电工学实验教材

《电工学实验指导书》

康小麓盛智勇

北方工业大学

2011年9月

目录

实验课纪律 (2)

实验预习报告要求 (3)

实验一迭加定理和戴维南定理 (5)

实验二串联电路的谐振 (9)

实验三一阶电路的过渡过程 (12)

实验四常用仪器仪表的使用 (16)

实验五运算放大器线性应用设计 (20)

实验六基本组合逻辑门电路及应用设计 (23)

实验七数字组合逻辑与时序电路 (25)

实验课纪律

1. 实验课必须严肃认真，不得无故缺席、迟到，不得做与

实验无关的事，不得喧哗、打闹。

2. 每一人为一实验小组，到指定实验台进行实验。不得擅

自取用、操作其余与本次实验无关的仪器设备。

3. 严格按安全操作规程操作，强电实验，严禁带电触摸带

电体。同组人员互相配合，通电时要提醒在场人员，防止触电事故。

4. 实验过程中出现异常情况，首先迅速切断电源，保护现

场，及时汇报。

5. 要认真听讲，有问题及时请教指导老师。正确使用仪器

仪表，接线后要先自行检查，经教师检查后方可通电实验。认真记录实验现象、数据。

6. 实验结束后，先请指导教师检查实验结果，再拆线，整

理现场，经教师批准才可离开。

7. 严重违反纪律、不听劝阻者，取消实验资格，因违反纪

律而造成事故或损失的，要追究责任。

电工学实验室

实验预习报告要求

实验前必须认真阅读实验讲义，理解实验内容，写出实验预习报告。实验完成后写出实验报告，报告书写要清楚，字迹要端正，电路图中所画的元件、符号要符合国家标准，元件参数应符合系列化标准，曲线要画工整。

预习报告内容：

①实验名称

②实验目的

③实验电路及使用设备

④实验注意事项

⑤实验讲义中“理论值”的计算结果。

实验报告内容：

1. 在预习报告的基础上，认真整理和处理测试数据，列出表格或画出曲线，并回答讲义中的思考题。

2. 对测试结果进行理论分析，找出误差原因及改进措施。

3. 对本次实验的心得体会和意见，以及改进实验的建议。

4. 实验过程中遇到哪些故障或问题，进行故障分析，说明排除故障的过程和方法。

实验一叠加定理和戴维南定理

一、实验目的

1.通过实验方法验证叠加定理和戴维南定理。

2.通过实验加深对电位、电压与参考点之间关系的理解。

3.通过实验加深对电路参考方向的掌握和运用能力。

4.学会使用直流电流表和数字万用表。

二、实验原理

1. 叠加定理是线性网络的重要定理。在一个线性网络中，当有n 个独立电源共同作用时，在电路中任一部分产生的响应(电压或电流)等于各独立源单独作用时在该部分产生响应的代数和。

2. 戴维南定理是指一线性含源二端网络，对外电路来说等效为一个电压源与电阻串联，电压源的电压等于二端网络的开路电压，串联电阻为二端网络内部所有独立源为零时的输入端等效电阻。

3. 测量电路中电流的方法

在电路插接板上有电流测试孔，在未接入电流测试线时，电路保持接通状态；当测量电流时，须将电流测试线与电流表相连，其红色接线夹与电流表的正极相连、黑色接线夹与电流表的负极相接，然后将插头插入待测电流电路的电流测试孔，此刻电流表即串接在该电路中，读完电流表数值后，将电流测试插头拔下，当电流测试插头被拔出之后，电流表即脱离该电路，其电流测试插座仍能保持电路处于接通状态。

三、实验内容

根据提供的电阻参数，设计并选择合适的电压E1，E2 ，测量电路中的电流I1、I2、I3，与理论值比较。

四、实验装置

实验装置如图1—1所示：

图1―1：戴维南定理和叠加定理实验装置

开关K1和K2手柄指向电压源，则相应在AB、CD端接入的电压源被接入电路；若开关K1和K2手柄指向短路线，则AB、CD端被电路中的短路线短接。

开关K3和K4为单刀三位开关，开关手柄指向左侧ON的位置，则K3、K4处短路；开关手柄指向右侧R4或D1的位置，则K3、K4处接入R4和D1；开关手柄指向中间OFF的位置，则K3、K4处断开。

I1、I2、I3是电流测试孔，仅供电流测试用。

（一）叠加定理

开关K1、K2、K3、K4和K5手柄均置向左端。接入稳压电源E1，E2 1. 电源E1，E2共同作用

将开关K1，K2置向左端，将稳压电源E1和E2分别接在AB端和CD端，用直流电流表（C75或C77）分别测出电流I1、I2、I3值并记录在表1中。

2. 电源E1单独作用

将开关K2置向右端, 分别测出电流, I1′、I2′、I3′值并记录在表中。

3. 电源E2单独作用

将开关K1置向右端，开关K2置向左端，分别测出电流, I1″、I2″、I3″值并记录在表中。

(注意保持电源电压维持恒定及正确记录电流的正负值。) （二）戴维南定理

开关K1、K2、K3、K4和K5手柄均置向左端。接入稳压电源E1，去掉E2。

1. 数字万用表测量并记录D、C端的开路电压U ODC。

2.将开关K5置向右端，测量电流I2 。调节电位器R W ，使电流

I2 = –8mA。

3. 去掉E1并将K1置向右端。

4.将开关K4置向OFF位置，调节稳压电源使E1=U ODC并接在开关

K4 的两端。

5.测量电流I2′。

1、根据实验线路中给定参数R1=100Ω，R2=300Ω，R3=50Ω，以及电阻所能承受的最大功率，预先计算出允许通过的最大电流理论值，进而推导出电路所加载的电源电压。实验时根据计算值连接电源，并测出3个电流，与理论值比较。

2、简要分析产生误差的原因。

3、回答思考题：(1)为什么线性电路的任一支路的电流(或电压)可以迭加，而功率却不能?并用实验结果说明之；(2)如何在迭加定理中实现电源电压为零且又不使稳压电源短路，请你试将实际电路设计出来

七、注意事项

1. 不允许将稳压电源直接短路。

2. 选择正确的仪表量程及极性，根据仪表极性及电路中参考方

向，正确记录电流、电压的正负值。

八、实验设备

直流稳压电源DH1718D

直流毫安表C77

数字万用表，

综合实验箱。