电路实验报告
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图 4-3(a)中 R 和 C 的位置互换,按图 4-3(b)接线,取 C=0.047μF,R=1KΩ(τ= RC = 0.047ms),
电源方波电压 ui 的频率为 1000Hz(T=1/500=2 ms >>τ),在电阻两端的电压 UR 即为微分输
出电压,将 ui 输入示波器的 CH1 通道,UR 输入示波器的 CH2 通道,观察并描绘 ui 和 UR
戴维南定理的验证
一、实验目的
1. 用实验方法验证戴维南定理; 2. 掌握有源二端口网络的开路电压和入端等效电阻的测定方法;
二、实验设备
名称 1. 直流稳压电源 2. 万用表 3. 电阻
4. 短接桥和连接导线 5. 实验用 9 孔插件方板
数量 1台 1台 10 只
若干 1块
型号
10Ω*2 51Ω*1 150Ω*2 220Ω*1 330Ω*1 P8‐1 和 50148 297mm ×300mm
2. 比较 51Ω电阻与白炽灯的伏安特性曲线,得出什么结论?
3. 从实验结果可知,伏安特性曲线看欧姆定律,它对哪些元件成立?哪些元件不成立?
学院: 姓名: 实验地点:
预习情况
广东技术师范学院实验报告
专业: 学号:
实验日期:
班级:
成绩:
组别:
组员:
指导教师签名:
操作情况
考勤情况
数据处理情况
实验 三 项目名称:
1. 测量线性电阻元件的伏安特性 (1)按图 2-1 接线,取 RL=51Ω,Us 用直流稳压电源,先将稳压电源输出电压旋钮置于
零位。 (2)调节稳压电源输出电压旋钮,使电压 Us 分别为 0V、1V、2V、3V、4V、5V、6V、
7V、8V、9V、10V,并测量对应的电流值和负载 R L 两端电压 U,数据记入表 2-1。然后断 开电源,稳压电源输出电压旋钮置于零位。
100Ω*3
三、实验内容及步骤 1. 测量有源二端口网络的开路电压U OC 和入端等效电阻 Ri
按图 3‐1 的有源二端口网络接法,取 Us = 25V,R1=150Ω,R2 = R3 =100Ω。
150Ω 100Ω
A
A
+
R1
R2
Us
25V
100Ω R3
-பைடு நூலகம்
+ Ri
UOC -
B
B
图 3‐1 有源二端口网络实验线路
学院: 姓名: 实验地点:
预习情况
广东技术师范学院实验报告
专业: 学号:
实验日期:
班级:
成绩:
组别:
组员:
指导教师签名:
操作情况
考勤情况
数据处理情况
实验 二 项目名称:
电路元件伏安特性的测绘
一、实验目的
1. 学习测量线性和非线性电阻元件伏安特性的方法,并绘制其特性曲线; 2. 掌握运用伏安法判定电阻元件类型的方法; 3. 学习使用直流电压表、电流表,掌握电压、电流的测量方法。
电阻 RL , RL 分别取表 3‐1 中所列的各值,测量相应的端电压 U 和电流 I,记入表 3‐1 中。
图 3‐2 戴维南等效电源电路
表 3‐1 有源二端口网络及等效电路外特性实验数据
负载电阻 RL (Ω)
0
51 100 150 220 330 开路 Ri
有源 二端 网络
U() I()
P= I 2 RL ()
4. 观测微分和积分电路输出电压的波形
按图 4-3(a)接线,取 R=1 kΩ,C=10μF(τ= RC = 10ms),电源方波电压 ui 的频率为 1kHz,
幅值为 1V(T=1/1000=1 ms <<τ),在电容两端的电压 uc 即为积分输出电压,将方波电压 ui
输入示波器的 CH1 通道, uc 输入示波器的 CH2 通道,观察并描绘 ui 和 ucc 的波形图。再将
的波 形图。
ui(V)
图 4-3(a)积分电路
图 4-3
图 4-3(b) 微分电路
ui(V)
0
t(s) 0
t(s)
uc(V)
uR(V)
0 积分输出电压
t(s) 0
t(s)
微分输出电压
四、分析与讨论 1. 根据实验结果,分析 RC 电路中充放电时间的长短与电路中 RC 元件参数的关系。 2. 通过实验说明 RC 串联电路在什么条件下构成微分电路,积分电路。
3. 将方波信号转换为尖脉冲信号,可通过什么电路来实现?对电路参数有什么要求?
