1、實驗一 戴維南定理的驗證一實驗目的1驗證戴維南定理、諾頓定理的正確性，加深對該定理的理解；2掌握測量有源二端網絡等效參數的一般方法。二實驗原理1戴維南定理和諾頓定理戴維南定理指出：任何一個有源二端線性網絡，總可以用一個電壓源US和一個電阻RS串聯組成的實際電壓源來代替，其中：電壓源US等于這個有源二端網絡的開路電壓UOC, 內阻RS等于該網絡中所有獨立電源均置零(電壓源短路，電流源開路)后的等效電阻RO。 US、RS和IS、RS稱為有源二端網絡的等效參數。2有源二端網絡等效參數的測量方法（1）開路電壓、短路電流法在有源二端線性網絡輸出端開路時，用電壓表直接測其輸出端的開路電壓UOC, 然后再將

2、其輸出端短路，測其短路電流IS，且內阻為：。此法必須在短路電流Isc的數值小于有源二端網絡允許范圍內進行，否則會因短路電流過大而損壞網絡內的器件。(2)伏安法用電壓表、電流表測出有源二端網絡的外特性曲線，如圖51所示。開路電壓為UOC，根據外特性曲線求出斜率tg，則內阻為： 圖5-1 。 (3)半電壓法如圖52所示，當負載電壓為被測網絡開路電壓UOC一半時，負載電阻RL的大小（由電阻箱的讀數確定）即為被測有源二端網絡的等效內阻RS數值。圖5-2 圖5-3(4)零示法在測量具有高內阻有源二端網絡的開路電壓時，用電壓表進行直接測量會造成較大的誤差，為了消除電壓表內阻的影響，往往采用零示測量法，如圖

3、53所示。零示法測量原理是用一低內阻的恒壓源與被測有源二端網絡進行比較，當恒壓源的輸出電壓與有源二端網絡的開路電壓相等時，電壓表的讀數將為“0”，然后將電路斷開，測量此時恒壓源的輸出電壓U，即為被測有源二端網絡的開路電壓。三實驗設備1直流數字電壓表、直流數字毫安表2直流穩壓電源3直流穩流電源4綜合實驗臺 四實驗內容被測有源二端網絡如圖5-4所示.圖541圖5-4線路接入直流穩壓電源US12V和直流穩流電源IS20mA及可變電阻RL。先斷開RL測UOC，再短接RL測ISC，則RoUOCIsc，填入下表。表5-1Uoc(V)Isc(mA)Ro=Uoc/Isc2負載實驗利用NEEL23元件箱中的不同

4、阻值按照表5-2選取合適的R值，測量有源二端網絡的外特性。表5-2RL(W)990900800700600500400300200100U(V)I(mA)3驗證戴維南定理：利用NEEL23元件箱中的不同阻值，將其阻值調整為等效電阻R值，然后令其與直流穩壓電源（調到步驟“1”時所測得的開路電壓U之值）相串聯，仿照步驟“2”測其特性，對戴氏定理進行驗證。表5-3RL(W)990900800700600500400300200100U(V)I(mA)五實驗注意事項1測量時，注意電流表量程的更換；2改接線路時，要關掉電源。六預習與思考題1說明戴維南定理和諾頓定理的應用場合。 七實驗報告要求1根據步驟2

5、和3分別繪出曲線,驗證戴維南定理的正確性；2回答思考題。 實驗二 日光燈的安裝及功率因數的提高一實驗目的研究正弦穩態交流電路中電壓、電流相量之間的關系。掌握日光燈線路的接線。理解提高電路功率因數的意義并掌握其方法。二原理說明1在單相正弦交流電路中，用交流電流表測得各支路中的電流值，用交流電壓表測得回路各元件兩端的電壓值，它們之間的關系滿足相量形式的基爾霍夫定律，即 和 日光燈線路如圖10-1所示，圖中是日光燈圖10-1 管，是鎮流器，是啟輝器，。有關日光燈的工作原理請自行翻閱有關資料。3并聯電容提高電路的功率因數。通常提高電感性負載功率因數的方法是在負載兩端并聯適當數量的電容器，使負載的總無功

