电工测试技术PPT
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制作人
李
平
王
晖
谌海霞
刘建新
绪
论
本课件是以《电路》为理论教材，是和《电工 实验》相配套的实验CAI课件，该课件基于校园网 的Web应用程序，运行于 Windows 98SE/ME/2000+SP3/XP/Server 2003 系统上，使用专 门的Visio制图软件，图像清晰，以简明的方式进行 有效地信息交流；还应用了其他文本、动画、影像 等多媒体手段。课件详细介绍了15个实验项目的实 验设备、实验目的、实验内容、实验步骤、注意事 项和数据分析思考题。
返回
线性有源一端口等效参数测定及最大 功率传输
实验目的
实验原理 实验仪器 实验内容与步骤 实验注意事项
数据分析及思考题
实验目的
初步掌握实验电路的设计思想和方法，能正确选 择实验设备。 利用自行设计的实验电路以及实验结果验证戴维 南定理与电源等效变换条件。 学习线性有源一端口网络等效电路参数的测量方 法。 加深对电压源和电流源特性的理解。
线性有源一端口网络等效参数RS的实验测定方法：
1) 由戴维南定理和诺顿定理可知：
U oc RS I sc
2) 将线性有源一端口网络的所有独立电源置零，用欧姆表 从端口处可测得RS。
最大功率传输的条件：
电源的内阻抗（或内电阻）RS与负载阻抗（或负载电 阻）RL相等时，负载可以得到最大功率 ,即阻抗匹配 。
基尔霍夫定律 叠加原理及故障分析
实验目的
实验原理
实验仪器
实验内容与步骤 实验注意事项 数据分析及思考题
实验目的
验证基尔霍夫定律与叠加原理的正确性，加深对 电路的电流、电压参考方面的理解。
正确使用直流稳压电源、电流表、电压表，学会 用电流插头、插座测量各支路电流的方法。 提高检查、分析电路简单故障的能力。
目
录
基尔霍夫定律 叠加原理及故障分析 线性有源一端口等效参数测定 受控源的实验研究 交流电路参数的测定－三表法 提高功率因数的研究 （感性） Ｒ、Ｌ、Ｃ串联谐振电路的研究 三相电路电压、电流、功率的测量 一阶RC电路过渡过程的研究
目 录
二阶电路研究 二端口网络参数的测定 多量程电压表、电流表的设计 单相电度表的使用与校验 单相铁芯变压器特性的测试 三相异步电动机的正、反转控制及Y-△控制 EEL-Ⅰ\Ⅱ型电工实验台
实验原理
戴维南定理 任何一个有源一端口网络,总可以用一个电压源 US和一个电阻RS,串联组成的实际电压源来代替,其 中：电压源US等于这个有源一端口网络的开路电 压UOC，内阻RS等于该网络中所有独立电源均置零 （接电压源端口短接，接电流源端口开路）后的等 效电阻R0。
诺顿定理 在任何一个有源一端口网络，总可以用一个电 流源IS和一个电阻RS并联组成的实际电流源来代替， 其中：电流源IS等于这个有源一端口网络的短路电 流ISC，内阻RS等于该网络中所有独立电源均置零 （接电压源端口短接，接电流源端口开路）后的等 效电阻R0。
电路简单故障的检查、分析
1）通电检查法 2）断电检查法
实验仪器
EEL-Ⅰ/Ⅱ型实验台
直流数字电压表、直流数字毫安表 恒压源（含＋6V，＋12V，0～30V可调） 恒流源 运算放大器、电阻、电位器等元件
实验内容与步骤
F
R1
510Ω
I1
A
I2
R2
1kΩ
B
I3
+ +
US1=6v
-
S1
实验原理
基尔霍夫定律 KVL方程（回路电压）:对任何一个闭合回路而 言，在设定电压的参考方向下，绕行一周，应有
U 0
KCL方程（节点电流）:对电路中的任一结点 而言，在设定电流的参考方向下，应有
I 0
叠加原理
在有几个电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 个电源单独作用时在该元件上所产生的电流或电压的 代数和。 叠加原理反映了线性电路的叠加性。
US1、 US2 共同作用
故障1 US1 和 US2 共 同 作 用 故障2 故障3 故障4 故障5
实验注意事项
