电工电子技术实验

实验一叠加原理的验证

一、实验目的

1、掌握常用电工仪表测量电压、电流，学会根椐实验电路图联接实验电路。

2、验证线性电路叠加原理的正确性，加深对线性电路的叠加性和齐次性的认识。

二、实验原理：

1、叠加原理：几个电势共同作用的线性电路，任一支路的电流（电压）等于各个电势单独作用在该支路所产生的电流（电压）的代数和。

2、线性电路的齐次性是指当激励信号（某独立源的值）增加或减小K倍时，电路的响应（即在电路中各电阻元件上所建立的电流和电压值）也将增加或减小K倍。

实验线路如图（DGJ-03挂箱的“基尔霍夫定律/叠加原理”线路）。

1、将两路稳压源的输出分别调节为12V和6V，接入U1和U2处。

2、令U1电源单独作用（将开关K1投向U1侧，开关K2投向短路侧）。用直流数字电压表和毫安表（接电流插头）测量各支路电流及各电阻元件两端的电压，

3、令U2电源单独作用（将开关K1投向短路侧，开关K2投向U2侧），重复实验步骤2的测量和记录，数据记入上表。

4、令U1和U2共同作用（开关K1和K2分别投向U1和U2侧），重复上述的测量和记录，数据记入表1-1。

5、将U2的数据调至+12V，重复上述第3项的测量和记录，数据记入上表。

五、实验报告

1、根据实验数据表格进行分析、比较、归纳、总结实验结论，即验证线性电路的叠加性和齐次性。

2、各电阻器所消耗的功率能否用叠加原理计算得出？试用上述实验数据，进行计算并作结论。

3、心得体会及其他。

实验二日光灯电路的测定

一、实验目的

1、掌握日光灯电路的工作原理及电路联接。

2、研究正弦稳态交流电路中电压、电流相量之间的关系。

3、掌握改善日光灯电路功率因素的方法。

二、实验原理

1、灯管两端有灯丝，管内充以惰性气体氩气或氦气及少量水银，管壁有荧光粉，当管内产生弧光放电时，水银蒸气受激发辐射大量紫外线，管壁的荧光粉在紫外线激发下辐射出白光，这就是日光灯工作原理。

启辉器在灯管启动时相当于一个自动开关，镇流器在灯管启动时产生高压，启动前预热灯丝及启动后限流作用。

2、日光灯电路不是一个纯电阻电路，功率因素较低，为了提高功率因素，可在日光灯两端并联相当的电容，在进行此项实验时，应仔细观察并上电容前后灯管电路和电容器电流、总电流及所消耗功率变化情况，提高功率因素有何意义。

三、实验器材

序号名称型号与规格数量备注

1 交流电压表0~500V 2

2 交流电流表0~5A 1 （自备）

3 自耦调压器 1

4 镇流器、启辉器与30W灯管配用 1

5 日光灯灯管30W 1 DGJ-04

6 电容器1μF,2.2μF,4.7μF 各1 DGJ-05

7 电流插座DGJ-04

四、实验内容

1、按图2-1接线，经指导指导教师检查后接通实验台电源，调节自耦调压器的输出，使其输出电压缓慢增大，直到日光灯刚起辉点亮为止，记下三表的指示值。然后将电压调至220V，测量电流I，电压U、U A等值，验证电压、电流相量关系。数据记入表2-1。

图2-1

2、将自耦调压器的输出保持220V，通过一只电流表和三个电流表插座分别测得三条支路的电流，改变电容值，进行三次重复测量。数据记入表2-2。

五、实验报告

1、完成数据表格中的计算，进行必要的误差分析。

2、根据实验数据，分别绘出电压、电流相量图，验证相量形式的基尔霍夫定律。

3、讨论改善电路功率因素的意义和方法。

4、装接日光灯线路的的心得体会及其他。

实验三 三相负载的连接

一、实验目的

1、掌握三相交流电路中负载的星形接法三角形接法。

2、掌握相电压、线电压、相电流、线电流的关系。

3、了解不对称负载星形连接时中线的作用。 二、实验原理：

三相四线制的连接如图3-1所示。

图3-1 实验原理图

1、三相负载可连接成星形（Y ）或三角形（△）。Y 形接法，线电压是相电倍，若负载对称，即Z A ＝Z B ＝Z C ，则I A 、I B 、I C 对称，电流中点和负载中点无电位差（假设中线电阻为0Ω，V 0＝0），I 0＝0。此时，可以省去中线。若不对称，I 0＝I A ＋I B ＋I C ≠0，必须采用三相四线制连接，即Y 0接法。且中线必须牢固接上，以保证三相不对称负载的每相电压维持对称不变。

2I L P ；不对称时，I L I P ，但只要电源的线电压对称，加在三相负载上的电压仍是对称的，对各相负载工作没有影响。 1、三相负载星形连接（三相四线制供电）

按图3-2线路组接实验电路。经指导指导教师检查后接通实验台电源，调节自耦调压器的输出，使其输出的三相线电压为220V ，并按下述内容完成各项实

验，分别测量三相负载的线电压、相电压、线电流、相电流、中线电流、电源与负载中点间的电压。将所测得的数据记入表3-1中，并观察各相灯组亮暗的变化程度，特别要注意观察中线的作用。

图3-2 实验电路图

测量内容实验内容（负载情况）开灯盏数线电流(A) 线电压（V）相电压（V）中线

电流

I O

中点

电压

U O A

相

B

相

C

相

I A I B I C U AB U BC U CA U AO U BO U CO

Y0接平衡负载 3 3 3

Y接平衡负载 3 3 3

Y0接不平衡负载 1 2 3

Y接不平衡负载 1 2 3

Y0接B相断开 1 3

Y接B相断开 1 3

Y接B相短路 1 3

负载采用三角形连接（自行设计电路），经指导指导教师检查后接通实验台电源，调节自耦调压器输出的三相线电压为220V，并按表3-2的内容进行测试。

测量内容实验内容（负载情况）开灯盏数线电压=相电压（V）线电流（A）相电流（A）AB

相

BC

相

CA

相

U AB U BC U CA I A I B I C I AB I BC I CA

三相平衡负载 3 3 3

三相不平衡负载 1 2 3

1、用实验测得的数据验证对称三相电路中各电流电压的关系。

2、用实验数据和观察到的现象总结三相四线供电系统中中线的作用。

3、根据不对称负载三角形连接时的相电流值作相量图，并求出线电流值，然后与实验测得的线电流作比较，分析之。