6、功率QQLQC減小，在傳送的有功率功率P不變時，使得功率因數提高，線路電流減小。當并聯電容器的QCQL時，總無功功率Q0，此時功率因數1，線路電流I最小。C=P（tan1tan）/wU三實驗設備1交流電壓、電流、功率、功率因數表2調壓輸出3綜合實驗臺（包括30日光燈、30鎮流器，電容器，電流插頭 ）四實驗內容1日光燈線路接線與測量按圖10-2組成線路，經指導教師檢查后按下閉合按鈕開關，調節自耦調壓器的輸出，使其輸出電壓緩慢增大，直到日光燈剛啟輝點亮為止。將電壓調至220，測量功率，電流，電壓等值，填寫下表，驗證電壓、電流相量關系。( 將電容開關斷開) 圖10-2 2并聯電路電路功率因數的改善分

7、別接通不同值的電容，進行重復測量，填寫下表。CP(W)U(V)U1(V)U2(V)I(A)IC(A2)IL(A1)0uF1uF2.2uF4.3uF6.5uF五實驗注意事項接線前將實驗臺上熒光燈開關打開至照明端，檢查燈管是否完好后，將開關打開至實驗端。2 功率表要正確接入電路，讀數時要注意量程和實際讀數的折算關系。3線路接線正確，日光燈不能啟輝時，應檢查啟輝器及其接觸是否良好。4邊做試驗，邊檢查實驗數據。六預習思考題參閱課外資料，了解日光燈的啟輝原理。為了提高電路的功率因數，常在感性負載上并聯電容器，此時增加了一條電流支路，試問電路的總電流是增大還是減小，此時感性元件上的電流和功率是否改變？3提

8、高線路功率因數為什么只采用并聯電容器法，而不用串聯法？所并的電容器是否越大越好？七實驗報告完成數據表格中的計算，進行必要的誤差分析。根據實驗數據，分別繪出電壓、電流相量圖，驗證相量形式的基爾霍夫定律。討論改善電路功率因數的意義和方法。裝接日光燈線路的心得體會及其他。實驗三常用電子儀器的使用一、實驗目的（1）了解雙蹤示波器、低頻信號發生器及晶體管毫伏表的原理框圖和主要技術指標； （2）掌握用雙蹤示波器測量信號的幅度、頻率； （3）掌握低頻信號發生器、晶體管毫伏表的正確使用方法。二、實驗器材雙蹤示波器 DF4321型（或HH4310A型） 低頻信號發生器 DF1641B型（或SG1631C型）晶體

9、管毫伏表 DF2175型三、實驗原理與參考電路在電子技術實驗里，測試和定量分析電路的靜態和動態的工作狀況時，最常用的電子儀器有示波器、低頻信號發生器、直流穩壓電源、晶體管毫伏表、萬用表等，如圖14-1所示。 圖14-1 電子技術實驗中測量儀器、儀表連接圖示波器：用來觀察電路中各點的波形，以監視電路是否正常工作，同時還用于測量波形的周期、幅度、相位差及觀察電路的特性曲線等。 低頻信號發生器：為電路提供各種頻率和幅度的輸入信號。 直流穩壓電源：為電路提供電源。 晶體管毫伏表：用于測量電路的輸入、輸出信號的有效值。 萬用表：用于測量電路的靜態工作點和直流信號的值。四、實驗內容及步驟 1低頻信號發生器

10、與晶體管毫伏表的使用 (1)信號發生器輸出頻率的調節方法 按下“頻率范圍”波段開關，配合面板上的“頻率調節”旋鈕可使信號發生器輸出頻率在0.3Hz3MHz的范圍改變。 (2)信號發生器輸出幅度的調節方法 儀器面板右下方的Q9是信號的輸出端，調節“輸出衰減”開關和“輸出調節”電位器，便可在輸出端得到所需的電壓，其輸出為0-20VP-P的范圍。 (3)低頻信號發生器與毫伏表的使用 將信號發生器頻率調至lkHz，調節“輸出調節”旋鈕，使儀器輸出電壓為5VP-P左右的正弦波，分別置分貝衰減開關于0dB、20dB、40dB、60dB擋，用毫伏表分別測出相應的電壓值。注意測量時不要超過毫伏表的量程，并且盡

