THETDG-1型电工技术实训装置实训指导书(第一版)

天煌教仪

浙江天煌科技实业有限公司

目录

实训一基本电工仪表的使用及测量误差的计算 (1)

实训二减小仪表测量误差的方法 (4)

实训三欧姆定律 (7)

实训四电阻的串联和并联电路 (8)

实训五电阻的混联电路 (10)

实训六电路中电位的测量 (11)

实训七基尔霍夫定律 (13)

实训八叠加原理 (15)

实训九电压源与电流源的等效变换 (16)

实训十戴维南定理和诺顿定理 (18)

实训十一负载获得最大功率的条件 (20)

实训十二直流电阻电路故障的检查 (21)

实训十三互易定理 (24)

实训十四已知和未知电路元件伏安特性的测绘 (25)

实训十五仪表量程扩展 (28)

实训十六电容的串联和并联电路 (31)

实训十七电容的充放电电路 (32)

实训十八典型电信号的观察与测量 (33)

实训十九二端口网络测试 (35)

实训二十RC一阶电路的响应测试 (38)

实训二十一二阶动态电路响应的研究 (40)

实训二十二互感电路观测 (42)

实训二十三R、L、C串联谐振电路的研究 (44)

实训二十四 RLC串联交流电路和并联交流电路 (47)

实训二十五电感器和电容器在直流电路中和正弦交流电路中的特征 (49)

实训二十六日光灯电路的连接与功率因数的提高 (51)

实训二十七功率因数及相序的测量 (53)

实训二十八三相负载的星形连接 (55)

实训二十九三相负载的三角形连接 (57)

实训三十三相电路功率的测量 (59)

实训三十一单相铁芯变压器特性的测试 (61)

实训三十二单相电度表安装及使用 (63)

实训三十三三相鼠笼式异步电动机的使用 (65)

实训三十四三相鼠笼式异步电动机点动和自锁控制 (69)

实训三十五三相鼠笼式异步电动机正反转控制 (72)

实训一 基本电工仪表的使用及测量误差的计算

一、实训目的

1. 熟悉实训台上各类电源及各类测量仪表的布局和使用方法。

2. 掌握指针式电压表、电流表内阻的测量方法。

3. 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。而实际使用的指针式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。只要测出仪表的内阻，即可计算出由其产生的测量误差。以下介绍几种测量指针式仪表内阻的方法。

2. 用“分流法”测量电流表的内阻

如图1-1所示。A 为被测内阻(R A )的直流电流表。测 量时先断开开关S ，调节电流源的输出电流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R B 的阻值，使电流表的指针指在1/2满偏转位置，此时有

I A ＝I

S ＝I/2

∴ R A ＝R B ∥R 1 R 1为固定电阻器之值，R B 可由电阻箱的刻度盘上读得。 3. 用分压法测量电压表的内阻。

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 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) 。 式中U

为电压表满偏时的电压值。

4. 仪表内阻引入的测量误差（通常称之为方法误 差，而仪表本身结构引起的误差称为仪表基本误差）的计算。

（1）以图1-3所示电路为例，R 1上的电压为 U R1＝

2

11R R U

R +

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，

1

1

R R R R R V V AB +=

，以此来替代上式中的R 1，则得

v

可调电流源

图 1-1

可调稳压源

图 1-2

图 1-3

U R R R R R R R R R U V V V V R 2

1

11

1

1+++='。绝对误差为△U ＝U'R1－U R1＝()

()21212221212212R R R R R R R R R U R R V ++++- 若 R 1＝R 2＝R V ，则得△U ＝-6

U 相对误差 △U ％＝

111R R R

U U U -'×100％＝2

6U U -×100％＝－33.3%

由此可见，当电压表的内阻与被测电路的电阻相近时，测得值的误差是非常大的。

（2）伏安法测量电阻的原理为：测出流过被测电阻R X 的电流I R 及其两端的电压降U R ，则其阻值R X =U R /I R 。图1-4（a ）、(b)为伏安法测量电阻的两 种电路。设所用电压表和电流表的 内阻分别为R V =20k Ω，R A =100Ω， 电源U=20V ，假定R X 的实际值为 R=10 k Ω。现在来计算用此两电路

测量结果的误差。 (a) (b)

电路（a ）：)(96.220

1020101.020

mA R R R R R U I X

V X V A R =+?+

=

++

=

)(73.1920

1020

1096.2V R R R R I U X V X V R R =+??=+?

