【正文】 設(shè)：基本表滿量程為 Ig=1mA， 基本表內(nèi)阻 Rg=100Ω 。 六、思考題 1. 線性電阻與非線性電阻的概念是什么？ 電阻器與二極管的伏安特性有何區(qū)別？ 2. 設(shè)某器件伏安特性曲線的函數(shù)式為 I＝ f(U)，試問在逐點(diǎn)繪制曲線時(shí)，其坐標(biāo)變量應(yīng)如何放置？ 3. 穩(wěn)壓二極管與普通二極管有何區(qū)別，其用途如何？ 4. 在圖 143 中，設(shè) U=2V， UD+=，則 mA表讀數(shù)為多少？ 實(shí) 訓(xùn) 十 五 儀表量程擴(kuò)展 一、 實(shí)訓(xùn) 目的 1. 了解指針式毫安表的量程和內(nèi)阻在測(cè)量中的作用。 （ 3）將穩(wěn)壓電源正、負(fù)輸出端的連接線互換位置，重復(fù)（ 2）。 正向特性實(shí)訓(xùn)數(shù)據(jù) UD+ (V) I（ mA） 反向特性實(shí)訓(xùn)數(shù)據(jù) UD－ (V) 0 5 10 15 20 25 30 I（ mA） 4. 測(cè)定穩(wěn)壓二極管的伏安特性 （ 1）正向特性實(shí)訓(xùn)：將圖 143 中的二極管換成穩(wěn)壓二極管 2CW51，重復(fù)實(shí)訓(xùn)內(nèi)容 3中的正向測(cè)量。 注意：流過二極管或穩(wěn)壓二極管的電流不能超過管子的極限值，否則管子就會(huì)燒壞。通過白熾燈的電流越大，其溫度越高，阻值也越大。 2. 用交流信號(hào)做實(shí)訓(xùn)時(shí) , 信號(hào)源的電壓幅值應(yīng)以接入支路后的值為準(zhǔn)。 三、 實(shí)訓(xùn) 設(shè)備 序號(hào) 名稱 型號(hào)與規(guī)格 數(shù)量 備注 1 直流穩(wěn)壓電源 0~30V 1 2 直流恒流源 0~200mA 1 3 直流數(shù)字電壓表 0~200V 1 4 直流數(shù)字 毫安 表 0~2020mA 1 5 函數(shù)信號(hào)發(fā)生器 1 6 交流 電壓 表 0~500V 1 7 交流電流表 0~5A 1 8 實(shí)訓(xùn) 元件 1 DDZ11 四 、 實(shí)訓(xùn) 內(nèi)容 實(shí)訓(xùn) 線路見圖 132，按圖連接實(shí)訓(xùn)線路。 表 123 項(xiàng)目 正常 B 點(diǎn)開路 b、 c 短路 EFR /Ω 5. 將 D和的 D’用導(dǎo)線連接好， 利用所學(xué)知識(shí)， 判斷 DDZ11 掛箱中“基爾霍夫定律 /疊加原 理”線路 中的三個(gè)故障 （按鍵按下時(shí)設(shè)置故障成功） 。 2. 簡(jiǎn)單串聯(lián)電路正常連接與故障情況時(shí)電位、電壓的測(cè)量： （ 1） 測(cè) 量 圖 121所示電路正常連接時(shí)以 E為參考點(diǎn)時(shí)各點(diǎn)的電位及 各段電壓，測(cè)量結(jié)果記入表 121 中。 檢查故障的一般方法： 1. 檢查線路接線是否正確，儀表規(guī)格與量程、元件的參數(shù)（包括額定電壓、額定電流、額定功率）及電源電壓的大小選擇是否正確。 五、注意事項(xiàng) 1. 實(shí)訓(xùn)前要了解 直流 電壓 、 電流表的使用與操作方法。一般的信號(hào)源本身功率較小，且都有較大的內(nèi)阻。 2. 了解電源輸出功率與效率的關(guān)系。 2. 用萬表直接測(cè) R0 時(shí)，網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的獨(dú)立源必須 先置零，以免損壞萬用表。在 101(a)中， U1 端接入穩(wěn)壓電源 Us=12V， D 和 D’之間加入 10mA電流， U2 端不接入 RL。 2. 掌握測(cè)量有源二端網(wǎng)絡(luò)等效參數(shù)的一般方法。 三、實(shí)訓(xùn)設(shè)備 序號(hào) 名 稱 型號(hào)與規(guī)格 數(shù)量 備 注 1 可調(diào)直流穩(wěn)壓電源 0~30V 1 屏上 2 可調(diào)直流恒流源 0~200mA 1 屏上 3 直流電壓表 0~200V 1 屏上 4 直流 毫安 表 0~2020mA 1 屏上 5 萬用表 1 自備 6 電阻器 120Ω 、 510Ω 各 1 DDZ11 四、實(shí)訓(xùn)內(nèi)容 1. 