11、可能地把檔位調到與被測量值相接近，以減小測量誤差。2示波器的使用 (1)使用前的檢查與校準 先將示波器面板上各鍵置于如下位置：“工作方式”位于“交替”（如果只觀察一個波形可置于CHl通道或CH2通道）；“極性”選擇位于“+”；“觸發方式”位于“內觸發”；“DC，GND，AC"開關位于“AC”；“高頻，常態，自動”開關位于“自動”位置；“靈敏度Vdiv"開關于“02Vdiv"檔，“掃速tdiv"開關于“02msdiv"檔，亮度、輝度、位移、電平開關置中間位置，開啟電源后，屏幕上應出現兩條掃描線。然后用同軸電纜將校準信號輸出端與CHl通道或CH2通

12、道的輸入端（紅夾子）相連接，掃速和靈敏度開關的微調旋鈕置校正位置（順時針旋轉到底），示波器屏幕上應顯示電壓為0.5VP-P、周期為lms的方波。調節各旋鈕使屏幕上觀察到的波形細而清晰。 (2)交流信號電壓幅值的測量 調低頻信號發生器信號頻率為lkHz、輸出電壓為5VP-P，適當選擇示波器靈敏度選擇開關“Vdiv"和掃速開關“tdiv"的位置，使示波器屏幕上能觀察到完整、穩定的正弦波，同時將靈敏度選擇開關“微調”旋鈕置于校準位置，則此時屏幕上縱向坐標表示每格的電壓伏特數，根據被測波形在縱向高度所占格數便可讀出電壓的數值，將信號發生器的分貝衰減器置于表14-1中要求的位置并測出

13、其結果記入表中。表14-1輸出衰減(dB)0-20dB-40dB靈敏度開關(vdiv)位置峰峰波形高度(格)峰峰電壓(伏)電壓有效值(伏)注意：若使用10：1探頭電纜時，應將探頭本身的衰減量考慮進去。 (3)交流信號頻率的測量將示波器掃速開關的“微調”旋鈕置于校準位置，在預先校正好的條件下，此時掃描速率開關“tdiv"的刻度值表示屏幕橫向坐標每格所表示的時間值。根據被測信號波形在橫向所占的格數直接讀出信號的周期，若要測量頻率只需將被測的周期求倒數即為頻率值。按表14-2所示頻率，由信號發生器輸出信號，用示波器測出其周期，并計算頻率，將所測結果與已知頻率比較。表14-2信號頻率(kHz

14、) 0.5 15 10 100 掃速開關(tdiv)位置一個周期占有水平格數信號周期信號頻率 除上述方法外，還可用李沙育圖形來測定信號的頻率，其儀器的連線如圖14-2(a)所示。 (a)連線圖 (b)顯示圖形圖14-2 李沙育圖形測量頻率原理圖及顯示圖形 如圖所示14-2(a)，信號發生器()作為未知頻率fY的信號，從示波器"CH2（Y）"插座輸入，信號發生器(I)作為已知頻率fx的信號，從"CH1(X) "插座輸入，這時掃描速率開關應置于X-Y檔。調節信號發生器I的頻率fx，當fx與fY之間成一定倍數關系時，屏幕上就能顯示李沙育圖形，如圖14-2(b)

15、所示，由該圖形圓圈的個數及fx的讀數即可確定出被測信號的頻率fY。（注意：水平方向圓圈個數=fY/fx，垂直方向圓圈個數=fX/fY）五、實驗報告要求(1) 認真記錄數據并填寫相應表格；(2)分析測量結果與理論值的誤差，討論其產生原因；(3)回答思考題。六、思考題(1)使用示波器時若要達到如下要求應調節哪些旋鈕和開關?波形清晰，亮度適中；波形穩定；移動波形位置；改變波形的顯示個數；改變波形的高度；同時觀察兩路波形。(2)用示波器測量信號的頻率與幅值時，如何來保證測量精度?(3)雙蹤示波器的“斷續”和“交替”工作方式之間的差別是什么?實驗四用萬用表檢測二、三極管一、實驗目的 （1）熟悉用萬用表判