=

666.696.273.19===

∴R R X I U R （k Ω）。相对误差%4.33%10010

10

666.6-=?-=-=?R R R a X 电路（b ）:)(98.1101.020

mA R R U I X A R =+=+=， )(20V U U R ==

1.1098.120===

∴R R X I U R (k Ω)。相对误差%1%10010

10

1.10=?-=?b 由此例，既可看出仪表内阻对测量结果的影响，也可看出采用正确的测量电路也可获 得较满意的结果。

图 1-4

四、实训内容

1. 根据“分流法”原理测定指针式万用表（MF-47型或其他型号）直流电流0.5mA

2. 根据“分压法”原理按图1-2接线，测定指针式万用表直流电压2.5V和10V档量

3. 用指针式万用表直流电压10V档量程测量图1-3电路中R1上的电压U’R1之值，并

五、实训注意事项

1. 实训台上配有实训所需的恒流源，在开启电源开关前，应将恒流源的输出粗调拨到2mA档，输出细调旋钮应调至最小。按通电源后，再根据需要缓慢调节。

2. 当恒流源输出端接有负载时，如果需要将其粗调旋钮由低档位向高档位切换时，必须先将其细调旋钮调至最小。否则输出电流会突增，可能会损坏外接器件。

3. 实训前应认真阅读直流稳压电源的使用说明书，以便在实训中能正确使用。

4. 电压表应与被测电路并联使用，电流表应与被测电路串联使用，并且都要注意极性与量程的合理选择。

5. 本实训仅测试指针式仪表的内阻。由于所选指针表的型号不同，本实训中所列的电流、电压量程及选用的R B、R1等均会不同。实训时请按选定的表型自行确定。

六、思考题

1. 根据实训内容1和2，若已求出0.5mA档和

2.5V档的内阻，可否直接计算得出5mA 档和10V档的内阻？

2. 用量程为10A的电流表测实际值为8A的电流时，实际读数为8.1A，求测量的绝对误差和相对误差。

七、实训报告

1. 列表记录实训数据，并计算各被测仪表的内阻值。

2. 计算实训内容3的绝对误差与相对误差。

实训二 减小仪表测量误差的方法

一、实训目的

1. 进一步了解电压表、 电流表的内阻在测量过程中产生的误差及其分析方法。

2. 掌握减小因仪表内阻所引起的测量误差的方法。 二、原理说明

减小因仪表内阻而产生的测量误差的方法有以下两种：

1. 不同量限两次测量计算法

当电压表的灵敏度不够高或电流表的内阻太大时，可 利用多量限仪表对同一被测量用不同量限进行两次测量， 用所得读数经计算后可得到较准确的结果。

如图2-1所示电路，欲测量具有较大内阻R 0的电动势 US 的开路电压Uo 时，如果所用电压表的内阻Rv 与R0相 差不大时，将会产生很大的测量误差。

设电压表有两档量限，U 1、U 2分别为在这两个不同量限下测得的电压值，令R v1和R v2分别为这两个相应量限的内阻，则由图2-1可得出

U l ＝

1

01

V V R R R +×U S U 2=202V V R R R +×U S

由以上两式可解得U S 和R 0。其中U S （即U o ）为：U S ＝

()

