電工學實驗北京石油化工學院電工電子教學與實驗中心1謝謝觀賞2019-9-11目錄第一單元課程介紹與基礎知識第二單元實驗內容返回2謝謝觀賞2019-9-11第一單元課程介紹與基礎知識課程內容學習方法課程介紹返回課程介紹與基礎知識課程安排3謝謝觀賞2019-9-11課程介紹

本課是一門電子技術基礎入門課程，主要介紹從理論到實踐的必備基礎知識和學習實驗基本操作方法及基本電子技術技能。開設目的是為了學習、了解把所學理論知識如何過渡到應用的過程、方法，以便為后續實踐教學環節及今后工作打下必要的基礎。1)開設目的:返回課程介紹與基礎知識4謝謝觀賞2019-9-11

課程安排實驗安排：每人一組，按課表規定時間到實驗室上課。課程介紹：

16學時，必修課。考核方式：按10%計入學期總成績。教材：

《電工電子基礎實踐教程》返回課程介紹與基礎知識5謝謝觀賞2019-9-11學習方法與要求

1.課前主動預習；

2.課上積極操作勤思考；

3.課后認真總結撰寫實驗報告；

4.自學為主，指導為輔。學習方法返回課程介紹與基礎知識6謝謝觀賞2019-9-11

1.不缺勤遲到。

2.課前認真編寫預習報告。

3.課上腦勤手勤，善于發現問題及解決問題。

4.課后認真總結，寫出內容詳實豐富的實驗報告，每個實驗寫一份實驗報告。

5.自覺遵守課堂紀律及實驗室規章制度,養成良好的工作作風和操作習慣。上課要求學習方法與要求返回課程介紹與基礎知識7謝謝觀賞2019-9-11實驗基礎知識

本章簡要介紹實驗課的開設意義、任務、特點及學習方法。對預習、實驗、總結三個階段作出了明確分工并提出了要求。返回課程介紹與基礎知識8謝謝觀賞2019-9-111.本課的特點及相關課程之間的聯系與區別；2.制訂有效的適合自己的學習方法；3.明確學習目的，指定學習目標。

本章內容對全課的學習有指導意義，并以自學為主。主要掌握返回課程介紹與基礎知識9謝謝觀賞2019-9-11一、實驗前要認真理解題目，熟悉預備知識，設計實驗過程，完成設計報告。在設計報告中應明確實驗目的、實驗原理圖及實驗步驟。二、列出實驗用儀器設備、了解實驗中所用儀器設備性能，簡單敘述其在實驗中的作用。三、認真記錄實驗數據，標明物理量及其單位，記錄表格整齊，采集數據點選擇合理。四、仔細觀察、認真思考實驗現象和規律，應用理論知識理解現象的發生、發展過程，積極與教師共同討論未知問題。設計型實驗的要求

返回課程介紹與基礎知識10謝謝觀賞2019-9-11五、 遵守實驗室規則和實驗時間安排，愛護實驗儀器和設備，注意安全用電。六、認真完成實驗報告。實驗報告應包括以下幾項內容：

1.實驗目的與內容

2.實驗電路設計

3.實驗儀器設備

4.實驗數據記錄

5.數據處理與分析

6.結論與體會設計型實驗的要求

返回課程介紹與基礎知識11謝謝觀賞2019-9-11電路分析部分實驗1電工基本知識與基本測量實驗2單口網絡實驗3交流電路元件參數的測量實驗4RLC串聯電路的頻率特性諧振實驗5日光燈電路及其功率因數的提高實驗6三相電路實驗7三相異步電動機的使用

實驗8三相異步電動機變頻調速演示返回實驗內容12謝謝觀賞2019-9-11實驗1電工實驗基本知識與基本測量

一、實驗目的學習實驗室規章制度和安全用電知識。熟悉實驗室供電情況。通過對電阻、電壓、電流的測量，熟悉并掌握萬用表和直流穩壓電源的使用方法。驗證KCL、KVL。驗證疊加定理。進一步理解電壓、電流參考方向（正方向）的意義。二、實驗器材與設備實驗線路板、直流電壓表、直流電流表、萬用表、直流穩壓電源等。電路分析部分返回實驗內容13謝謝觀賞2019-9-11實驗1電工實驗基本知識與基本測量