4. 将方波信号转换为三角波信号,可通过什么电路来实现?对电路参数有什么要求?
Us(V)
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
I(mA)
U(V)
R=U/I (Ω)
(3)根据测得的数据在下面坐标平面上绘制出白炽灯的伏安特性曲线。
四、分析与讨论 1、理论计算分析:图 2-1 中,当 Us=10V,计算 RL 两端的电压和电路的电流 I。(要求写
出计 算公式和带入具体数据进行计算)
充电,同时立即用秒表计时,读取不同时刻的电容电压 uc ,直至时间 t = 5τ 时结束,将 t 和
uc (t)记入表 4-1 中。
充电结束后,记下 uc 值,在将开关 S 打向位置“2”处,电容器开始放电,同时立即用秒
表重新计时,读取不同时刻的电容电压 uc ,也记入表 4-1 中。
(2)将图 4-1 电路中的电阻 R 换为 33 kΩ,重复上述测量,测量结果记入表 4-2 中。
图 2-2 非线性电阻元件的实验线路 (2)调节稳压电源输出电压旋钮,使其输出电压分别为 0V、1V、2V、3V、4V、5V、 6V、7V、8V、9V、10V、11V、12V,测量相对应的电流值 I 及灯泡两端电压 U,将数据记 入表 2-2 中。断开电源,将稳压电源输出电压旋钮置零位。
表 2-2 非线性电阻元件实验数据
(1)、将 AB 开路,测量 AB 两端的开路电压U OC ;
(2)、将 AB 短路,测量该支路的电路 I SC ,计算 Ri ;
U OC =_______________; I SC =_______________; Ri =_______________;
2. 测定有源二端口网络的外特性
将有源二端口网络的 A 、 B 端上,如图 3‐2 所示接线,依次按表 3‐1 中各 RL 的值取电 阻作为负载电阻 RL ,测量相应的端电压 U 和电流 I,记入表 3‐1 中。
图 4-2 RC 充放电电路 (测 i 变化规律)实验线路
表 4-1 R=15 kΩ C=1000μF Us=10V
t(s)
0 5 10 15 20 25 30 35 40 50 60 70 80 90
uc (V)充电
uc (V)放电
表 4-2 R=33 kΩ C=1000μF Us=10V
t(s)
班级:
成绩:
组别:
组员:
指导教师签名:
操作情况
考勤情况
数据处理情况
实验 四 项目名称:
RC 一阶电路响应测试
一、实验目的
1. 加深理解 RC 电路过渡过程的规律及电路参数对过渡过程的理解; 2. 学会测定 RC 电路的时间常数的方法; 3. 观测 RC 充放电电路中电流和电容电压的波形图。
二、实验设备
2. 若含源二端口网络不允许短路,如何用其他方法测出其等效电阻 Ri?
3. 根据表 3‐1 中两种方式测得的电压和电流的值可得出什么结论?