1

2211221V V V V R U R U R R U U --

由此式可知，当电源内阻R 0与电压表的内阻R v 相差不大时，通过上述的两次测量， 即可计算出开路电压U o 的大小，且其准确度要比单次测量好得多。

对于电流表，当其内阻较大时，也可用 类似的方法测得较准确的结果。如图2-2所示电路，

不接入电流表时的电流为 I ＝R U

S 。接入内阻为

R A 的电流表A 时，电路中的电流变为I'＝

A

S

R R U +,

如果R A ＝R ，则I'＝I/2，出现很大的误差。

如果用有不同内阻R A1、R A2的两档量限的电流表作两次测量并经简单的计算就可得到 较准确的电流值。按图2-2电路，两次测量得 I l ＝

1A S R R U + I 2＝2

A S

R R U +

由以上两式可解得U S 和R ，进而可得：I ＝R

U S

＝()22112121A A A A R I R I R R I I --

2. 同一量限两次测量计算法

如果电压表（或电流表）只有一档量限，且电压表的内阻较小（或电流表的内阻较大）

时，可用同一量限两次测量法减小测量误差。其中，第一次测量与一般的测量并无两样。

v

R 图 2-1

图 2-2

第二次测量时必须在电路中串入一个已知阻值的附加电阻。

(1) 电压测量──测量如图2-3所示电路的开路电压U o 。 设电压表的内阻为R v 。第一次测量，电压表的读数为U 1

第二次测量时应与电压表串接一个已知阻值的电阻器R ， 电压表读数为U 2。由图可知：

U l ＝V S V R R U R +0, U 2＝V S

V R R

R U R

++0。 由此两式可解得E 和

R o ，则U S （即U o ）为： U S ＝U o ＝()

212

1U U R U RU V - 。

(2) 电流测量──测量如图2-4所示电路的电流I 。 设电流表的内阻为R A 。第一次测量电流表的读数为I 1。 第二次测量时应与电流表串接一个已知阻值的电阻器R ，电流表读数为I 2。由图可知：

I l ＝

A S R R U + I 2＝R

R R U A S

++

由以上两式可解得U S 和R 0，从而可得： I ＝

R

U S

＝()A A R I R R I R I I 1121-+ 由以上分析可知，当所用仪表的内阻与被测线路的电阻相差不大时，采用多量限仪表 不同量限两次测量法或单量限仪表两次测量法，通过计算就可得到比单次测量准确得多的结果。 四、实训内容

1. 双量限电压表两次测量法

按图2-3电路，实训中利用实训台上的一路直流稳压电源，取U S ＝2.5V ，R o 选用50k Ω(取自电阻箱)。用指针式万用表的直流电压2.5V 和10V 两档量限进行两次测量，最后算v A

图2-3

图 2-4

R 2.5V 和R 10V 参照实训一的结果。 2. 单量限电压表两次测量法

实训线路同上。先用上述万用表直流电压2.5V 量限档直接测量，得U 1。然后串接R

3. 双量限电流表两次测量法

按图2-2线路进行实训，U S ＝0.3V ，R ＝300Ω(取自电阻箱)，用万用表0.5mA 和5mA

R 0.5mA 和R 5mA 参照实训一的结果。 4. 单量限电流表两次测量法

实训线路同3。先用万用表0.5mA 电流量限直接测量，得I 1。再串联附加电阻R ＝30Ω五、实训注意事项 1. 同实训一。

2. 采用不同量限两次测量法时，应选用相邻的两个量限，且被测值应接近于低量限的满偏值。否则，当用高量限测量较低的被测值时，测量误差会较大。

3. 在实训内容3和4中，电路电流的计算值为

3003.0V

=1mA ，却用万用表0.5mA 档去

测量该电流，这纯为实训所需。因为实训中，已知万用表0.5mA 档的内阻＞300Ω，接入电路后总电流＜0.5mA ，故可如此用。在实际工程测量中，一般应先用最高量程档去测量被测值，粗知被测值后再选用合适的档位进行准确测量。

4. 实训中所用的MF-47型万用表属于较精确的仪表。在大多数情况下，直接测量误差不会太大。只有当被测电压源的内阻＞1/5电压表内阻或者被测电流源内阻＜5倍电流表内阻时，采用本实训的测量、计算法才能得到较满意的结果。