三、實驗預習復習KCL、KVL、復習疊加定理。復習有關參考方向的意義方面的內容。實驗前到實驗室調研。了解實驗設備及各儀表型號及使用方法，抄錄實驗設備上與本實驗有關的參數（如確定R1、R2、R3、R4、R5及Us1、Us2值）。繪制電路圖，對電路驚醒計算并寫出實驗預習報告。設計并列出實驗測試數據表格，備用（計算表格和測試數據表格可以合二為一，以便對照）。電路分析部分返回實驗內容14謝謝觀賞2019-9-11實驗1電工實驗基本知識與基本測量

四、實驗內容與要求驗證KCL、KVL、疊加定理的實驗參考線路見圖1-1。接線前，用萬用表歐姆檔測量個電阻值，并與標稱值對照驗證。按實驗線路（見圖1-1b）接線，將直流穩壓電源按要求調整到所需值，斷電后接入電路。繪制電路圖，對電路驚醒計算并寫出實驗預習報告。檢查電路連接無誤后，通電并按實驗目的要求進行以下各項測量與驗證：1）測量各支路電流，驗證KCL；2）測量兩網孔內各段電壓，驗證KVL；3）測量Us1、Us2共同作用時所選支路的電壓和電流，再分別將Us1、Us2置零，測量各電源單獨作用時所選支路電壓和電流，驗證疊加定理。電路分析部分返回實驗內容15謝謝觀賞2019-9-11實驗1電工實驗基本知識與基本測量

五、實驗注意事項注意各儀表的量程和使用方法。注意“方向”。六、實驗報告要求計算所測量各電阻的相對誤差。用具體數據分析說明如何驗證KCL和KVL。用具體數據分析說明如何驗證疊加原理。電路分析部分返回實驗內容16謝謝觀賞2019-9-11實驗1電工實驗基本知識與基本測量

七、思考題如何用萬用表測量電阻？在線測量會產生什么問題？電路帶電時測量又會產生什么問題？如何把萬用表所測量電壓或電流的數值的正負與參考方向（正方向）聯系起來？數字萬用表最高位顯示“1”（電壓、電流或電阻檔）表示什么意思？使用萬用表和直流穩壓電源應注意什么事項？如何驗證KCL、KVL和疊加原理？你記住了實驗規則中哪幾個重要條文？電路分析部分返回實驗內容17謝謝觀賞2019-9-11實驗2

單口網絡

一、實驗目的研究單口網絡的伏安關系及等效規律。學習電路的設計方法與基本實驗方法。驗證戴維寧定理。了解最大功率傳遞條件。進一步熟練掌握電工儀表的使用方法。二、實驗器材與設備實驗線路板、直流電壓表、直流電流表、萬用表、直流穩壓電源、電阻箱等。電路分析部分返回實驗內容18謝謝觀賞2019-9-11實驗2

單口網絡

三、預習要求明確實驗目的，預習有關戴維寧定理和最大功率傳遞定理方面的內容。到實驗室調研，了解實驗設備、儀表型號及使用方法，抄錄實驗設備上與本實驗有關的參數（按線路設計要求調研）。事先對所設計的電路進行計算。四、實驗內容與要求設計驗證戴維寧定理的實驗線路，要求該網絡；1）至少含有四個或四個以上電阻元件，確定其電阻值；2）至少含有兩個或兩個以上獨立電源（電壓源、電流源均可），確定其電壓或電流值；3）繪制電路圖并標出參考方向。電路分析部分返回實驗內容19謝謝觀賞2019-9-11實驗2

單口網絡

2.按所設計的實驗線路和參數接線：1）確定負載電阻RL，測量負載電壓UL、電流IL；2）斷開負載支路測量單口網絡的開路電壓UOC

；3）測量該端口的短路電流ISC，計算等效內電阻R0；4）驗證最大功率傳遞定理，單口網絡帶（電阻箱）負載，調節電阻值，測量對應負載電阻的一組電壓U，用U2/RL求得對應的一組功率P，畫出P=f（RL）的曲線；5）作出等效電壓源，令US=UOC，RS=R0，接入原負載RL，測量輸出電壓UL’、電流IL’，與1）的結果進行對照；6）對照原網絡和等效電源的伏安關系，總結說明什么問題？電路分析部分返回實驗內容20謝謝觀賞2019-9-11實驗2

單口網絡

五、思考題測量含源單口網絡的戴維寧等效電阻共有四種方法，每種方法適用于什么條件？為什么？電路分析部分返回實驗內容21謝謝觀賞2019-9-11實驗3交流電路元件參數的測量