4. 从实验步骤 5 中得出的 P(I)曲线中得出最大功率传输的条件是什么? END
学院: 姓名: 实验地点:
预习情况
广东技术师范学院实验报告
专业: 学号:
实验日期:
(3)根据表 4-1 和表 4-2 所测得的数据,以 uc 为纵坐标,时间 t 为横坐标,画 RC 电路
中电容电压充放电曲线 uc = f(t)。
1
R
S 15kΩ
+
2
+
+
Us
C Uc(t) V
Us
−
−
−
1000μF
R
C
1000μF mA
+ Uc(t)
−
图 4-1 RC 充电电路 (测 uc 变化规律)实验线路
戴维南 等效 电源
U() I()
P= I 2 RL ()
4. 计算表 3‐1 中负载功率 P。 5. 根据表 3‐1 中的数据绘制源二端口网络的伏安特性曲线,并绘制功率 P 随电流 I 变化的 曲线。
四、分析与讨论
1. 根据图 3‐1 中已给定的有源二端口网络参数,计算等效电阻 Ri ,将实验测得的 I SC , 求出开路电压U OC 。
二、实验设备
名称
数量
1. 直流稳压电源
1台
2. 万用表
2台
3. 电阻
13 只
4. 白炽灯泡
1只
5. 灯座
1只
6. 短接桥和连接导线 若干
7. 实验用 9 孔插件方板 1 块
型号 0~30V 可调
51Ω*2 12V/0.1A M=9.3mm P8-1 和 50148 297mm ×300mm
三、实验内容及步骤
电时间常数 τ1;再测量 uc 从 Us 下降到 36.8%Us 所需的时间,亦即测量放电时间常数 τ2;将
τ1,τ2 记入下面空格处。(Us=10V) 充电过程中: 计算:63.2%Us= 放电过程中: 计算:36.8%Us=
6.32 V; 测量:τ1=_____________; 3.68 V; 测量:τ2=_____________。
0 5 10 15 20 25 30 40 60 80 90 120 150 165
uc (V)充电
uc (V)放电
uc(V)
uc(V)
0 (R=15 kΩ)
t(s) 0
t(s) (R=33 kΩ)
2. 时间常数的测定
实验线路见图 4-1,R 取 33 kΩ,测量 uc 从零上升到 63.2%Us 所需的时间,亦即测量充
表 2-1 线性电阻元件实验数据
Us(v)
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
I(mA)
U(v)
R=U/I (Ω)
图 2-1 线性电阻元件的实验线路 (3)根据测得的数据,在下面坐标平面上绘制出 RL= 51Ω电阻的伏安特性曲线。先取点, 再用光滑曲线连接各点。
2. 测量非线性电阻元件的伏安特性 (1)按图 2-2 接线,实验中所用的非线性电阻元件为 12V/0.1A 小灯泡。
名称 1.直流稳压电源 2.万用表 3.信号发生器 4.示波器 5.电阻
6.电容 7.单刀双向开关 8. 秒表 8.短接桥和连接导线 9.实验用 9 孔插件方板
数量 1台 1台 1台 1台 4只
3只 1只 1只 若干 1块
型号 0~30V
51Ω*1 1kΩ*1 15kΩ*1 33kΩ*1
1μF*1 10μF*1 1000μF*1
戴维南等效电源电路
注意:
虚线框内电路为有源二端网络;
实验过程应断电接线;
连接电路前先判断万用表的保险丝的好坏,再用万用表检测导线的通端;(保险丝
如需更换请学生自行更换)
使用直流稳压电源,需要细心调节电流档,避免输出太大的电流烧坏电流表保险丝;
测量电压时,万用表在直流电压档;测量电流时,万用表在直流电流档,注意电流 表量程的选择
297mm×300mm
三、实验内容及步骤
1. 测定 RC 电路充电和放电过程中电容电压的变化规律 (1)实验线路如图 4-1 所示,电阻 R 取 15kΩ,电容 C 取 1000μF,直流稳压电源 Us 输
出电压取 10V,万用表置直流电压 20V 档,将万用表并接在电容 C 的两端,首先用导线将 电容 C 短接放电,以保证电容的初始电压为零,然后,将开关 S 打向位置“1”,电容器开始
+ Us 25V
-
150Ω 100Ω
R1
R2
100Ω R3
A mA
V
RL
B
图 3‐2 测定有源二端口网络的外特性 3. 测定戴维南等效电源的外特性
按图 3‐2 接线,图中U OC 和 Ri 为图 3‐1 中有源二端口网络的开路电压和等效电阻,U OC
从直流稳压电源取得, Ri 从电阻中取一个近似的得到。在 A 、 B 端接上另一电阻作为负载
电源方波电压 ui 的频率为 1000Hz(T=1/500=2 ms >>τ),在电阻两端的电压 UR 即为微分输
出电压,将 ui 输入示波器的 CH1 通道,UR 输入示波器的 CH2 通道,观察并描绘 ui 和 UR
戴维南定理的验证
一、实验目的
1. 用实验方法验证戴维南定理; 2. 掌握有源二端口网络的开路电压和入端等效电阻的测定方法;
二、实验设备
名称 1. 直流稳压电源 2. 万用表 3. 电阻
4. 短接桥和连接导线 5. 实验用 9 孔插件方板
数量 1台 1台 10 只
若干 1块
型号
10Ω*2 51Ω*1 150Ω*2 220Ω*1 330Ω*1 P8‐1 和 50148 297mm ×300mm
2. 比较 51Ω电阻与白炽灯的伏安特性曲线,得出什么结论?
