电分析实验讲义

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电路分析基础实验讲义完稿60278

实验一基本电工仪表的使用与测量误差的计算一、实验目的1．熟悉实验装置上各类测量仪表的布局。

2．熟悉实验装置上各类电源的布局及使用方法。

3．掌握电压表、电流表内电阻的测量方法。

4．熟悉电工仪表测量误差的计算方法。

二、原理说明1．为了准确地测量电路中实际的电压和电流，必须保证仪表接入电路后不会改变被测电路的工作状态，这就要求电压表的内阻为无穷大；电流表的内阻为零。

而实际使用的电工仪表都不能满足上述要求。

因此，当测量仪表一旦接入电路，就会改变电路原有的工作状态，这就导致仪表的读数值与电路原有的实际值之间出现误差，这种测量误差值的大小与仪表本身内阻值的大小密切相关。

2．本实验测量电流表的内阻采用“分流法”，如图1-1所示。

A 为被测内阻（R A ）R 的直流电流表，测量时先断开开关S ，调节直流恒流源的输出电流I 使A 表指针满偏转，然后合上开关S ，并保持I 值不变，调节电阻箱RB 的阻值，使电流表的指针在1/2满偏转位置，此时有I A =I S =2I ∴R A =R B ∥R 1R 1为固定电阻器之值，R B 由可调电阻箱的刻度盘上读得。

R 1与R B 并联，且R 1选用小阻值电阻，R B 选用较大电阻，则阻值调节可比单只电阻箱更为细微、平滑。

图1-13．测量电压表的内阻采用“分压法”，如图1-2所示。

V 为被测内阻（R V ）的电压表，测量时先将开关S 闭合，调节直流稳压电源的输出电压，使电压表V 的指针为满偏转。

然后断开开关S ，调节R B 阻值使电压表V 的指示值减半。

此时有R V =R B +R 1电压表的灵敏度为 S=R V /U （Ω/V ）4．仪表内阻引入的测量误差（通常称为方法误差，而仪表本身构造上引起的误差称为仪表基本误差）的计算。

以图1-3所示电路为例，R 1上的电压为U K1=21R R R V U ，若R 1=R 2，则U K1=21U现用一内阻为R V 的电压表来测量U R1值，当R V 与R 1并联后，R AB =11R R R R V V +，以此来替代上式中的R 1，则得U ，R1=U R R R R R R R R R V V V V 21111+++绝对误差为△U=U ，R1－U R1=U （21111R R R R R R R R R V V V V +++－21R R R V +）化简后得△U=()()21212221212212R R R R R R R R R UR R V ++++- 若R 1=R 2=R V ，则得△U=－6U 相对误差△U ％=11'1R R R U U U -100％=2/6/U U -×100％=－33.31．根据“分流法”原理测定FM-47型（或其它型号）万用电表直流毫安0.5mA 和5mA 档量限的内阻，线路如图1-1所示。

大学物理实验-电子与场-讲义

电子与场带电粒子在电场和磁场中运动是在近代科学技术应用的许多领域中都经常遇到的一种物理现象。

在下面的实验中，主要研究电子在各种电场和磁场中的运动规律。

在这个实验中，把电子看作是遵从牛顿运动定律的经典粒子。

因为在下面实验中，电子的运动速度总是远小于光速（3.00×108 m/s），所以不必考虑相对论效应，而且由于实验中电子运动的空间范围远比原子的尺度要大，也可不必考虑量子效应。

【实验目的】1.了解示波管的构造和工作原理，研究静电场对电子的加速作用。

2.定量分析电子束在横向匀强电场作用下的偏转情况。

3.定量分析电子束在横向磁场作用下的偏转。

4.定量分析电子束在纵向磁场作用下螺旋运动，测定荷质比。

【实验仪器】DH4521电子束测试仪、电源线、10芯专用电缆、52尼康线。

【实验原理】1.小型电子示波管的构造阴极射线管中，电子示波管的构造如图1所示。

包括下面几个部分：图 1 示波管结构图F-灯丝K-阴极G1，G2- 控制栅极A1-第一阳极A2-第二阳极Y-竖直偏转板X-水平偏转板电子枪，它的作用是发射电子，把它加速到一定速度并聚成一细束；偏转系统，由两对平板电极构成。

一对上下放置的Y轴偏转板(或称垂直偏转板)，一对左右放置的X轴偏转板(或称水平偏转板)；荧光屏，用以显示电子束打在示波管端面的位置。

以上这几部分都密封在一只玻璃壳之中。

玻璃壳内抽成高真空，以免电子穿越整个管长时与气体分子发生碰撞，故管内的残余气压不超过610-大气压。

电子枪的内部构造如图2所示。

电子源是阴极，图中用字母K 表示。

它是一只金属圆柱筒，里面装有加热用的灯丝，两者之间用陶瓷套管绝缘。

当灯丝通电时可把阴极加热到很高温度。

在圆柱筒端部涂有钡和锶氧化物，此材料中的电子在加热时较容易逸出表面，并能在阴极周围空间自由运动，这种过程叫热电子发射。

与阴极共轴布置着的还有四个圆筒状电极，电极1G 离阴极最近，称为控制栅，正常工作时加有相对于阴极K 大约-5～-20伏的负电压，它产生的电场是要把阴极发射出来的电子推回到阴极去。