一、實驗目的學習使用功率表、電壓表和電流表測定交流電路元件參數的方法。加強對正弦穩態電路中電壓、電流相量分析的理解。深入理解R、L、C在交流電路中的作用及分析方法。學習使用功率表、自耦調壓器等，以及電路元件的選擇和使用方法。二、實驗器材與設備實驗線路板、功率表或功率因數表、交流電壓表、交流電流表、萬用表、自耦調壓器、日光燈鎮流器、電容、電阻、測電流插座板等。電路分析部分返回實驗內容22謝謝觀賞2019-9-11實驗3交流電路元件參數的測量

三、預習要求復習正弦交流電路中RL串聯、RC串聯的簡單二端網絡的伏安特性及功率的計算，熟練掌握阻抗三角形并應用相量圖分析各物理量之間的關系，熟記有關計算公式。在開放實驗室時提前進行調研,了解實驗設備、儀表型號及使用方法，抄錄實驗參數。

擬出實驗表格，應有測量值、計算值等欄目。

電路分析部分返回實驗內容23謝謝觀賞2019-9-11實驗3交流電路元件參數的測量

四、實驗內容與要求

研究并設計出測量電阻R、電容C的實驗電路和方法。（這里不允許用電阻表和電容表測量參數。）結合所測數據計算R、C值，并與標稱值進行對照。設計用三表法測量RL、RC串聯網絡參數的實驗。其中，鎮流器可以看成RL串聯電路。在RC網絡中，C選用4μF電容器（要考慮耐壓）與1個（功率合適的）電阻組成RC串聯電路。實驗中用到的自耦調壓器應用參考線路見圖1－7。

RC網絡的測試數據與計算結果同元件標稱值進行對照。并測量UR、UC與U，畫出相量圖，進行相量分析計算。

電路分析部分返回實驗內容24謝謝觀賞2019-9-11實驗3交流電路元件參數的測量

五、實驗注意事項把實驗用元件電阻R和電容C看成單一參數元件。電阻R除選阻值外，還要確定合適的功率。電容器除了容量外，還應確定耐壓。用交流電壓表、電流表測出的有效值乘積即為單一參數元件的功率（R的有功功率P和C的無功功率Q）。

功率表的電流線圈應串入電路，電壓線圈應并聯接入電路，兩線圈帶＊號的端鈕應該連在一起。

電流表和功率表電流線圈要選擇合適的量程，嚴禁超量程。為測量方便，應使用測電流插頭和插座板。

自耦調壓器一次側、二次側不準接反。通電前，調壓器的手輪應調到零位，通電后逐漸升壓，要注意電流表指示值，不要超過調壓器和負載允許通過的電流。

嚴禁帶電拆、改接線，注意安全。

電路分析部分返回實驗內容25謝謝觀賞2019-9-11實驗3交流電路元件參數的測量

六、實驗報告要求根據測試數據計算R、L、C值，填入表格，并列公式進行分析。畫出相量圖?？偨Y心得體會和收獲。

七、思考題

如何確定所用電阻元件的額定功率？若不考慮功率會怎樣？

鎮流器為什么不是純電感而是等效成RL串聯？

電路中有效值UC、UR與U的關系怎樣？畫出相量圖分析并說明之。

為什么實際電路元件中，一般情況下電阻、電容比較接近單一參數，而電感線圈卻不能？在什么條件下電感線圈比較接近單一參數？

使用自耦調壓器應當注意什么？

電路分析部分返回實驗內容26謝謝觀賞2019-9-11實驗4

RLC串聯電路的頻率特性諧振

一、實驗目的通過對RLC串聯電路頻率特性的測量與分析，加深對頻率特性曲線的理解。進一步理解串聯諧振的特點及改變頻率特性的方法。深入理解R、L、C元件在交流電路中的作用及分析方法，加強對正弦穩態電路中電壓、電流相量分析的理解。學習使用毫伏表和函數發生器。二、實驗器材與設備實驗線路板、毫伏表、函數發生器、電感、電容、電阻等。電路分析部分返回實驗內容27謝謝觀賞2019-9-11實驗4

RLC串聯電路的頻率特性諧振

三、預習要求復習正弦交流電路中RLC串聯電路頻率特性的有關內容。在開放實驗室時提前進行調研,了解實驗設備、儀表型號及使用方法，抄錄實驗參數。按照實驗室給定的L、C1、C2參數值，計算諧振頻率值f01