16、別晶體二、三極管的正確方法； （2）熟悉三極管的主要參數； （3）學習用晶體管特性圖示儀觀察二、三極管的特性曲線。二、預習要求復習晶體二、三極管的結構和特性。三、實驗原理與參考電路 1萬用表的使用原理 正確使用萬用表的電阻檔，能夠判斷出二、三極管的極性、類型及好壞，首先要清楚萬用表的電阻檔等效電路圖15-1, 否則將得出與事實相反的結論。 其中Eo為表內電源、Ro為萬用表的等效內阻，不同電阻檔等效內阻各不相同。由圖可知：萬用表的正端表筆（紅表筆）表內電源負極。 圖1-2-1 萬用表及其等效電路 萬用表的負端表筆（黑表筆）表內電源正極。 圖15-1 萬用表等效電路萬用表置R×1、R&#

17、215;10、R×100、R×1k檔時，一般Eo=1.5V。置R×10k檔時，該檔電源電壓較高，一般Eo=9V，采用該檔測晶體管時易損壞晶體管。測試小功率晶體管時，一般選用R×100、R×1k檔。 2晶體二極管的測試 如圖15-1所示，用黑表筆（電源正級）接二極管陽極，紅表筆（電源負級）接二極管陰極時，二極管正向導通；反之，二極管反向截止。正向導通電阻約幾百歐或幾千歐，反向電阻約幾百千歐以上。阻值在這個范圍內，說明管子是好的；如果正、反向電阻均為無窮大，則表明二極管內部斷開；如果正、反向電阻均為零，說明二極管內部短路；如果正、反向電阻接近，則二

18、極管性能嚴重惡化。 3用萬用表判別三極管的管腳和類型 （1）先判別基極b 三極管可等效為兩個背靠背連接的二極管。如圖15-2所示。根據PN結單向導電原理：基集、基射結正向導通電阻均較小，反向電阻均較大，所以很容易把基級判別出來。現以NPN管為例： 測量時先假設某一管腳為“基極b”，用黑表筆接假設的“基極b”，紅表筆分別接其余兩個管腳，測量阻值，若阻值均較小，再將黑紅筆對調（既紅筆接假設的基級b），重復測量一次，若阻值均較大，則原先假設的基極是正確的。如果兩次測得的阻值是一大一小，則原先假設的基極是錯誤的，這時應重新假設基極，重新測量。 圖15- 2三極管等效電路 （2）判別管子類型 由上面判別

19、基極的結果，同時可知管子類型。如用黑表筆（電池正極）接管子基極，紅表筆（電池負極）分別接其余兩腳時，電阻值均較小，由PN結單向導電原理知道，基極是P區，集電極和發射極是N區，故為NPN管。反之，紅表筆接基極，（黑表筆分別接c、e極，電阻值均較小，則是PNP管。（3）判別集電極c 在已知基極b和管子類型的基礎上，進而可判別集電極c。 由共射極單管放大原理可知：對NPN管而言，當集電極接電源正極，發射極接電源負極，若給基極提供一個合適的偏流時，三極管就處在放大導通狀態，Ic較大。 圖15- 3集電極c判別電路測量時，先假設一個管腳為集電極“c”，用手指把基極和假設的集電級“c”捏緊，人體電阻相當于