实训三欧姆定律

一、实训目的

1. 掌握电路中电压、电流和电阻三个基本量之间的相互关系。

2. 知道电路中电压、电流和电阻三个基本量之间的内在规律。

3. 学会用电流插头、插座测量电路中电流的方法。

二、原理说明

欧姆定律是电路的基本定律之一，它反映了电路中电压、电流和电阻等基本物理量之间的关系。欧姆定律分为两部分研究：

不包含电源，只有电阻的部分电路，称为部分电路欧姆定律：电路中的电流I与电阻两端的电压U成正比，与电阻R成反比；

含有电源和负载的闭和电路称为全电路欧姆定律：闭和电路中的电流与电源电动势成正比，与电路的总电阻成反比。

四、实训内容

利用电路基础实训(一)上的“基尔霍夫定律/叠加原理”线路，根据图3-1，按照实训要求接线。

图3-1

1. 在A和F之间加上直流电源，改变直流电源的大小，观察直流毫安表的变化情况，将数据记录在表3-1中。

2. 分别在FA、FD、FE之间加入相同的电压，观察直流毫安表的变化情况，将数据

五、实训注意事项

1．本实训线路系多个实训通用，本次实训中要使用电流插头和插座，三个故障按键均不得按下。

2．实训所需的电压源，在开启电源开关前，应将电压源的输出细调旋钮调至最小，接通电源后，再根据需要缓慢调节。

3．直流毫安表应与被测电路串联使用，并且要注意极性与量程的合理选择。

4．实训过程中，注意观察电源和电阻变化时，直流毫安表的变化情况。

六、思考题

1. 已知某灯泡两端电压为220V，灯泡的电阻为1210Ω，那流过灯泡的电流为多少？

七、实训报告

1. 总结欧姆定律。

2. 总结电路中电压、电流和电阻三个基本量之间的相互关系。

实训四电阻的串联和并联电路

一、实训目的

1．掌握电阻串、并联电路的特点。

2．能应用电阻串、并联电路的特点分析实际电路。

二、原理说明

1．电阻串联电路

把两个或两个以上的电阻依次连接，使电流只有一条通路的电路，称为电阻串联电路，电阻串联电路的特点是：

（1）电流特点：通过各电阻的电流相等。

（2）电压特点：总电压等于各电阻上电压之和。

（3）电阻特点：等效电阻（总电阻）等于各串联电阻之和。

（4）电压分配：各串联电阻对总电压起分压作用，各电阻两端的电压与各电阻的阻值成正比。

2. 电阻并联电路

把两个或两个以上的电阻并接在两点之间，电阻两端承受同一电压的电路，称为电阻并联电路，电阻并联电路的特点是：

（1）电压特点：各并联电阻两端的电压相等。 （2）电流特点：总电流等于通过各电阻的分电流之和。

（3）电阻特点：电阻并联对总电流有分流作用，并联电路等效电阻（总电阻）的倒数等于各并联电阻倒数之和。

（4）电流分配：并联电路中通过各个电阻的电流与各个电阻的阻值成反比。

四、实训内容

1. 电阻串联电路的测量

（1）按图4-1所示电路连接实训原理电路， （2）将直流稳压电源输出6V 电压接入电路。 （3）测量串联电路各电阻两端的电压、流过串联电路的总电流及等效电阻。自拟表格，将测量的各数据填入表格中。

2. 电阻并联电路的测量

（1）按图4-2所示电路连接实训原理电路， （2）将直流稳压电源输出6V 电压接入电路。 （3）测量并联电路流过各电阻的电流，并联电路的总电流及等效电阻。自拟表格，将测量的各数据填入表格中。 五、实训注意事项

1. 实训所需的电压源，在开启电源开关前，应将电压源的输出细调旋钮调至最小，接通电源后，再根据需要缓慢调节。

2. 电压表应与被测电路并联使用，电流表应与被测电路串联使用，并且都要注意极性

与量程的合理选择。 六、思考题

1. 有两个白炽灯，他们的额定电压都是220V ，A 灯额定功率为40W ，B 灯额定功率为100W 。在220V 工作电压下，将它们串联连接时，那一盏灯亮？将它们并联连接时，那一盏灯亮？