3. 从实验结果可知,伏安特性曲线看欧姆定律,它对哪些元件成立?哪些元件不成立?
学院: 姓名: 实验地点:
预习情况
广东技术师范学院实验报告
专业: 学号:
实验日期:
班级:
成绩:
组别:
组员:
指导教师签名:
操作情况
考勤情况
数据处理情况
实验 三 项目名称:
1. 测量线性电阻元件的伏安特性 (1)按图 2-1 接线,取 RL=51Ω,Us 用直流稳压电源,先将稳压电源输出电压旋钮置于
零位。 (2)调节稳压电源输出电压旋钮,使电压 Us 分别为 0V、1V、2V、3V、4V、5V、6V、
7V、8V、9V、10V,并测量对应的电流值和负载 R L 两端电压 U,数据记入表 2-1。然后断 开电源,稳压电源输出电压旋钮置于零位。
100Ω*3
三、实验内容及步骤 1. 测量有源二端口网络的开路电压U OC 和入端等效电阻 Ri
按图 3‐1 的有源二端口网络接法,取 Us = 25V,R1=150Ω,R2 = R3 =100Ω。
150Ω 100Ω
A
A
+
R1
R2
Us
25V
100Ω R3
-பைடு நூலகம்
+ Ri
UOC -
B
B
图 3‐1 有源二端口网络实验线路
学院: 姓名: 实验地点:
预习情况
广东技术师范学院实验报告
专业: 学号:
实验日期:
班级:
成绩:
组别:
组员:
指导教师签名:
操作情况
考勤情况
数据处理情况
实验 二 项目名称:
电路元件伏安特性的测绘
一、实验目的
1. 学习测量线性和非线性电阻元件伏安特性的方法,并绘制其特性曲线; 2. 掌握运用伏安法判定电阻元件类型的方法; 3. 学习使用直流电压表、电流表,掌握电压、电流的测量方法。
电阻 RL , RL 分别取表 3‐1 中所列的各值,测量相应的端电压 U 和电流 I,记入表 3‐1 中。
图 3‐2 戴维南等效电源电路
表 3‐1 有源二端口网络及等效电路外特性实验数据
负载电阻 RL (Ω)
0
51 100 150 220 330 开路 Ri
有源 二端 网络
U() I()
P= I 2 RL ()
4. 观测微分和积分电路输出电压的波形
按图 4-3(a)接线,取 R=1 kΩ,C=10μF(τ= RC = 10ms),电源方波电压 ui 的频率为 1kHz,
幅值为 1V(T=1/1000=1 ms <<τ),在电容两端的电压 uc 即为积分输出电压,将方波电压 ui
输入示波器的 CH1 通道, uc 输入示波器的 CH2 通道,观察并描绘 ui 和 ucc 的波形图。再将
的波 形图。
ui(V)
图 4-3(a)积分电路
图 4-3
图 4-3(b) 微分电路
ui(V)
0
t(s) 0
t(s)
uc(V)
uR(V)
0 积分输出电压
t(s) 0
t(s)
微分输出电压
四、分析与讨论 1. 根据实验结果,分析 RC 电路中充放电时间的长短与电路中 RC 元件参数的关系。 2. 通过实验说明 RC 串联电路在什么条件下构成微分电路,积分电路。
3. 将方波信号转换为尖脉冲信号,可通过什么电路来实现?对电路参数有什么要求?