、f02。擬出實驗表格，即當L一定，改變C；LC不變，改變R，四種情況下的測試數據表格。電路分析部分返回實驗內容28謝謝觀賞2019-9-11實驗4

RLC串聯電路的頻率特性諧振

四、實驗內容與要求實驗參考線路見圖1－9。按所用實驗線路接線并測量各數據。操作順序是：調節函數發生器（正弦波）頻率為某值→檢測并調節輸出電壓，使有效值US保持為某定值，→測量電阻上電壓UR......。當UR最大，且UL略大于UC時即為諧振頻率點。要隨時記下每一步的測試數據。完成以上實驗內容后，以其中一組參數為基礎，設計以下實驗內容：1）將C減小一半，L、R不變，測量RLC串聯電路的頻率特性。測量諧振時UL與

UC值。2）將R減小一半，L、C不變，測量RLC串聯電路的頻率特性。測量諧振時UL與

UC值。3）繪出頻率特性曲線，分析說明品質因數有無改變？諧振頻率有無變化電路分析部分返回實驗內容29謝謝觀賞2019-9-11實驗4

RLC串聯電路的頻率特性諧振

五、實驗注意事項每改變一次信號頻率，均需調節一次US，使之始終保持定值。在諧振點附近選擇的測量點要密集一些。毫伏表在使用前要先通電調零，要注意量程。函數發生器輸出端不準短路。六、實驗報告要求根據測試數據畫出4條頻率特性曲線，并進行比較和分析說明問題。總結心得體會和收獲。電路分析部分返回實驗內容30謝謝觀賞2019-9-11實驗4

RLC串聯電路的頻率特性諧振

七、思考題在實驗中如何判斷該電路發生了諧振？為什么？如何利用測量數值求得品質因數Q？L、C不變，而改變R所得兩曲線不同，說明什么問題？改變R是否影響諧振頻率？改變C是否影響諧振頻率？RLC串聯電路在f<f0或f>f0時各呈現什么性質？如何通過實驗測量數據說明之？為什么每改變一次頻率，會使函數發生器輸出電壓發生變化？你發現了什么規律？為什么信號源頻率調整后，均要調整US使之保持在某一固定值？為什么實驗中諧振時UL略大于UC，而不是相等？電路分析部分返回實驗內容31謝謝觀賞2019-9-11實驗5日光燈電路及功率因數的提高

一、實驗目的了解日光燈電路的組成、工作原理和線路的連接；

熟悉正弦交流電路的主要特點：1）掌握交流串聯電路中總電壓與各部分電壓的關系；

2）掌握交流并聯電路中總電流與支路電流的關系；3）了解感性負載電路提高功率因數的方法；4）學習正確使用交流電流表、交流電壓表和功率表。二、實驗器材與設備日光燈電路實驗裝置、交流電流表、電壓表和功率表、耐壓400V以上的電容器等。電路分析部分返回實驗內容32謝謝觀賞2019-9-11實驗5日光燈電路及功率因數的提高

三、預習要求在開放實驗室時提前進行調研，了解日光燈電路實驗裝置的結構及使用方法。畫出日光燈電路的實驗線路圖（畫出功率表、電壓表、電流表的連接方法）。自擬實驗步驟并設計出測量數據的表格。1）日光燈正常工作后，不并聯電容所應測試和計算的數據表格。2）并聯不同容量的電容后所應測試和計算的數據表格。4.了解功率表的使用方法。電路分析部分返回實驗內容33謝謝觀賞2019-9-11實驗5日光燈電路及功率因數的提高

四、實驗內容與要求實驗線路見圖1-11。把日光燈管看成電阻，把鎮流器看成感性元件。連接實驗線路，進行測試，記錄數據：1）首先點亮日光燈，按所設計的表格測試電源電壓U，燈管電壓UR、鎮流器電壓UL、電流I及功率P，計算功率因數；2）并聯不同的電容（1μF-5μF），再分別測試各電壓及燈管IR、電容電流IC、總電流I及功率P，并計算功率因數。電路分析部分返回實驗內容34謝謝觀賞2019-9-11實驗5日光燈電路及功率因數的提高

