增長,其變化

21、的快慢決定于電路的時間常數,這就是時間常數的物理意義。對于零狀態響應,亦可用其響應波形增長到0.632U所對應的時間測得。38.什么叫微分電路?什么叫積分電路?這兩種電路有何功用?答:輸出電壓在數學上與輸入電壓有導數關系的電路叫微分電路,且其時間常數,其中T為電路激勵的信號的周期。微分電路輸出電壓在數學上與輸入電壓的關系是:;輸出電壓在數學上與輸入電壓有積分關系的電路叫積分電路,且其時間常數,其中T為電路激勵的信號的周期。積分電路輸出電壓在數學上與輸入電壓的關系是:。這兩種電路都可以用于實現波形的變換。39什么樣的電信號可作為RC一階電路零輸入響應、零狀態響應和全響應的激信號? 答:階躍信號或者是方波信號。 40在電路參數己定的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,脈寬會發生變化,時間常數與脈寬的關系就會發生變化,所以輸出信號的波形也會改變。 二端口網絡參數的測定 41. 本實驗方法可否用于交流雙口網絡的測定? 答: 可以。42.

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