2. 两个阻值相差很大的电阻并联，其等效电阻有哪只电阻决定？ 七、实训报告

1. 根据实训结果，分析总结电阻串、并联电路的特点。

2. 心得体会及其它。 图4-1 电阻串联电路

图4-2 电阻并联电路

实训五 电阻的混联电路

一、实训目的

1．认识电阻的混联电路，会分析混联电路的等效电阻。 2．学会混联电路的分析方法。 3．学会伏安法测电阻。 二、原理说明

1．电阻的混联电路

在实际电路中，既有电阻串联又有电阻并联的电路，称为电阻混联电路。如图5-1所示。混联电路的一般分析方法： （1）求混联电路的等效电阻

根据混联电路电阻的连接关系求出电路的等效电阻。

（2）求混联电路的总电流 根据欧姆定律求出电路的总电流。 （3）求各部分的电压、电流和功率 根据欧姆定律，电阻的串、并联特点和电功率的计算公式分别求出电路各部分的电压、

电流和功率。

2．伏安法测电阻

伏安法又称电流表-电压表法，是一种间接测量电阻的方法。这种方法是在被测电阻通有电流的条件下，用电压表测出电阻两端的电压，用电流表测量通过电阻的电流，然后根据欧姆定律求出被测电阻。 三、实训设备

四、实训内容

1. 电阻串联电路的连接

（1）按图5-1所示电路连接实训电路，接线时，可先将电源U S 、R 1、R 2串联，再将R 3并联b 、c 两点。即先连接串联电路，后连接分支的并联电路。

（2）将直流稳压电源输出+6V 电压接入电路。 2. 等效电阻的测量与计算：

图5-1 电阻混联电路

（1）断开稳压电源，万用表拨至欧姆档，分别测量R bc 与R ac 两处的等效电阻值，自拟表格，将测量结果填入表中。

（2）根据电路等效原理，分别计算R bc 与R ac 的阻值，将计算结果填入自拟表格中。

3

23

2R R R R R bc +=

bc ac R R R +=1 3. 电阻混联电路电压与电流的测量：

（1）接上稳压电源，用直流电压表测各电阻的端电压，将测量结果填入自拟表格中。 （2）将直流毫安表连入测量回路中，测量流经各电阻电流，并将测量结果填入自拟表格中。

4. 用伏安法计算等效电阻：

根据所得有关数据，用伏安法计算等效电阻R ac ，将结果填入自拟表格中，比较一下用不同方法所得的总等效电阻值。 五、实训注意事项

1. 注意直流稳压电源、直流电压表、直流毫安表的使用方法。

2. 换接线路时，必须关闭电源开关。 六、思考题

1. 连接电阻混联电路应注意哪些问题？

2. 等效电阻的求法有几种？ 七、实训报告

1. 根据实训结果，分析总结电阻混联电路等效电阻的分析方法。

2. 心得体会及其它。 实训六 电路中电位的测量

一、实训目的

1. 掌握电路中电位的测量方法。

2. 会计算电路中各点电位。 二、原理说明

电路中各点的电位，就是从该点出发通过一定的路径到达参考点，其电位等于此路径上全部电压降的代数和。

在一个确定的闭合电路中，各点电位的高低视所选的电位参考点的不同而变，但任意两点间的电位差（即电压）则是绝对的，它不因参考点电位的变动而改变。据此性质，我们可用一只电压表来测量出电路中各点相对于参考点的电位及任意两点间的电压。