实验前，必须设定电路中所有电流、电压的参考方 向，其中电阻上的电压方向应与电流方向一致。 所有需要测量的电压值，均以电压表测量的读数为 准，不以电源表盘指示值为准。 用电流插头测量各支路电流时，应将电流插头的红 接线端插入数字毫安表的红（正）接线端，电流插 头的黑接线端插入数字毫安表的黑（负）接线端。 注意仪表的正、负极性，同时注意仪表量程的及时 更换。
R3
330Ω
S2
VD IN4007
S3
US2=12v
-
R4
Eห้องสมุดไป่ตู้
510Ω
R5
D
510Ω
C
US1、US2两电压取自恒压源6V、12V,选择开关选 择‘正常’位置。 将图中开关S3投向R3测，分别测量单独作用US1 （将开关S1投向 外侧，开关S2投向 内侧）、 US2 单独作用（将开关S1投向 内侧，开关S2投向 外 侧） 、 US1 ， US2共同作用（将开关S1投向 外侧， 开关S2投向 外侧）时各支路电流与各电阻元件两 端电压，数据记入表格1，验证叠加原理以及基尔 霍夫电流、电压定律的正确性。
在实验电路图中，用选择开关已设置了开路、短 路、元件值、电源值错误等故障，按通电检查法 检查、分析电路的简单故障：分别选择故障1~5， 测量US1、US2共同作用时各段电压、电流，与 ‘正常’时的电压、电流值比较，并将分析结果 记入表中 。
实验记录表格1
数据 状态 US1单独作用 US2单独作用 I1 I2 I3 UAB UBC UCD UDA UAF UFE UED
注意选定电源大小，不要使电路中的电流值超过电 流表的量程。 电源单独作用时，只能在实验板上用开关S1或S2 操作，而不能直接将电源短路。
数据分析及思考题
根据实验数据进行分析，比较、归纳、总结实验结 论，验证基尔霍夫定律与叠加定理的正确性。 叠加原理中如何理解电源单独作用，在实验中应如 何操作？ 实验电路中，若将一电阻元件改为二极管，那么基 尔霍夫定律、叠加性与齐次性还成立吗？为什么？ 根据实验数据与计算数据，分析误差产生原因。 各电阻元件所消耗的功率能否用叠加原理计算得出？ 试用上述实验数据计算、说明。 总结实验中检查、分析电路故障的方法和查找故障 的体会。
李
平
王
晖
谌海霞
刘建新
绪
论
本课件是以《电路》为理论教材，是和《电工 实验》相配套的实验CAI课件，该课件基于校园网 的Web应用程序，运行于 Windows 98SE/ME/2000+SP3/XP/Server 2003 系统上，使用专 门的Visio制图软件，图像清晰，以简明的方式进行 有效地信息交流；还应用了其他文本、动画、影像 等多媒体手段。课件详细介绍了15个实验项目的实 验设备、实验目的、实验内容、实验步骤、注意事 项和数据分析思考题。
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线性有源一端口等效参数测定及最大 功率传输
实验目的
实验原理 实验仪器 实验内容与步骤 实验注意事项
数据分析及思考题
实验目的
初步掌握实验电路的设计思想和方法，能正确选 择实验设备。 利用自行设计的实验电路以及实验结果验证戴维 南定理与电源等效变换条件。 学习线性有源一端口网络等效电路参数的测量方 法。 加深对电压源和电流源特性的理解。
线性有源一端口网络等效参数RS的实验测定方法：
1) 由戴维南定理和诺顿定理可知：
U oc RS I sc
2) 将线性有源一端口网络的所有独立电源置零，用欧姆表 从端口处可测得RS。
最大功率传输的条件：
电源的内阻抗（或内电阻）RS与负载阻抗（或负载电 阻）RL相等时，负载可以得到最大功率 ,即阻抗匹配 。
基尔霍夫定律 叠加原理及故障分析
实验目的
实验原理
实验仪器
实验内容与步骤 实验注意事项 数据分析及思考题
实验目的
验证基尔霍夫定律与叠加原理的正确性，加深对 电路的电流、电压参考方面的理解。
正确使用直流稳压电源、电流表、电压表，学会 用电流插头、插座测量各支路电流的方法。 提高检查、分析电路简单故障的能力。
目
录
基尔霍夫定律 叠加原理及故障分析 线性有源一端口等效参数测定 受控源的实验研究 交流电路参数的测定－三表法 提高功率因数的研究 （感性） Ｒ、Ｌ、Ｃ串联谐振电路的研究 三相电路电压、电流、功率的测量 一阶RC电路过渡过程的研究