电路实验讲义

目录实验一：电阻元件伏安特性的测绘 (1)实验二：电位、电压的测定及电路电位图的绘制 (4)实验三：基尔霍夫定律的验证 (7)实验四：线性电路叠加性和齐次性的研究 (10)实验五：电压源、电流源及其电源等效变换的研究 (13)实验六：戴维南定理——有源二端网络等小参数的测定 (16)实验七：最大输出功率传输条件的研究 (20)实验八：受控源的研究 (23)实验九：直流双口网络的研究 (28)实验十：正弦稳态交流电路相量的研究 (32)实验十一：一阶电路暂态过程的研究 (35)实验十二：二阶电路暂态过程的研究 (39)实验十三：交流串联电路的研究 (42)实验十四：提高功率因数的研究 (45)实验十五：交流电路频率特性的测定 (48)实验十六：RC网络频率特性和选频特性的研究 (52)实验十七：RLC串联谐振电路的研究 (56)实验十八：三相电路电压、电流的测量 (59)实验十九：三相电路功率的测量 (62)实验二十：单相电度表的校验 (65)实验二十一：功率因数表的使用及相序测量 (68)实验二十二：负阻抗变换器 (70)实验二十三：回转器特性测试 (74)实验二十四：互感线圈电路的 (78)实验二十五：单相铁芯变压器特性的测试 (82)实验一电阻元件伏安特性的测绘一．实验目的1．掌握线性电阻、非线性电阻元件伏安特性的逐点测试法； 2．学习恒压源、直流电压表、电流表的使用方法。

二．原理说明任一二端电阻元件的特性可用该元件上的端电压U 与通过该元件的电流I 之间的函数关系U ＝f(I )来表示，即用U －I 平面上的一条曲线来表征，这条曲线称为该电阻元件的伏安特性曲线。

根据伏安特性的不同，电阻元件分两大类：线性电阻和非线性电阻。

线性电阻元件的伏安特性曲线是一条通过坐标原点的直线，如图1－1中(a)所示，该直线的斜率只由电阻元件的电阻值R 决定，其阻值为常数，与元件两端的电压U 和通过该元件的电流I 无关；非线性电阻元件的伏安特性是一条经过坐标原点的曲线，其阻值R 不是常数，即在不同的电压作用下，电阻值是不同的，常见的非线性电阻如白炽灯丝、普通二极管、稳压二极管等，它们的伏安特性如图1－1中（b ）、（c ）、（d ）。

高中物理电学实验讲义(精简版)

高中物理电学实验讲义（精简版）前言：既然是讲电学实验，自然都离不开电表的使用，所以，我们打破教材、教辅常规顺序，从电表的内部结构和工作原理开始，由浅入深逐节讲解近些年高考试题中涉及的电学系列实验知识要点，并将实验结论、误差的产生和控制等复杂的逻辑推理过程尽量归纳为公式、模板或口诀的形式予以简化，并烂熟于心，以便同学们在答题时，提高解题效率，减少不必要的思考和推导过程。

另外，在每一小节单元模块后都附有近十年全国高考实验真题索引，以便于同学们对照学习或自我检查测试。

一、电表的改装1.电表的内部结构及工作原理我们在实验室中使用的电表，如：电流表（安培表）、电压表（伏特表）都是由量程较小的电流表（又称表头G）经过改装而来。

表头G的内部结构主要由两块永久磁铁、金属线圈、螺旋弹簧、指针和表盘等构成。

其工作原理是利用通电金属线圈在磁场中受到安培力的作用发生旋转而制成。

2．表头G的三个参数之间的关系表头的三个参数是指表头线圈电阻Rg 、满偏电流Ig和满偏电压Ug。

三者的关系符合欧姆定律，即：Ig=Ug/Rg3.将小量程的表头G改装为大量程的电流表（安培表）若使扩大后的电流表量程为原来表头满偏电流的n倍（即：n=I/ Ig），则必须给表头G并联．．一个小电阻R来分流多余的电流I R, 如下图。

由并联电路的特点，知：Ig*Rg=（I-Ig）*R又 n=I/ Ig所以，解得：R= Rg/（n-1）…………………公式①（必须熟记）4.将小量程的表头G改装为大量程的电压表（伏特表）若使扩大后的电压表量程为原来表头满偏电压的n倍（即：n=U/Ug），则必须给表头G 串联．．一个大电阻R来分担多余的电压U R,如图：由串联电路的特点，知：U = Ug +（Ug /Rg）*R又 n=U/ Ug所以，解得：R=（n-1）Rg…………………公式②（必须熟记）以上公式①、②很重要，也很好记。

口诀：并小串大（必须熟记）（附：关于“电表改装”相关高考题，如：2019全国Ⅰ卷23题；2018全国Ⅱ卷22题；2016海南卷12题；2015全国Ⅰ卷23题；2013全国Ⅱ卷23题；2010北京卷21题）5.将小量程的表头G改装为欧姆表欧姆表的内部结构是由小量程的电流表表头G、定值电阻R（起保护电路作用）、滑动变阻器R，以及电池等构成。

电化学实验讲义

电化学实验讲义电化学分析实验浙江树人大学生物与环境工程学院二O一二年九月编写：李成平实验一皮蛋的pH值测定一、实验目的1. 了解电位法测定pH的原理2. 了解pH计的使用方法及性能3. 掌握电位法测定pH值的实验技术二、实验原理制做皮蛋（松花蛋）的主要原料为：鸭蛋、纯碱、石灰等。

