电工电子技术实验指导汇总

U U

图 11-1

L

R

图 11-2

图 11-3

实验一戴维南定理的验证

1

2．掌握测量有源二端网络等效参数的一般方法。

1．戴维南定理和诺顿定理

戴维南定理指出：任何一个有源二端线性网络，总可以用一个电压源U S和一个电阻R S串联

组成的实际电压源来代替，其中：电压源U S等于这个有源二端网络的开路电压U OC, 内阻

R S等于该网络中所有独立电源均置零(电压源短路，电流源开路)后的等效电阻R O。

U S、R S和I S、R S称为有源二端网络的等效参数。

2．

（1

在有源二端线性网络输出端开路时，用电压表直接测其输出端的开路电压U OC, 然后再将其输出端短路，测其短路电流I SＣ

SC

OC

S I

U

R=。

此法必须在短路电流Isc的数值小于有源二端网络允许范

围内进行，否则会因短路电流过大而损坏网络内的器件。

(2)

用电压表、电流表测出有源二端网络的

外特性曲线，如图5－1所示。开路电压为U OC，根据

外特性曲线求出斜率tgφ，则内阻为：图5-1

I

U

R

∆

∆

=

=φ

tg

S

。

(3)

如图5－2所示，当负载电压为被测网络开路电压U OC一半时，负载电阻R L的大小

（由电阻箱的读数确定）即为被测有源二端网络的等效内阻R S数值。

图5-2 图5-3

(4)

在测量具有高内阻有源二端网络的开路电压时，用电压表进行直接测量会造成较大的误差，为了消除电压表内阻的影响，往往采用零示测量法，如图5－3所示。零示法测量原理是用一低内阻的恒压源与被测有源二端网络进行比较，当恒压源的输出电压与有源二端网络的开路电压相等时，电压表的读数将为“0”，然后将电路断开，测量此时恒压源的输出电压U，即为被测有源二端网络的开路电压。

三．实验设备

1．直流数字电压表、直流数字毫安表

2．直流稳压电源

3．直流稳流电源

4．综合实验台

四．实验内容

被测有源二端网络如图5-4所示.

图5—4

1．图5-4线路接入直流稳压电源U S＝12V和直流稳流电源I S＝20mA及可变电阻R L。先断开R L测U OC，再短接R L测I SC，则Ro＝U OC／Isc，填入下表。

2

利用NEEL—23元件箱中的不同阻值按照表5-2选取合适的RＬ值，测量有源二端网络的外特性。

3．验证戴维南定理：利用NEEL—23元件箱中的不同阻值，将其阻值调整为等效电阻RΟ值，然后令其与直流稳压电源（调到步骤“1”时所测得的开路电压UＯＣ之值）相串联，仿照步骤“2”测

其特性，对戴氏定理进行验证。

1

2．改接线路时，要关掉电源。

六

1．说明戴维南定理和诺顿定理的应用场合。

七．实验报告要求

1．根据步骤2和3分别绘出曲线,验证戴维南定理的正确性；

2．回答思考题。

图19-3

镇流器

启辉器

实验二 日光灯的安装及功率因数的提高

一．实验目的

１．研究正弦稳态交流电路中电压、电流相量之间的关系。 ２．掌握日光灯线路的接线。

３．理解提高电路功率因数的意义并掌握其方法。

二．原理说明

1．在单相正弦交流电路中，用交流电流表测得各支路中的电流值，用交流电压表测得回路各元件两端的电

压值，它们之间的关系满足相量形式的基尔霍夫定律，

∑=∙

0 I

∑=∙

0 U

２．日光灯线路如图10-1所示，图中Ａ是日光灯 图10-1

3．并联电容提高电路的功率因数。通常提高电感性负载功率因数的方法是在负载两端并联适当数量的电容器，使负载的总无功功率Q ＝Q L －Q C 减小，在传送的有功率功率P 不变时，使得功率因数提高，线路电流减小。当并联电容器的Q C ＝Q L 时，总无功功率Q ＝0，此时功率因数ϕcos ＝1，线路电流I 最小。C=P （tan φ1－tan φ）/wU

2

三．实验设备

1．交流电压、电流、功率、功率因数表

2

3．综合实验台（包括30Ｗ日光灯、30Ｗ镇流器，电容器，电流插头 ）

四．实验内容

1

按图10-2组成线路，经指导教师检查后按下闭合按钮开关，调节自耦调压器的输出，使其输出电压缓慢增大，直到日光灯刚启辉点亮为止。

将电压调至220Ｖ，测量功率Ｐ，电流Ｉ，电压2,1,U U U 等值，填写下表，验证电压、电流相量关系。( 将电容开关断开)

图10-2

2．并联电路——

五．实验注意事项

１．接线前将实验台上荧光灯开关打开至照明端，检查灯管是否完好后，将开关打开至实验端。

2．

3．线路接线正确，日光灯不能启辉时，应检查启辉器及其接触是否良好。

4．边做试验，边检查实验数据。

六．预习思考题

２．为了提高电路的功率因数，常在感性负载上并联电容器，此时增加了一条电流支路，试问电路

3．提高线路功率因数为什么只采用并联电容器法，而不用串联法？所并的电容器是否越大越好？

七．实验报告

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。

４．装接日光灯线路的心得体会及其他。