电路原理实验

杨柳 段黎

目录

  • 1 常用仪器的使用
    • 1.1 实验注意事项
    • 1.2 常用仪器的介绍
  • 2 元件的伏安特性测定
    • 2.1 实验目的
    • 2.2 实验原理
    • 2.3 实验内容
  • 3 基尔霍夫定律
    • 3.1 实验目的
    • 3.2 实验原理
    • 3.3 实验内容
  • 4 叠加定理
    • 4.1 实验目的
    • 4.2 实验原理
    • 4.3 实验内容
  • 5 戴维宁定理
    • 5.1 实验目的
    • 5.2 实验原理
    • 5.3 实验内容
  • 6 正弦交流电路中的RLC特性
    • 6.1 实验目的
    • 6.2 实验原理
    • 6.3 实验内容
  • 7 改善功率因数
    • 7.1 实验目的
    • 7.2 实验原理
    • 7.3 实验内容
  • 8 串联谐振
    • 8.1 实验目的
    • 8.2 实验原理
    • 8.3 实验内容
实验内容

一、实验内容及步骤

1、戴维宁定理的验证

(1)测定有源二端网络的伏安特性

实验电路如图5-2所示,图中RL为可变电阻箱,a﹑b以左为被测有源二端网络。接通电源后调节电阻箱RL的数值分别为表5-1中所列各值,记录相应的电流于表5-1中,计算各种负载下所获得的功率。

                     

                图5-2

RL( Ω)

600

800

1K

1.2K

1.5K

2K

3K

I(mA)








P(W)








                      表5-1


2)测量有源二端网络的戴维宁等效电路参数:

Uoc(V)

I1(mA)

Rs1(Ω)

Isc(mA)

Rs2(Ω)

UL1(V)

Rs3(Ω)

Rs(Ω)









                                5-2

①测量ab两端的开路电压Uoc

方法:直接测量法。当有源二端网络的等效内阻RS和电压表的内阻r相比可以忽略不计时,可以直接用电压表测量开路电压。本实验中有源二端网络的等效内阻约为1.2KΩ左右,电压表的灵敏度为100kΩ每伏,若电压表量程选用10V档,电压表的内阻Rr=1兆Ω,远远大于网络的内阻r。,故可以直接用电压表测量开路电压Uoc         

                   

                   图 5-3

②测量有源二端网络的等效内阻Rs

方法一:将有源二端网络中独立源去掉,在ab端施加U=12V电压,测量ab支路的电流I1,则等效内阻。如图5-4所示。

                                                     (5-5)      

 

                        

        5-4

实际的电压源和电流源都具有一定的内阻,它并不能与电源本身分开。因此,在去掉电源的同时,电源的内阻也去掉了而不能保留下来,这将影响测量精度。因而这种方法适用于电压源内阻较小和电流源内阻较大的情况。

方法二:开路短路法。如图5-5测量ab端的开路电压Uoc及短路电流Isc则等效电阻RS这种方法适用于ab 端等效电阻r。较大而且短路电流不超过额定值的情况下,否则有损坏电源的危险。

                                (5-6)

            

                  图 5-5

方法三:两次电压测量法。测量电路如图5-6 所示。第一次测量ab开路电压Uoc;然后在ab端接一已知电阻RL1 =1kΩ,第二次测量ab端电压UL1ab端的等效电阻为:

                                                 (5-7)

              

                 图5-6              

                           

                        

(2)利用上述测得的Uoc RS组成有源二端网络的戴维宁等效电路,并与负载电阻RL 相接,如图5-7所示。测量流过在等效电路图中的负载电阻RL的电流I,与表5-2中相对应的电流相比较,借以证明戴维宁定理的正确性。

               

                                    

                      5-7

RL( Ω)

600

800

1K

1.2K

1.5K

2K

3K

I(mA)








                                                     5-6 

最大功率传输:利用表5-1中数据绘制功率变化曲线P=f(R),证明最大功率匹配的条件是RS= RL

 

二、实验设备

1、870B电工技术实训考核装置

2、基本定律实验挂箱

3、数字万用表

三、实验报告

1、根据实验数据验证戴维宁定理。

2、绘制功率传输曲线P=f(R),证明最大功率匹配条件。

3、总结本次实验的收获、结论。

4、回答思考题

(1)在求解戴维宁等效参数时,作为短路试验,测量短路电流Isc的条件是什么?

(2)比较测定含源二端网络的等效电阻的几种方法优缺点?