在一定条件下，经过一定周期即制得皮蛋。

此时由于碱的作用，形成了蛋白及蛋清凝胶。

测定皮蛋水溶液的pH值时，由玻璃电极作为氢离子活度的指示电极，饱和甘汞电极作为参比电极，它们与待测液（皮蛋水溶液）组成工作电池，其电池可表示为：Ag，AgCl│HCl(0.1mol/L)│玻璃膜│试液∥KCl(饱和)│Hg2Cl2，Hg 电池电动势在不考虑液体接界电位及不对称电位时，可表示为： E电池 = ESCE - EG而EG = EAgCl/Ag + K - 0.0592pH ∴ E电池 = ESCE �C K - EAgCl/Ag +0.0592pH 令 ESCE �C K - EAgCl/Ag = K，，则上式为： E电池 = K，+ 0.0592pHK，为常数，包括不对称电位，液接电位及内外参比电极电位。

这样通过测定电池的电位即可确定溶液的pH。

本实验测定步骤为：先用pH已知的标准缓冲溶液定位，使酸度计指示该溶液的pH值。

经过校正定位后的酸度计，即可用来直接测定水样的pH值。

其测定方法可用标准曲线法或标准加入法。

在测试中，pH范围应用pH缓冲液定值在5~8。

对于干扰元素（Al、Fe、Zr、Th、Mg、Ca、Ti及稀土）通常可用柠檬酸，EDTA，DCTA，磺基水扬酸等掩蔽。

阴离子一般不干扰测定。

加入总离子强度调节缓冲剂能控制酸度，掩蔽干扰，调节离子强度。

三、仪器与试剂1. 仪器 pHS-4型酸度计；甘汞电极、pH玻璃电极；磁力搅拌器；组织捣碎机。

2. 试剂 pH标准缓冲溶液。

四、实验操作1. 试样处理：将皮蛋洗净、去壳。

按皮蛋∶水的比例2∶1加入水，在组织捣碎机中捣成均浆。

电工学实验讲义

实验一电路元件伏安特性的测绘一、实验目的1. 学会识别常用电路元件的方法。

2. 掌握线性电阻、非线性电阻元件伏安特性的测绘。

3. 掌握实验箱上直流电工仪表和设备的使用方法。

二、原理说明任何一个二端元件的特性可用该元件上的端电压U 与通过该元件的电流I 之间的函数关系I ＝f(U)来表示，即用I -U 平面上的一条曲线来表征，这条曲线称为该元件的伏安特性曲线。

1. 线性电阻器的伏安特性曲线是一条通过坐标原点的直线，如图1-1中a 所示，该直线的斜率等于该电阻器的电阻值。

2. 一般的白炽灯在工作时灯丝处于高温状态，其灯丝电阻随着温度的升高而增大，通过白炽灯的电流越大，其温度越高，阻值也越大，一般灯泡的“冷电阻” 与“热电阻”的阻值可相差几倍至十几倍，所以它的伏安特性如图1-1中b 曲线所示。

图1-13. 一般的半导体二极管是一个非线性电阻元件，其伏安特性如图1-1中 c 所示。

正向压降很小（一般的锗管约为0.2～0.3V ，硅管约为0.5～0.7V ），正向电流随正向压降的升高而急骤上升，而反向电压从零一直增加到十多至几十伏时，其反向电流增加很小，粗略地可视为零。

可见，二极管具有单向导电性，但反向电压加得过高，超过管子的极限值，则会导致管子击穿损坏。

4. 稳压二极管是一种特殊的半导体二极管，其正向特性与普通二极管类似，但其反向特性较特别，如图1-1中d 所示。

在反向电压开始增加时，其反向电流几乎为零，但当电压增加到某一数值时（称为管子的稳压值，有各种不同稳压值的稳压管）电流将突然增加，以后它的端电压将基本维持恒定，当外加的反向电压继续升高时其端电压仅有少量增加。

注意：流过二极管或稳压二极管的电流不能超过管子的极限值，否则管子会被烧坏。

三、实训设备四、实验内容1. 测定线性电阻器的伏安特性按图1-2接线，调节稳压电源的输出电压U，从0 伏开始缓慢地增加，一直到10V左右，记下相应的电压表和电流表的读数U R、I。

电路分析基础实验讲义

第三章实验项目（中文）实验1 基本元件伏安特性的测绘一．实验目的1. 掌握线性、非线性电阻及理想、实际电压源的概念。

2. 掌握测试电压、电流的基本方法。

3. 掌握电阻元件及理想、实际电压源的伏安特性测试方法，学习利用逐点测试法绘制伏安特性曲线。

4. 掌握直流稳压电源、直流电流表、直流电压表的使用方法。

二．实验设备1.电路分析综合实验箱2.直流稳压电源3.万用表4.变阻箱三．实验原理一个二端元件的特性可以用该元件上的端电压U与通过该元件的电流I之间的关系来表示，即用U-I平面上的一条曲线来表征，这条曲线称为该元件的伏安特性曲线。

1.线性电阻元件线性电阻元件的伏安特性服从欧姆定律，即在U-I平面上定义的一条通过坐标原点且位于直角坐标平面中的1、3象限（正电阻）的直线，如图3.1(a)所示，该直线的斜率表征了它的电阻值。