在电路中电位参考点可任意选定，但一旦选定以后，各点电位的计算均以该点为准。

如果换一个点作为参考点，则各点电位也就不同。所以说，电位的大小随参考点的选择而不同。

四、实训内容

利用电路基础实训(一)上的“基尔霍夫定律/叠加原理”线路，按图6-1接线。

1. 分别将两路直流稳压电源接入电路，令 U 1＝6V ，U 2＝12V 。（先调准输出电压值，

再接入实训线路中。）

2. 以图6-1中的A 点作为电位的参考点，分别测量B 、C 、D 、E 、F 各点的电位值φ及相邻两点之间的电压值U AB 、U BC 、U CD 、U DE 、U EF 及U FA ，数据列于表中。

注：1.“计算值”一栏，U AB =φA －φB ，U BC =φB －φC ，以此类推。

五、实训注意事项 图6-1

1. 本实训线路系多个实训通用，本次实训中不使用电流插头和插座。实训挂箱上的k3应拨向330Ω侧，D和D’用导线连接起来，三个故障按键均不得按下。

2. 测量电位时，用指针式万用表的直流电压档或用数字直流电压表测量时，用负表棒（黑色）接参考电位点，用正表棒（红色）接被测各点。若指针正向偏转或数显表显示正值，则表明该点电位为正（即高于参考点电位）；若指针反向偏转或数显表显示负值，此时应调换万用表的表棒，然后读出数值，此时在电位值之前应加一负号（表明该点电位低于参考点电位）。数显表也可不调换表棒，直接读出负值。

六、思考题

若以F点为参考电位点，实训测得各点的电位值；现令E点作为参考电位点，试问此时各点的电位值应有何变化？

七、实训报告

1. 总结电路中电位的测量方法。

2. 心得体会及其它。

实训七基尔霍夫定律

一、实训目的

1. 验证基尔霍夫定律的正确性，掌握基尔霍夫定律的内容。

2. 学会用电流插头、插座测量各支路电流的方法。

二、原理说明

基尔霍夫定律是电路的基本定律。测量某电路的各支路电流及每个元件两端的电压，应能分别满足基尔霍夫电流定律（KCL）和电压定律（KVL）。

基尔霍夫第一定律，也称节点电流定律（KCL）：对电路中的任一节点，在任一时刻，流入节点的电流之和等于流出节点的电流之和。即对电路中的任一个节点而言，应有ΣI ＝0。

基尔霍夫第二定律，也称回路电压定律（KVL）：对电路中的任一闭和回路，沿回路绕行方向上各段电压的代数和等于零。即对任何一个闭合回路而言，应有ΣU＝0。

运用该定律时必须注意各支路或闭合回路中电流的正方向，此方向可预先任意设定。

四、实训内容

实训线路与实训六图6-1相同，用DDZ-11挂箱的“基尔霍夫定律/叠加原理”线路。

1. 实训前先任意设定三条支路和三个闭合回路的电流正方向。图6-1中的I1、I2、I3的方向已设定。三个闭合回路的电流正方向可设为ADEFA、BADCB和FBCEF。

2. 分别将两路直流稳压源接入电路，令U1＝6V，U2＝12V。

3. 熟悉电流插头的结构，将电流插头的两端接至数字毫安表的“＋、－”两端。

4. 将电流插头分别插入三条支路的三个电流插座中，读出并记录电流值。

五、实训注意事项

1. 同实训六的注意1，但需用到电流插座。

2．所有需要测量的电压值，均以电压表测量的读数为准。U1、U2也需测量，不应取电源本身的显示值。

3. 用指针式电压表或电流表测量电压或电流时，如果仪表指针反偏，则必须调换仪表极性，重新测量。此时指针正偏，可读得电压或电流值。若用数显电压表或电流表测量，则可直接读出电压或电流值。但应注意：所读得的电压或电流值的正确正、负号应根据设定的电流方向来判断。

六、预习思考题

1. 根据图6-1的电路参数，计算出待测的电流I1、I2、I3和各电阻上的电压值，记入表中，以便实训测量时，可正确地选定毫安表和电压表的量程。

2. 实训中，若用指针式万用表直流毫安档测各支路电流，在什么情况下可能出现指针反偏，应如何处理？在记录数据时应注意什么？若用直流电流表进行测量时，则会有什么显示呢？