五、實驗注意事項日光燈起動電流較大，起動時要小心電流表的量限，以防損壞電流表。不能將220V的交流電源不經過鎮流器而直接接在燈管兩端，否則將損壞燈管。在拆除實驗線路時，應先切斷電源，稍后將電容器放電，然后再拆除。線路接好后，必須經教師檢查允許后方可接通電源，在操作過程中要注意人身及設備安全。電路分析部分返回實驗內容35謝謝觀賞2019-9-11實驗5日光燈電路及功率因數的提高

六、實驗報告要求畫出實驗電路圖并簡述其工作原理。將所測得的實驗數據和計算數據填寫在所設計的表格內。根據所得數據，按比例畫出電源電壓和日光燈支路電流IR、電容支路電流IC、總電流I的相量圖?；卮鹚伎碱}。七、思考題為什么在感性電路中，常用并聯電容的方法來提高線路的功率因數而不用串聯電容的方法？當電容量改變時，功率表的讀數、日光燈的電流、功率因數是否改變？為什么？是否并聯電容越大，功率因數就越高？為什么？電路分析部分返回實驗內容36謝謝觀賞2019-9-11實驗6三相電路

一、實驗目的掌握三相負載的Y、△聯結；

驗證三相對稱負載作Y聯結時線電壓和相電壓的關系，△聯結時線電流和相電流的關系；了解不對稱負載作Y聯結時中線的作用；

觀察不對稱負載作△聯結時的工作情況。二、實驗器材與設備三相電源、實驗線路板（三相負載）、交流電壓表、交流電流表、測電流插座板等。電路分析部分返回實驗內容37謝謝觀賞2019-9-11實驗6三相電路

三、預習要求復習三相電路有關內容。

在開放實驗室時提前進行調研,了解實驗室三相電源、實驗設備、儀表型號及使用方法，抄錄實驗參數。四、實驗內容與要求畫出三相負載作Y聯結時的電路圖（對稱時每相兩個燈泡，不對稱時C相只有1個燈泡），在電路圖上設計出測電流插座的位置；按所畫實驗線路接線并測量各數據（測試數據表格參見表1-3）；畫出三相負載作△聯結時的電路圖（對稱時每相兩個燈泡，不對稱時C相只有1個燈泡），在電路圖上設計出測電流插座（測Il、IP共6個）的位置；

按所畫實驗線路接線并測量各數據（測試數據表格參見表1-4）。電路分析部分返回實驗內容38謝謝觀賞2019-9-11實驗6三相電路

五、實驗注意事項接線后認真檢查線路無誤再通電，注意安全。改接線路要先斷電，不準帶電操作。認真記下每個測電流插座的編號，記錄數據對號入座，以免得出錯誤結論。注意測電流插頭和插座的使用方法。

負載Y聯結時所測相電壓是指每相負載電壓，而不是電源相電壓。

注意儀表的量程和使用方法。注意每相負載的額定電壓值和與電源的適配。電路分析部分返回實驗內容39謝謝觀賞2019-9-11實驗6三相電路

六、實驗報告要求根據測試數據分析三相對稱負載線、相電壓以及線、相電流的關系和規律?？偨Y心得體會和收獲。七、思考題在三相四線制供電系統中，中線的作用是什么？負載在什么情況下可以不接中線，什么情況下必須接中線？在三相四線制供電系統中，當負載的額定電壓與電源相電壓相同時，負載應接成

形，當負載的額定電壓與電源線電壓相同時，應接成

形。電路分析部分返回實驗內容40謝謝觀賞2019-9-11實驗6三相電路

三組相同的燈泡負載Y聯結有中線時，中線電流

（有/無），若去掉中線，對燈泡亮度（有/無）影響。三相不對稱燈泡負載Y聯結有中線時，三相線電流

（相等／不相等），中線電流

（有／無）。若去掉中線則對三相燈泡亮度

（有／無）影響。

（相電壓大的／相電流大的）一相變得更亮。

三相對稱燈泡負載作△聯結，如果CA相負載斷開，AB相燈的亮度

（正常／不正常），BC相燈的亮度

，線電流發生變化的是

相，其大小為正常值的

。

三相對稱燈泡負載作△聯結，如果C相電源線斷開，則AB相燈泡亮度

（不變／變亮／變暗），BC相燈泡亮度

，CA相燈泡亮度

，線電流IA是正常值的

，線電流IB是正常值的

。

電路分析部分返回實驗內容41謝謝觀賞2019-9-11實驗7三相異步電動機的使用一、實驗目的了解三相異步電動機結構及銘牌數據的意義；

學習判別電動機定子繞組始、末端的方法；