伏安特性曲线为直线的电阻称为线性电阻。

在实验室里，我们常用的电阻器通常为碳膜电阻、金属膜电阻、线绕电阻以及线绕电位器、薄膜电位器等，它们在直流或很低的频率下使用时，其线性度较好，伏安特性曲线近似为一条直线。

2.非线性电阻元件非线性电阻元件的伏安特性是在U-I平面上通过坐标原点的一条曲线，其阻值不是常数。

常见的非线性电阻有白炽灯丝、普通二极管、稳压二极管等，下面分别对其进行简单介绍：1）白炽灯丝白炽灯灯丝是一种常见的非线性电阻，当其正常工作时，灯丝处于高温状态，灯丝电阻随温度升高而增大，而灯丝温度又与通过灯丝的电流有关，电流越大，温度越高，相应的阻值也越大。

一般灯泡的“冷电阻”与“热电阻”的阻值可以相差几倍至十几倍，其伏安特性曲线如图3.1(b)所示。

2）普通二极管普通的半导体二极管是目前使用最广泛的非线性电阻元件之一。

当向二极管两端加正向电压时（一般锗管约为0.2～0.3V，硅管约为0.5～0.7V），其正向电流随电压的升高而急速上升，而加反向电压时，当电压从零一直增加到几十伏，其反向电流增加的却很少，由此可见，二极管具有单向导电性。

实验讲义- 原电池电动势、热力学函数的测定

原电池电动势实验三原电池电动势的测定和应用一、实验目的1、掌握用电化学工作站测定原电池电动势的原理和方法。

2、了解电动势测定的应用。

二、实验原理可设计成原电池的化学反应，发生失去电子进行氧化反应的部分可作为阳极，发生获得电子进行还原反应的部分可作为阴极，两个半电池组成一个原电池。

电池的书写习惯是左方为负极，即阳极，右方为正极，即阴极。

符号“|”表示两相界面，液相与液相之间一般加上盐桥，以符号“￤￤”表示，。

如电池反应是自发的，则其电动势为正，等于阴极电极电势+E 与阳极电极电势-E 之差，即 -+-=E E E以铜-锌电池为例。

铜-锌电池又称丹尼尔电池（Daniell cell ），是一种典型的原电池。

此电池可用图示表示如下：)1(114-⋅=-kg mol a ZnSO Zn +⋅=-Cu kg mol a CuSO )1(124左边为阳极，起氧化反应Zn e a Zn 2)(12++其电极电势为)()(ln 22+---==Zn a Zn a F RT E E E θ阳右边为阴极，起还原反应e a Cu 2)(22++ Cu其电极电势)()(ln 22+++-==Cu a Cu a F RT E E E θ阴总的电池反应)(22a Cu Zn ++ Cu a Zn ++)(12原电池电动势)()(ln 2)(22++-+--=Cu a Zn a F RT E E E θθ=)()(ln 222++-Cu a Zn a F RT E θ θ-E 、θ+E 分别为锌电极和铜电极的标准还原电极电势，)(2+Zn a 和)(2+Cu a 分别为 +2Zn 和+2Cu 的离子活度。

本实验所测定的三个电池为：1、原电池饱和）()()(22K C l s Cl Hg l Hg - +⋅-)()01.0(33s Ag dm mol AgNO 阳极电极电势 )25/(106.72410.0//4/)(22-⨯-==--℃t V E V E H g s Cl H g阴极电极电势 )(ln //+++==++Ag a FRT E E E Ag Ag Ag Ag θ )25/(00097.0799.0//-⨯-=+℃t V E AgAg θ 原电池电动势 Hg s Cl Hg Ag Ag E Ag a FRT E E E E /)(/22)(ln -+=-=+-++θ2、原电池 )1.0()(3-⋅-dm mol KCl s AgCl Ag +⋅-Ag dm mol AgNO )01.0(33 阳极电极电势 )(ln /)(---=Cl a FRT E E Ag S AgCl θ )25/(000645.02221.0//)(-⨯-=℃t V E Ag S AgCl θ阴极电极电势 )(ln //+++==++Ag a FRT E E E Ag Ag Ag Ag θ 原电池电动势 [])()(ln /)(/+--++-=-=+Ag a Cl a F RT E E E E E Ag S AgCl Ag Ag θθ 其中 90.001.031=⋅±-γ的AgNO kg mol77.01.01=⋅±-γ的KCl kg mol稀水溶液中3-⋅dm mol 浓度可近似取1-⋅kg mol 浓度的数值。

电工技术实验讲义

班级姓名学号成绩实验一电路元件伏安特性的测绘一、实验目的1.学会识别常用电路元件的方法。

2.掌握线性电阻、非线性电阻元件伏安特性的测绘。

3.掌握实验台上直流电工仪表和设备的使用方法。

二、原理说明任何一个二端元件的特性可用该元件上的端电压U与通过该元件的电流I之间的函数关系I＝f(U)来表示，即用I-U 平面上的一条曲线来表征，这条曲线称为该元件的伏安特性曲线。

1.线性电阻器的伏安特性曲线是一条通过坐标原点的直线，如图2-5中a所示，该直线的斜率等于该电阻器的电阻值。

2.一般的白炽灯在工作时灯丝处于高温状态，其灯丝电阻随着温度的升高而增大，通过白炽灯的电流越大，其温度越高，阻值也越大，一般灯泡的“冷电阻”与“热电阻”的阻值可相差几倍至十几倍，所以它的伏安特性如图2-5中b曲线所示。

U(V)3.一般的半导体伏安特性如图2-5中 c 所示。

可见，二极管具有单向导电性，但反向电压加得过高，超过管子的极限值，则会导致管子击穿损坏。

4.稳压二极管是一种特殊的半导体二极管，其正向特性与普通二极管类似，但其反向特性较特别，如图2-5中d 所示。

注意：流过二极管或稳压二极管的电流不能超过管子的极限值，否则管子会被烧坏。

三、实验设备四、实验内容1.测定线性电阻器的伏安特性按图2-6接线，调节稳压电源的输出电压U ，从0 伏开始缓慢地增加，一直到10V ，记下相应的电压表和电流表的读数U R 、I 。

U图2-6线性电阻器的伏安特性测定电路图2-7线性电阻器的伏安特性测定电路2.测定非线性白炽灯泡的伏安特性将图2-6中的R 换成一只12V ，0.1A 的灯泡，重复步骤1。

电路分析实验讲义8

电路分析实验讲义实验要求：1、按时上课，不迟到、早退，不无故旷课，有事有病要请假；2、课前按实验讲义认真预习，将实验目的，实验原理按要求写在实验报告上。

3、按要求设计实验方案，连接，线路，让指导教师检查后方可打开电源进行实验。

4、认真如实地将实验数据记录在原始数据纸上，不得抄袭别人的实验数据。

5、认真完成实验报告，按时交实验报告。

6、实验成绩以预习，实验操作，实验报告综合构成，缺实验请在规定的时间上补做，过期不补，缺两次实验成绩不及格。

7、实验严格按课表，不得随意交换，因故交换请提前说明，同意后方可。

指导教师：2013年10月25日实验一：叠加原理的验证实验目的:验证线性电路的叠加原理的正确性,从而加深对线性电路的叠加性和齐次性的认识和理解.实验原理:叠加原理:在有几个独立源共同作用下的线性电路中,通过每一个元件的电流或其两端的电压,可以看成是由每一个独立源单独作用是在该元件上所产生的电流或电压的代数和.线性电路的齐次性是指当激励信号(与独立源的值)增加或减小K倍时,电路的响应(即在电路其他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.KHDL-1型电路原理实验箱(含直流稳压电源+6、+12，直流数字毫安表),数字万用表DY2105。

实验内容：１、按实验电路图２－１接线，取Ｅ1＝＋１２Ｖ，Ｅ2＝＋６Ｖ。

２、令Ｅ1电源单独作用时，用数字万用表的电压档和毫安表测量各支路电流及各电阻元件两端电压，数据记入表格中。

３、令Ｅ2电源单独作用时，重复实验步骤２的测量和记录。

４、令Ｅ1和Ｅ2共同作用时，重复上述的测量和记录。

５、将Ｅ2的数值调到＋１２Ｖ，重复上述第３项的测量并记录。

(表格1)实验注意事项：１、测量各支路电流时，应注意仪表的极性，在数据表中用＋、－号记录。

２、注意仪表的量程和及时换挡。

１、根据实验数据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？试用上述数据进行计算并作结论。

电学实验讲义《测电阻的多种方法讨论》

电学实验讲义《测电阻的多种方法讨论》电学实验讲义《测电阻的多种方法讨论》伏安法测电阻一、滑动变阻器的分压、限流接法：1、基本电路：[来源:]２、电路的对比调节范围限流式电路分压式电路电压调节范围０→U电流调节范围０→说明：U 为电源端电压，R 为滑动变阻器最大电阻，Rx 为待测电阻阻（小灯炮）值。

3、判断方法①待测电阻Rx>R，须用分压式接法，此时若采用限流式接法对电路基本起不到调节作用。

②要求负载上电压或电流变化范围大，且从零开始连续可调，(或要求测多组数据)须用分压式接法。

③采用限流电路时，电路中的最小电流（电压）仍超过电流表的量程或超过用电器的额定电流（电压）时，应采用变阻器的分压式接法。

[来源:Z。

xx。

]④待测电阻RxR 真测大电阻口诀：小外偏小、大内偏大（含义：内接适用于较大电阻，且测量值偏大；外接适用于较小电阻，且测量值偏小。

）-----此法适用于定性分析3、定量判断方法①当待测电阻Rx 时，视Rx 为大电阻，应选用内接法；③当Rx＝时，两种接法均可。

[例题1]图10-7 为用伏安法测量一个定值电阻阻值的实验所需器材实物图，器材规格如下：[来源:]（1）待测电阻Rx（约100Ω）（2）直流电源（输出电压4V，内阻可不计）（3）直流毫安表（量程0~10mA，内阻50Ω）（4）直流电压表（量程0~3V，内阻5KΩ）（5）滑动变阻器（阻值范围0~15Ω，允许最大电流1A）[例题2] 用伏安法测量某一电阻Rx 的阻值，现有实验器材如下：A、待测电阻Rx（阻值大约为5Ω，额定功率为1W）B、电流表A1（0~0.6A，内阻0.2Ω）C、电流表A2（0~3A，内阻0.05Ω）D、电压表V1（0~3V，内阻3KΩ）E、电压表V2（0~15V，内阻15KΩ）F、滑动变阻器R0（0~50Ω）G、蓄电池（电动势为6V）H、电键、导线为了较准确测量Rx 的阻值，保证器材的安全，以便操作方便，电压表、电流表应选择________，并画出实验电路图。