七、实训报告

1. 根据实训数据，选定节点A，验证KCL的正确性。

2. 根据实训数据，选定实训电路中的任一个闭合回路，验证KVL的正确性。

实训八叠加原理

一、实训目的

验证线性电路叠加原理的正确性，掌握线性电路叠加原理的分析方法。

二、原理说明

叠加原理是线性电路分析的基本方法，它的内容是：有线性电阻和多个独立电源组成的线性电路中，任何一支路中的电流（或电压）等于各个独立电源单独作用时，在此支路中所产生的电流（或电压）的代数和。

当某个电源单独作用时，其余不起作用的电源应保留内阻，多余电压源作短路处理，多余电流源作开路处理。

四、实训内容

DDZ-11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

图8-1

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，数据

记入表8-1。

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），重复实训步骤2的测量和记录，数据记入表8-1。

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8-1。

5. 将R5（330Ω）换成二极管1N4007（即将开关K3投向二极管1N4007侧），重复1～4的测量过程，自拟表格。

五、实训注意事项

1. 用电流插头测量各支路电流时，或者用电压表测量电压降时，应注意仪表的极性，并应正确判断测得值的＋、－号。

2. 注意仪表量程的及时更换。

六、思考题

实训电路中，若有一个电阻器改为二极管，试问叠加原理还成立吗？为什么？

七、实训报告

1. 根据实训数据表格，进行分析、比较，归纳、总结实训结论。

2. 通过实训步骤5，你能得出什么样的结论？

3. 心得体会及其它。

实训九电压源与电流源的等效变换

一、实训目的

验证电压源与电流源等效变换的条件。

二、原理说明

1. 一个直流稳压电源在一定的电流范围内，具有很小的内阻。故在实用中，常将它视为一个理想的电压源，即其输出电压不随负载电流而变。其外特性曲线，即其伏安特性曲线U＝f(I)是一条平行于I轴的直线。

一个恒流源在实用中，在一定的电压范围内，可视为一个理想的电流源，即其输出电流不随负载两端的电压（亦即负载的电阻值）而变。

2. 一个实际的电压源（或电流源），其端电压（或输出电流）不可能不随负载而变，因它具有一定的内阻值。故在实训中，用一个小阻值的电阻（或大电阻）与稳压源（或恒流源）相串联（或并联）来摸拟一个实际的电压源（或电流源）。

3. 一个实际的电源，就其外部特性而言，既可以看成是一个电压源，又可以看成是

一个电流源。若视为电压源，则可用一个理想的电压源Us与一个电阻Ro相串联的组

合来表示；若视为电流源，则可用一个理想电流源Is与一电导g0相

并联的给合来表示。如果有两个

电源，他们能向同样大小的电阻

供出同样大小的电流和端电压，

L

Is=U s/R0g0=1/R0

g

=1/

R0

Is

U s R0

.

=

L 图9-1

则称这两个电源是等效的，即具有相同的外特性。

一个电压源与一个电流源等效变换的条件为：

电压源变换为电流源：Is ＝Us ／R 0，go ＝1/R 0 ；电流源变换为电压源：Us ＝IsR 0，R 0

＝1/ go ；如图9-1所示。

四、实训内容

1. 测定电源等效变换的条件 （1）按图9-2(a)线路接线， 自拟表格，记录线路中两表的读数。

（2）利用图9-2(a)中的元件和仪表，按图9-2(b) 接线。

（3）调节恒流源的输出电流I S ，

使两表的读数与图9-2(a)时的数值相等，记录Is 之值，验证等效变换条件的正确性。 五、实训注意事项

1. 换接线路时，必须关闭电源开关。

2. 直流仪表的接入应注意极性与量程。 六、预习思考题

稳压源和恒流源的输出在任何负载下是否保持恒值？ 七、实训报告

1. 从实训结果，验证电源等效变换的条件。

2. 心得体会及其它。 图 9-2