4. 将方波信号转换为三角波信号,可通过什么电路来实现?对电路参数有什么要求?
Us(V)
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
I(mA)
U(V)
R=U/I (Ω)
(3)根据测得的数据在下面坐标平面上绘制出白炽灯的伏安特性曲线。
四、分析与讨论 1、理论计算分析:图 2-1 中,当 Us=10V,计算 RL 两端的电压和电路的电流 I。(要求写
出计 算公式和带入具体数据进行计算)
充电,同时立即用秒表计时,读取不同时刻的电容电压 uc ,直至时间 t = 5τ 时结束,将 t 和
uc (t)记入表 4-1 中。
充电结束后,记下 uc 值,在将开关 S 打向位置“2”处,电容器开始放电,同时立即用秒
表重新计时,读取不同时刻的电容电压 uc ,也记入表 4-1 中。
(2)将图 4-1 电路中的电阻 R 换为 33 kΩ,重复上述测量,测量结果记入表 4-2 中。
图 2-2 非线性电阻元件的实验线路 (2)调节稳压电源输出电压旋钮,使其输出电压分别为 0V、1V、2V、3V、4V、5V、 6V、7V、8V、9V、10V、11V、12V,测量相对应的电流值 I 及灯泡两端电压 U,将数据记 入表 2-2 中。断开电源,将稳压电源输出电压旋钮置零位。
表 2-2 非线性电阻元件实验数据
(1)、将 AB 开路,测量 AB 两端的开路电压U OC ;
(2)、将 AB 短路,测量该支路的电路 I SC ,计算 Ri ;
U OC =_______________; I SC =_______________; Ri =_______________;
2. 测定有源二端口网络的外特性
将有源二端口网络的 A 、 B 端上,如图 3‐2 所示接线,依次按表 3‐1 中各 RL 的值取电 阻作为负载电阻 RL ,测量相应的端电压 U 和电流 I,记入表 3‐1 中。
图 4-2 RC 充放电电路 (测 i 变化规律)实验线路
表 4-1 R=15 kΩ C=1000μF Us=10V
t(s)
0 5 10 15 20 25 30 35 40 50 60 70 80 90
uc (V)充电
uc (V)放电
表 4-2 R=33 kΩ C=1000μF Us=10V
t(s)
班级:
成绩:
组别:
组员:
指导教师签名:
操作情况
考勤情况
数据处理情况
实验 四 项目名称:
RC 一阶电路响应测试
一、实验目的
1. 加深理解 RC 电路过渡过程的规律及电路参数对过渡过程的理解; 2. 学会测定 RC 电路的时间常数的方法; 3. 观测 RC 充放电电路中电流和电容电压的波形图。
二、实验设备
2. 若含源二端口网络不允许短路,如何用其他方法测出其等效电阻 Ri?
3. 根据表 3‐1 中两种方式测得的电压和电流的值可得出什么结论?