高中物理电学电路动态分析与实验专题讲义

电学电路动态分析与实验一、复习旧知根据欧姆定律及串、并联电路的性质，来分析电路中由于某一电阻的变化而引起的整个电路中各部分电学量（如I 、U 、R 总、P 等）的变化情况，常见方法如下：1、程序法。

基本思路是“整体→局部→整体”。

即从阻值变化的的入手，由串并联规律判知R 总的变化情况再由欧姆定律判知I 总和U 端的变化情况最后由部分电路欧姆定律及串联分压、并联分流等规律判知各部分的变化情况其一般思路为：（2）根据闭合电路欧姆定律确定电路的总电流如何变化；（3）由内U =r I 总确定电源内电压如何变化；（4）由内端U E U -=确定电源的外电压如何（路端电压如何变化）；（5）由部分电路欧姆定律确定干路上某定值电阻两的电压如何变化；（6）确定支路两端电压如何变化以及通过各支路的电流如何变化（可利用节点电流关系）。

2．库仑定律（1）知道点电荷的概念。

（2）了解库仑定律，知道静电力常量。

二、重难、考点电路的动态分析，电流表的动态变化，电压表的动态变化。

三、考点：电路的动态分析，干路上的电流变化，之路上的电流变化，干路上的电压的动态变化，之路上的电压表的动态变化。

四、例题讲解【例1】：如图所示的电路中，R 1、R 2、R 3、和R 4皆为定值电阻，R 5为可变电阻，电源的电动势为E ，内阻为r ，设电流表A 的读数为I ，电压表V 的读数为U ，当R 5的滑动角点向图中a 端移动时（）A 、I 变大，U 变小B 、I 变大，U 变大C 、I 变小，U 变大D 、I 变小，U 变小Er【例2】：在图所示的四个电路中，当分别闭合开关S ，移动滑动变阻器角头从左端至右端时，能使其中一个灯由暗变亮同时，另一个灯由亮变暗，则符合要求的电路是（）【例3】：如图所示的电路中，电源的电动势为E ，内阻为r 。

当可变电阻的滑片P 向b 点移动时，电压表V 1的读数U 1与电压表V 2的读数U 2的变化情况是（）A 、U 1变大，U 2变小B 、U 1变大，U 2变大C 、U 1变小，U 2变小D 、U 1变小，U 2变大【例4】：在如图所示的电路中，E 为电源电动势，r 为电源内阻，R 1和R 3 均为定值电阻，R 2为滑动变阻器。

电力系统分析实验讲义稳态

电力系统分析（上）实验讲义实验一：节电导纳矩阵的形成一．实验目的掌握节点导纳矩阵形成的方法二．实验学时：2学时三．实验原理与方法n 个独立节点的网络，n 个节点方程 B Y U I =。

式中的B Y 即为节点导纳矩阵。

1．自导纳(0,)j i ii i U j i I Y U =≠⎛⎫= ⎪⎝⎭ 0ii i ij j Y y y =+∑具体说，ii Y 就等于与节点i 相连的所有支路导纳的和。

2．互导纳(0,)j jji iU j i I Y U =≠⎛⎫=⎪⎪⎝⎭ ij ji ij Y Y y ==- 即给节点i 加单位电压，其余节点全部接地，由节点j 注入网络的电流。

节点导纳矩阵的特点：（1）直观易得阶数：等于除参考节点外的节点数n ；对角元：等于该节点所连导纳的总和；非对角元Yij ：等于连接节点i 、j 支路导纳的负值。

（2）稀疏矩阵，非对角元素中有大量的零元素。

（3）对称矩阵。

3．非标准变比变压器在包括变压器的输电线路中，变压器线圈匝数比为标准变比时，变压器的高、低压两侧的电压和电流值用线圈匝数比来换算是不成问题的。

但是变压器线圈匝数比为不等于标准变比时需要加以注意。

图中1212,,,U U I I 是按标准变比换算出来的变压器高、低压侧的电压和电流，理想变压器的线圈匝数比k ：1表示变压器线圈匝数比对标准变比的比值。

由图可得： 2I1I1’2’12112121T U Z I kU I I k ⎫-=⎪⎬=⎪⎭上面的电压电流关系用π形等值网络表示有两种：对于用导纳表示的π形等值网络，从1-1'端口看进去的节点自导纳为：11(1)T T T Y kY k Y Y =+-=，和k 等于1时相同。

从2-2'端口看进去的节点自导纳为：222(1)T T T Y kY k k Y k Y =+-=，是标准变比时导纳的 k 2倍。

互导纳1221T Y Y kY ==-, 是标准变比时导纳的 k 倍。

电力系统分析实验讲义(稳态)

电力系统分析（上）实验讲义实验一：节电导纳矩阵的形成一．实验目的掌握节点导纳矩阵形成的方法二．实验学时：2学时三．实验原理与方法n个独立节点的网络，n个节点方程B Y U I &&。