測(cè)定電源等效變換的條件 （ 1） 按圖 92(a)線路接線， 自擬表格， 記錄線路中兩表的讀數(shù)。其外特性曲線，即其伏安特性曲線 U＝ f(I)是一條平行于 I 軸的直 線。 5. 將 R5（ 330Ω）換成二極管 1N4007（即將開關(guān) K3 投向二極管 1N4007 側(cè)），重復(fù)1～ 4 的測(cè)量過程， 自擬表格 。 二、原理說明 疊加原理是線性電路分析的基本方法，它的內(nèi)容是：有線性電阻和多個(gè) 獨(dú)立電 源組成的線性電路中，任何一支路中的電流（或電壓）等于各個(gè) 獨(dú)立 電源單獨(dú)作用時(shí)，在此支路中所產(chǎn)生的電流（或電壓）的代數(shù)和。 3. 用指針式電壓表或電流表測(cè)量電 壓或電流時(shí)，如果儀表指針反偏，則必須調(diào)換儀表極性，重新測(cè)量。三個(gè)閉合回路的電流正方向可設(shè)為 ADEFA、 BADCB 和 FBCEF。 基爾霍夫第一定律，也稱節(jié)點(diǎn)電流定律（ KCL）：對(duì)電路中的任一 節(jié)點(diǎn)，在任一時(shí)刻，流入節(jié)點(diǎn)的電流之和等于流出節(jié)點(diǎn)的電流之和。若指針正向偏轉(zhuǎn)或數(shù)顯表顯示正值，則表明該點(diǎn)電位為正（即高于參考點(diǎn)電位）；若指針反向偏轉(zhuǎn)或數(shù)顯表顯示負(fù)值，此時(shí)應(yīng)調(diào)換萬用表的表棒，然后讀出數(shù)值，此時(shí)在電位值之前應(yīng)加一負(fù)號(hào)（表明該點(diǎn)電位低于參考點(diǎn)電位）。 1. 分別將兩路直流穩(wěn)壓電源接入電路，令 U1＝ 6V， U2＝ 12V。 2. 會(huì)計(jì)算電路中各 點(diǎn) 電位 。 3232 RR RRRbc ?? bcac RRR ?? 1 3. 電阻混聯(lián)電路電壓與電流的測(cè)量： （ 1） 接上穩(wěn)壓電源， 用直流電壓表 測(cè)各電阻的端電壓 ，將測(cè)量結(jié)果填入自擬表格中 。 （ 3）求各部分的電壓、電流和功率 根據(jù)歐姆定律，電阻的串、并聯(lián)特點(diǎn)和電功率的計(jì)算公式分別求出電路各部分的電壓、電流和功率。 2. 心得體會(huì)及其它。 自擬表格， 將測(cè)量的各數(shù)據(jù)填入表 格 中。 （ 3） 電阻特點(diǎn)： 等效電阻（總電阻）等于各串聯(lián)電阻之和。 3．直流毫安表應(yīng)與被測(cè)電路串聯(lián)使用， 并且要注意極性與量程的合理選擇。 3. 學(xué)會(huì)用電流插頭、插座測(cè)量電路中電流的方法。 3. 在 實(shí)訓(xùn) 內(nèi)容 3 和 4 中，電路電流的計(jì)算值為?=1mA，卻用萬用表 檔去測(cè)量該電流，這純?yōu)?實(shí)訓(xùn) 所需。 萬用表電流量限 內(nèi)阻值 （ Ω ） 兩個(gè)量限的測(cè)量值 I1 （ mA） 電路計(jì)算值 I （ mA） 兩次測(cè)量計(jì)算值 I’ (mA) I1 的相對(duì) 誤差 (%) I’的相對(duì)誤差 (%) 5mA 和 R5mA 參照 實(shí)訓(xùn) 一的結(jié)果。 三、 實(shí)訓(xùn) 設(shè)備 序號(hào) 名 稱 型號(hào)與規(guī)格 數(shù) 量 備注 1 直流穩(wěn)壓電源 0~30V 1 2 指針式萬用表 MF47 或其他 1 自備 3 直流 毫安 表 0~2020mA 1 4 可調(diào)電阻箱 0~9999Ω 1 DDZ12 5 電阻器 按需選擇 四、 實(shí)訓(xùn) 內(nèi)容 1. 雙量限電 壓表兩次 測(cè)量 法 按圖 23 電路， 實(shí)訓(xùn) 中利用 實(shí)訓(xùn) 臺(tái)上的一路直流穩(wěn)壓電源，取 US＝ ， