电工学实验指导书（90学时）(1)(2)

5．室内仪器设备不准任意调换，非本次实验所用的仪器设备，未经教师允许不得动用。没有弄懂仪表、仪器及设备的使用方法前，不得贸然使用。若损坏仪器设备，必须立即报告教师，作书面检查，责任事故要酌情赔偿。

6．实验要严肃认真，保持安静、整洁的学习环境。

基本实验技能和要求

我们要求通过本课程的实验，培养同学掌握实验的基本技能，希望同学在实验中注意培养和训练。

一、安全操作训练和科学作风：

1．接线：最后接电源部分（拆线时应先拆电源部分），接完线后仔细复查。严禁带电拆、接线。遇有事故应立即断开电源，并向教师报告情况，检查原因。勿乱拆线路。 2．接完电路后，开始实验前应作好准备工作，例如：

a．调压器或三端变阻器的可动端应放在无输出电压位置上或放在线路中电流为最小的位置上。

b．电压表、电流表或其他测量仪器（如万用表，数字繁用表）的量程应放在经过估算的一档或放在最大量程档上。

3．合电源闸前要得到教师和同组人的允许。每次开始操作前应与同组人打好招呼，互相密切配合，加负荷或变电路参数时应监视各仪表，若有异常现象，如冒烟、烤糊味，指针到极限位置，指针打弯等，应立即断电检查。

4．注意各种仪表仪器的保护措施。如电流表的短路开关（防止电动机起动电流冲击）；有些仪器作保险丝作过载保护，不得随便更换；监视仪表过载指示灯，过载跳闸机构等等。 5．预操作习惯（在实验前先操作和观察一下），其目的在于： a．看看电路运行及仪表指示是否正常。

b．看看所测电量数据变化趋势，以便确定实验曲线取点。 c．找出变化特殊点，作为取数据时的重点。 d．熟悉操作步骤。 二、实验技能训练： 1．接线能力：

a．合理安排仪表元件的位置，接线该长则长，该短则短，达到接线清楚，容易检查，操作方便的目的。 b．接线要牢固可靠。

c．先接电路的主回路，再接并联支路。有些电路（如电机控制），主回路电流大用粗导线，控制电流小用细导线。

2．合理读取数据点：应通过预操作，掌握被测曲线趋势和找出特殊点；凡变化急剧的地方取点密，变化缓慢得取点疏。使取点尽量少而又能真实反映客观情况。

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3．正确，准确地读取电表指示

a．合理选择量程，应力求使指针偏转大于2/3满量程时较为合适，同一量程中，指针偏转越大越准确。

b．在电表量程与表面分度一致，可以直读。不一致时可读分度数，即记下指针指示的格数，再进行换算，并注意读出足够的有效数字，不要少读或多读。

4．配合实验结果的有效数字，选择曲线坐标比例尺，避免夸大或淹没了实验结果的误差。

三、使用设备的一般方法：

1．了解设备的名称，用途，铭牌规格，额定值及面板旋钮情况。 2．着重搞清楚设备使极限值。

a．着重搞清楚设备：要注意其最大允许的输出值，如调压器、稳压电源有最大输出电流限制；电机有最大功率输出限制；信号有最大输出功率及最大信号电流限制。 b．量测仪表仪器，要注意最大允许的输入量。如电流表、电压表和功率表要注意最大的电流值或电压值。万用表、数字万用表、数字频率计、示波器等的输入端都规定有最大允许的输入值，不得超过，否则损坏设备。多量程仪表（如万用表）要正确使用量程，千万不可用欧姆表测电压，或用电流档测电压。

3．了解设备面板上各旋钮的作用。使用时应放在正确位置。禁止无意识乱拔动旋钮。 4．正式使用设备时设法判断是否正常。有自校的可通过自校信号对设备进行检查。如示波器有自校正弦波或方波；频率计有自校标准频率。

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第三章 实验项目

实验一 直流网络定理

一、实验目的

1、加深对叠加原理的内容和适用范围的理解； 2、用实验方法验证戴维宁定理的正确性；

3、学习线性有源二端网络等效电路参数的测量方法。 二、实验属性：验证性实验。 三、实验仪器设备及器材

电工实验装置：DG012T、DY031T、DG051T 四、实验要求

实验前些预习报告，凭预习报告参加实验。预习叠加原理和戴维宁定理。实验中听从安排，正确使用仪表，记录测量数据，实验后根据要求认真书写实验报告。 五、实验原理

1、叠加原理

线性电路中，任一电压或电流都是电路中各个独立电源单独作用时，在该处产生的电压或电流的叠加。

2、戴维宁定理

一个含独立电源、线性电阻和受控源的二端网络，对外电路来说，可以用一个电压源和电阻的串联组合等效置换，如图1-1所示。此电压源的电压等于二端网络的开路电压Uoc，电阻等于二端网络的全部独立电源置零后的等效电阻R0。

Ia+U-bIa+线性含源一端口网络任意负载+-UocRoU-b任意负载

图1-1

对于已知的线性有源二端网络，其等效电阻R0可以从原网络计算得出，也可以通过实验手段测出。下面介绍几种测量方法。

方法一：又戴维宁定理和诺顿定理可知： Ro?Uoc ISC因此，只要测出线性有源二端网络的开路电压Uoc和短路电流ISC，Ro就可得出，这种方法最简单。但是，对于不允许将外部电路直接短路的网络，不能采用此法。

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方法二：测出线性有源二端网络的开路电压Uoc以后，在端口处接一负载电阻RL，然后在测出负载电阻的端电压URL，因为：

URL?UocRL

Ro?RL则等效电阻为： Ro?(Uoc?1)RL URL方法三：令线性有源二端网络中的所有独立电源置零，然后在断口处加一给定电压U，测得流入短的电流I（如图1-2a所示），则：

a无源网络bmAa+_U无源网络+U'-bVI'

图1-2a 图1-2b

‘‘

也可以在端口处接入电流源I，测得端口电压U（如图1-2b所示），则：

U' Ro?'

Ia+I1R1200?I3bR2300?cI2+US1=10VK1_510?R3K2US2=6V_d

图1-3

六、实验步骤

1、叠加原理

实验电路如图1-3。

（1）把K2掷向短路线一边，K1掷向电源一边，使US1单独作用，测量各电流、电压，并记录在表1-1中；

（2）把K1掷向短路线一边，K2掷向电源一边，使US2单独作用，测量各电流、电压，并

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记录在表1-1中；

两电源共同作用时，测量各电流、电压，并记录在表1-1中。

表1-1 US1单独作用 US2单独作用 US1、US2共同作用 验证叠加原理 I1(mA) I2(mA) I3(mA) Uab(V) Ubc(V) Ubd(V) 2、戴维宁定理 （1）、线性有源二端网络的外部特性

按图1-4接线，改变电阻RL值，测量对应的电流和电压值，数据填在表1-2内。根据测量结果，求出对应于戴维宁等效参数Uoc，ISC。

200?+10V_510?300?mAIK+V_RL线性含源一端口网络负载

图1-4

表1-2

RL(Ω) I(mA) U(V) 0 100 200 300 500 700 800 ∞ （2）求等效电阻Ro

利用原理及说明介绍的3种方法求R0，并将结果填入表1-3中，方法（1）、方法（2）数据在表1-2中取，方法（3）实验线路如图1-5所示。

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