式中的Y即为节点导纳矩B阵。

1．自导纳具体说，Y就等于与节点i相连的所有支路导纳的和。

ii2．互导纳即给节点i加单位电压，其余节点全部接地，由节点j注入网络的电流。

节点导纳矩阵的特点：（1）直观易得阶数：等于除参考节点外的节点数n；对角元：等于该节点所连导纳的总和；非对角元Yij：等于连接节点i、j支路导纳的负值。

（2）稀疏矩阵，非对角元素中有大量的零元素。

（3）对称矩阵。

但是变压器线圈匝数比为不等于标准变比时需要加以注意。

图中1212,,,U U I I &&&&是按标准变比换算出来的变压器高、低压侧的电压和电流，理想变压器的线圈匝数比k ：1表示变压器线圈匝数比对标准变比的比值。

由图可得：上面的电压电流关系用π形等值网络表示有两种：对于用导纳表示的π形等值网络，从1-1'端口看进去的节点自导纳为：11(1)T T T Y kY k Y Y =+-=，和k 等于1时相同。

1’ 2’12112121T U Z I kU I I k ⎫-=⎪⎬=⎪⎭&&&&&从2-2'端口看进去的节点自导纳为：222(1)T T T Y kY k k Y k Y =+-=，是标准变比时导纳的k 2倍。

互导纳1221T Y Y kY ==-,是标准变比时导纳的k 倍。

由以上可见，当有非标准变比变压器时，可按如下次序形成节点导纳矩阵。

（1）先不考虑非标准变比（认为k=1），求导纳矩阵。

（2）再把接入非标准变比变压器的节点的自导纳加上2(1)T k Y -，其中Y T 是从变压器相连接的另一端节点来看变压器的漏抗的倒数。

电工学电子技术实验讲义.doc

实验一、集成运算放大器的基本应用一、实验目的1. 研究用集成运算放大器组成的比例求和电路的特点及性能。

2. 了解运算放大器在实际应用时应考虑的一些问题。

二、预习要求1. 复习集成运放线性应用部分内容，并根据实验电路参数计算各电路输出电压的理论值。

2. 在反相加法器中，如和均采用直流信号，并选定= －1 V ，当考虑到运算放大器的最大1i u 2i u 2i u 输出幅度（±12 V ）时，则的大小不应超过多少伏？1i u 3. 为了不损坏集成块，实验中应注意什么问题？三、实验原理集成运算放大器是一种具有高电压放大倍数的直接耦合多级放大电路。

当外部接入不同的线性或非线性元器件组成输入和负反馈电路时，可以灵活地实现各种特定的函数关系。

在线性应用方面，可组成比例、加法、减法、积分、微分和对数等模拟运算电路。

1.理想运算放大器特性在大多数情况下，将运放视为理想运放，就是将运放的各项技术指标理想化。

满足下列条件的运算放大器称为理想运放：开环电压增益；∞=Vd A 输入阻抗；∞=i R 输出阻抗；0=o R 带宽；∞=BW f 失调与漂移均为零等。

失调与漂移均为零等。

理想运放在线性应用时的两个重要特性：（1）输出电压与输入电压之间满足关系式o U)(-+-=U U A U Vd o 由于，而为有限值，因此，。

即，称为“虚短”。

∞=Vd A o U V U U 0≈--+-+≈U U （2）由于，故流进运放两个输入端的电流可视为零，即，称为“虚断”。

这∞=i R 0==-+i i 说明运放对其前级吸取电流极小。

上述两个特性是分析理想运放应用电路的基本原则，可简化运放电路的计算。

在应用集成运算放大器时，需要知道它的几个引脚的用途。

图4-0所示的是µA470集成运算放大器的外形、引脚和符号图，它有双列直插式[ 图4-0（a ）]和圆壳式两种封装。

这种运算放大器需要与外电路相接的是通过7个引脚引出的。

循环伏安法实验讲义(北京大学)

仪器分析实验（电分析） 2004.02注意事项：1.电分析共四个实验：电位法测量水溶液的pH 值 (1.32)、氟离子选择电极测定饮用水中的氟 (1.33) 、库仑滴定法测定砷 (1.35)以及循环伏安法 (本讲义)；2.组号为单数的同学第一周作1.32 和1.33；双数的同学作1.35 及循环伏安法；3.实验两人一组，自由组合；循环伏安法【目的】学习和掌握循环伏安法的原理和实验技术。

了解可逆波的循环伏安图的特性以及测算玻碳电极的有效面积的方法。

【原理】循环伏安法是在固定面积的工作电极和参比电极之间加上对称的三角波扫描电压，记录工作电极上得到的电流与施加电位的关系曲线，即循环伏安图。

从伏安图的波形、氧化还原峰电流的数值及其比值、峰电位等可以判断电极反应机理。

与汞电极相比，物质在固体电极上伏安行为的重现性差，其原因与固体电极的表面状态直接有关，因而了解固体电极表面处理的方法和衡量电极表面被净化的程度，以及测算电极有效表面积的方法，是十分重要的。