4. 从实验步骤 5 中得出的 P(I)曲线中得出最大功率传输的条件是什么? END
学院: 姓名: 实验地点:
预习情况
广东技术师范学院实验报告
专业: 学号:
实验日期:
(3)根据表 4-1 和表 4-2 所测得的数据,以 uc 为纵坐标,时间 t 为横坐标,画 RC 电路
中电容电压充放电曲线 uc = f(t)。
1
R
S 15kΩ
+
2
+
+
Us
C Uc(t) V
Us
−
−
−
1000μF
R
C
1000μF mA
+ Uc(t)
−
图 4-1 RC 充电电路 (测 uc 变化规律)实验线路
戴维南 等效 电源
U() I()
P= I 2 RL ()
4. 计算表 3‐1 中负载功率 P。 5. 根据表 3‐1 中的数据绘制源二端口网络的伏安特性曲线,并绘制功率 P 随电流 I 变化的 曲线。
四、分析与讨论
1. 根据图 3‐1 中已给定的有源二端口网络参数,计算等效电阻 Ri ,将实验测得的 I SC , 求出开路电压U OC 。
二、实验设备
名称
数量
1. 直流稳压电源
1台
2. 万用表
2台
3. 电阻
13 只
4. 白炽灯泡
1只
5. 灯座
1只
6. 短接桥和连接导线 若干
7. 实验用 9 孔插件方板 1 块
型号 0~30V 可调
51Ω*2 12V/0.1A M=9.3mm P8-1 和 50148 297mm ×300mm
三、实验内容及步骤
电时间常数 τ1;再测量 uc 从 Us 下降到 36.8%Us 所需的时间,亦即测量放电时间常数 τ2;将
τ1,τ2 记入下面空格处。(Us=10V) 充电过程中: 计算:63.2%Us= 放电过程中: 计算:36.8%Us=
6.32 V; 测量:τ1=_____________; 3.68 V; 测量:τ2=_____________。
0 5 10 15 20 25 30 40 60 80 90 120 150 165
uc (V)充电
uc (V)放电
uc(V)
uc(V)
0 (R=15 kΩ)
t(s) 0
t(s) (R=33 kΩ)
2. 时间常数的测定
实验线路见图 4-1,R 取 33 kΩ,测量 uc 从零上升到 63.2%Us 所需的时间,亦即测量充
表 2-1 线性电阻元件实验数据
Us(v)
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
I(mA)
U(v)
R=U/I (Ω)
图 2-1 线性电阻元件的实验线路 (3)根据测得的数据,在下面坐标平面上绘制出 RL= 51Ω电阻的伏安特性曲线。先取点, 再用光滑曲线连接各点。
2. 测量非线性电阻元件的伏安特性 (1)按图 2-2 接线,实验中所用的非线性电阻元件为 12V/0.1A 小灯泡。
名称 1.直流稳压电源 2.万用表 3.信号发生器 4.示波器 5.电阻
6.电容 7.单刀双向开关 8. 秒表 8.短接桥和连接导线 9.实验用 9 孔插件方板
数量 1台 1台 1台 1台 4只
3只 1只 1只 若干 1块
型号 0~30V
51Ω*1 1kΩ*1 15kΩ*1 33kΩ*1
1μF*1 10μF*1 1000μF*1
戴维南等效电源电路
注意:
虚线框内电路为有源二端网络;
实验过程应断电接线;
连接电路前先判断万用表的保险丝的好坏,再用万用表检测导线的通端;(保险丝
如需更换请学生自行更换)
使用直流稳压电源,需要细心调节电流档,避免输出太大的电流烧坏电流表保险丝;
测量电压时,万用表在直流电压档;测量电流时,万用表在直流电流档,注意电流 表量程的选择
297mm×300mm
三、实验内容及步骤
1. 测定 RC 电路充电和放电过程中电容电压的变化规律 (1)实验线路如图 4-1 所示,电阻 R 取 15kΩ,电容 C 取 1000μF,直流稳压电源 Us 输
出电压取 10V,万用表置直流电压 20V 档,将万用表并接在电容 C 的两端,首先用导线将 电容 C 短接放电,以保证电容的初始电压为零,然后,将开关 S 打向位置“1”,电容器开始
+ Us 25V
-
150Ω 100Ω
R1
R2
100Ω R3
A mA
V
RL
B
图 3‐2 测定有源二端口网络的外特性 3. 测定戴维南等效电源的外特性
按图 3‐2 接线,图中U OC 和 Ri 为图 3‐1 中有源二端口网络的开路电压和等效电阻,U OC
从直流稳压电源取得, Ri 从电阻中取一个近似的得到。在 A 、 B 端接上另一电阻作为负载