20、基極偏置電阻Rb，注意不要使兩管腳直接接觸。用黑筆接“c”，紅筆接“e”讀出阻值；然后再與上述假設相反，重新測量一次，比較兩次阻值大小，若第一次阻值小，則第一次假設的集電極是正確的，另一管腳就是發射極。測量電路如圖15-3所示。 對PNP管，測試時只需將表筆對調即可，請讀者自己分析。四、實驗內容與步驟 （1）用萬用表判斷二極管、三極管的管腳和類型。 （2）用JT-1型晶體管特性圖示儀測試： a觀察3DG、3AX系列管子的共射極輸入、輸出特性，測試三極管主參數、I CEO、V（BR）CEO 。 b觀察穩壓二極管的穩壓特性。五、實驗報告與要求 （1）記錄被測穩壓二極管的穩壓值。 （2）記錄所測得的

21、值、I CEO值、V（BR）CEO值。 （3）記錄被測二、三極管的正、反向阻值。（4）說明為什么用萬用表不同的歐姆檔測得同一二極管正向（或反向）的電阻值不同。 實驗五三相異步電動機的控制一、實驗目的1、 了解按鈕、交流接觸器和熔斷器、熱繼電器的基本結構和動作原理；2、 掌握三相異步電動機起動、停車的工作原理、接線及操作方法；3、 了解電動機運行時的保護原理和方法。二、 原理說明在工農業生產中，目前廣泛采用繼電器接觸器控制系統對中、小功率異步電動機進行各種控制。這種控制系統主要由交流接觸器、按鈕、熱繼電器、熔斷器等電器組成。 交流接觸器是一種由交流電壓控制的自動電器，主要由鐵芯、吸引線圈和觸點組

22、等部件組成。鐵芯分為動鐵芯和靜鐵芯，當靜鐵芯上的吸引線圈加上額定電壓時，動鐵芯被吸合，從而帶動觸點組動作。觸點可分主觸點和輔助觸點。主觸點的接觸面積大，并具有滅弧裝置，能通斷較大的電流，可接在主電路中，控制電動機的工作。輔助觸點只能通斷較小的電流，常接在輔助電路（控制電路）中。觸點按初始（未通電）狀態分為動合（常開）觸點和動斷（常閉）觸點，前者當吸引線圈無電時處于斷開狀態，后者為吸引線圈無電時處于閉合狀態。當吸引線圈帶電時，動合觸點閉合，動斷觸點斷開。 交流接觸器在工作時，如加于吸引線圈的電壓過低，動鐵芯會釋放，使觸點組復位，故具有欠壓（或失壓）保護功能。 按鈕是一種手動的主令開關，在控制電路

23、中用來發出接通或斷開的指令。它的觸點也分動合和動斷兩種形式，前者用于接通控制電路，后者用來斷開控制電路。熱繼電器是一種以感受元件受熱而動作的保護電器，用來保護電動機過載。它主要由熱元件和動斷觸點等組成。當電動機過載時，熱元件發熱，經過一定時間動斷觸點斷開，從而使控制電路失電，達到切斷主電路的目的。熔斷器用作短路保護，當負載短路，很大的短路電流使熔斷器立即熔斷，切斷故障電路。三相異步電動機可用一個交流接觸器和按鈕來實現起動、停車控制。 起動、停車控制電路如圖241所示，和點動控制電路相比，增加了三個環節：一是與起動按圖24-1 鈕SB2并聯一個接觸器KM的輔助動合觸點KM4，其作用是按下起動按鈕SB2，接觸器KM動作，電動機起動，同時KM4也閉合，當松開起動按鈕時，KM4仍使接觸器KM線圈繼續帶電，電動機繼續轉動，這種作用稱為自鎖， KM4觸點稱為自鎖觸點；二是為了控制電動機停車，增加一個停車按鈕SB1，按下停車按鈕SB1，切斷控制電路，接觸器KM的主觸點斷開，電動機停車；三是安裝了熱繼電器FR，當電動機過載，經過一段時間，其動斷觸點斷開，切斷控制電路，接觸器KM的主觸點斷開，電動機停車。三、實驗設備1 三相電源（提供三相四線制380V、220V電壓）2三相異步電動機3 EEL10、EEL21組件（含接觸器、繼電器，吸引線圈額定電壓均為220V，按鈕等）四、實驗內容1、認真