一般对这类问题要根据固体电极材料不同而采取适当的方法。

对于碳电极，一般以Fe(CN)63-/4-的氧化还原行为作电化学探针。

首先，固体电极表面的第一步处理是进行机械研磨、抛光至镜面程度。

通常用于抛光电极的材料有金钢砂、CeO2、ZrO2、MgO和α-Al2O3粉及其抛光液。

抛光时总是按抛光剂粒度降低的顺序依次进行研磨，如对新的电极表面先经金钢砂纸粗研和细磨后，再用一定粒度的α-Al2O3粉在抛光布上进行抛光。

抛光后先洗去表面污物，再移入超声水浴中清洗，每次2∼3分钟，重复三次，直至清洗干净。

最后用乙醇、稀酸和水彻底洗涤，得到一个平滑光洁的、新鲜的电极表面。

将处理好的碳电极放入含一定浓度的K3Fe(CN)6和支持电解质的水溶液中，观察其伏安曲线。

如得到如图所示的曲线，其阴、阳极峰对称，两峰的电流值相等（i pc / i pa=1），峰峰电位差∆E p约为70 mV（理论值约60 mV），即说明电极表面已处理好，否则需重新抛光，直到达到要求。

实验讲义--脉冲、方波、线扫、循环伏安

脉冲技术实验八水中铅、镉离子的电化学检测一、实验目的1、学会用脉冲技术测定微量离子的方法；2、熟悉电化学工作站的使用方法一、实验原理差分脉冲极谱法又称为微分脉冲极谱法，它施加于电化学池的电压和时序关系如图所示。

（a）（b）工作电极的电位首先保持在E i，维持τ`秒，此时不发生电极反应，没有法拉第电流流过。

在τ`秒时，电极电位突然阶跃至E值，维持40—60ms。

在加脉冲期间，在脉冲末期一预定时刻τ开始记录通过电化学池的电流。

脉冲结束时工作电极电位又回复到起始电位，开始下一个脉冲周期。

每个周期的电极电位保持在E i的时间及加脉冲的时间，采样电流的时间和脉冲结束的时间完全相同，仅脉冲电压较前一周期增加△EmV。

记录电流的方法有两种，一是在加脉冲后的预定时刻τ至脉冲结束前的一极短时间间隔内记录电流的积分值，由此称为积分极谱。

二是加脉冲后的时间τ的电流和加脉冲前瞬间(τ`)的电流的差值。

LK2006A 型记录电流的方式为后者。

二、仪器与试剂仪器LK2006A电化学工作站（天津兰力科化学电子高技术有限公司）；三电极体系：工作电极为银基汞膜电极或已镀好汞膜的玻碳电极，参比电极为饱和甘汞电极，对电极为铂片电极。

试剂 1.00×10-3 mol·L-1Cd2+标准溶液，1.00×10-3 mol·L-1Pb2+标准溶液，4mol·L-1盐酸。

四、实验步骤1、汞膜电极用湿滤纸沾去污粉擦净电极（银丝）表面，用蒸馏水冲洗后浸入1:1HNO3中，待表面刚变白后立即用蒸馏水冲洗并沾汞。

初次沾汞往往浸润性不良，可用干滤纸将沾有少许汞的电极表面擦匀擦亮，再用1：1HNO3把此汞膜溶解，蒸馏水洗净后重新涂汞膜。

每次沾涂一滴汞（约4～5mg），涂汞需在Na2SO3除O2的氨水中进行。

新制备的汞膜电极应在0.1mol/L KCl（Na2SO3除O2）中于-1.8V（vs.Ag/AgCl电极）阴极化并正向扫描至-0.2V，如此反复扫描3次左右后电极便可使用。

电路分析基于实验讲义—Hspice(实验六与实验七)

电路分析实验讲义——基于LTspice和Hspice信息技术国家级教学示范中心2011.6目录实验一LTspice和简单电阻电路仿真1、实验目的1、了解LTspice的使用2、学会使用LTspice测试电阻电路的电压和电流二、实验原理1、电阻分压电路如图1-1所示。

图1-1 电阻分压电路2、电阻分流电路如图1-2所示2、实验内容1、LTspice的使用简介1.1 LTspice的打开及其操作窗口在桌面上找到LTspice的快捷图标，双击打开。

或者在“开始→所有程序→LTspice IV”下，单击打开。

得到如图所示的LTspice窗口。

1.2 LTspice画图功能介绍现在我们来画如图1-1所示电路。

首先，新建一个原理图窗口，“File→NewSchematic”或者直接点击工具栏中的图标。

再来介绍工具栏中最常用的几个按钮：为“Wire”，为元器件之间添加连（导）线；为“Ground”，给电路接地，在LTspice和Hspice中所有电路都要可靠接地，这点不同于文献[1]中的相关内容；为“Label Net”，给电路节点作标识为“Resistor”，电阻，为电路添加电阻；为“Capacitor”，电容，为电路添加电容；为“Inductor”，电感，为电路添加电感；为“Diode”，二极管，为电路添加二极管；为“Component”，元件，点击可打开LTspice的元件库，比如我们以后会经常用到的三极管和MOS管，以及上面介绍的电阻、电容和电感都可以在元件库中找到。

为“Move”，移动，先用鼠标点击该按钮，再用鼠标选择想要移动的电路，即可实现电路的任意移动；为“Drag”，拖动，拖动时原来连线会一直保持连接状态，注意和“Move”按钮的区别；几个常用的快捷操作方式：“Ctrl+R”:旋转元器件；“Ctrl+E”：镜像，180度旋转；按“Delete”键或使用工具栏的按钮，删除你不想要的的元件；按“Esc”键或者单击鼠标右键，可结束当前操作。