目 录
二阶电路研究 二端口网络参数的测定 多量程电压表、电流表的设计 单相电度表的使用与校验 单相铁芯变压器特性的测试 三相异步电动机的正、反转控制及Y-△控制 EEL-Ⅰ\Ⅱ型电工实验台
实验原理
戴维南定理 任何一个有源一端口网络,总可以用一个电压源 US和一个电阻RS,串联组成的实际电压源来代替,其 中：电压源US等于这个有源一端口网络的开路电 压UOC，内阻RS等于该网络中所有独立电源均置零 （接电压源端口短接，接电流源端口开路）后的等 效电阻R0。
诺顿定理 在任何一个有源一端口网络，总可以用一个电 流源IS和一个电阻RS并联组成的实际电流源来代替， 其中：电流源IS等于这个有源一端口网络的短路电 流ISC，内阻RS等于该网络中所有独立电源均置零 （接电压源端口短接，接电流源端口开路）后的等 效电阻R0。
电路简单故障的检查、分析
1）通电检查法 2）断电检查法
实验仪器
EEL-Ⅰ/Ⅱ型实验台
直流数字电压表、直流数字毫安表 恒压源（含＋6V，＋12V，0～30V可调） 恒流源 运算放大器、电阻、电位器等元件
实验内容与步骤
F
R1
510Ω
I1
A
I2
R2
1kΩ
B
I3
+ +
US1=6v
-
S1
实验原理
基尔霍夫定律 KVL方程（回路电压）:对任何一个闭合回路而 言，在设定电压的参考方向下，绕行一周，应有
U 0
KCL方程（节点电流）:对电路中的任一结点 而言，在设定电流的参考方向下，应有
I 0
叠加原理
在有几个电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 个电源单独作用时在该元件上所产生的电流或电压的 代数和。 叠加原理反映了线性电路的叠加性。
US1、 US2 共同作用
故障1 US1 和 US2 共 同 作 用 故障2 故障3 故障4 故障5
实验注意事项
实验前，必须设定电路中所有电流、电压的参考方 向，其中电阻上的电压方向应与电流方向一致。 所有需要测量的电压值，均以电压表测量的读数为 准，不以电源表盘指示值为准。 用电流插头测量各支路电流时，应将电流插头的红 接线端插入数字毫安表的红（正）接线端，电流插 头的黑接线端插入数字毫安表的黑（负）接线端。 注意仪表的正、负极性，同时注意仪表量程的及时 更换。
R3
330Ω
S2
VD IN4007
S3
US2=12v
-
R4
Eห้องสมุดไป่ตู้
510Ω
R5
D
510Ω
C
US1、US2两电压取自恒压源6V、12V,选择开关选 择‘正常’位置。 将图中开关S3投向R3测，分别测量单独作用US1 （将开关S1投向 外侧，开关S2投向 内侧）、 US2 单独作用（将开关S1投向 内侧，开关S2投向 外 侧） 、 US1 ， US2共同作用（将开关S1投向 外侧， 开关S2投向 外侧）时各支路电流与各电阻元件两 端电压，数据记入表格1，验证叠加原理以及基尔 霍夫电流、电压定律的正确性。
在实验电路图中，用选择开关已设置了开路、短 路、元件值、电源值错误等故障，按通电检查法 检查、分析电路的简单故障：分别选择故障1~5， 测量US1、US2共同作用时各段电压、电流，与 ‘正常’时的电压、电流值比较，并将分析结果 记入表中 。
实验记录表格1
数据 状态 US1单独作用 US2单独作用 I1 I2 I3 UAB UBC UCD UDA UAF UFE UED
注意选定电源大小，不要使电路中的电流值超过电 流表的量程。 电源单独作用时，只能在实验板上用开关S1或S2 操作，而不能直接将电源短路。
数据分析及思考题
根据实验数据进行分析，比较、归纳、总结实验结 论，验证基尔霍夫定律与叠加定理的正确性。 叠加原理中如何理解电源单独作用，在实验中应如 何操作？ 实验电路中，若将一电阻元件改为二极管，那么基 尔霍夫定律、叠加性与齐次性还成立吗？为什么？ 根据实验数据与计算数据，分析误差产生原因。 各电阻元件所消耗的功率能否用叠加原理计算得出？ 试用上述实验数据计算、说明。 总结实验中检查、分析电路故障的方法和查找故障 的体会。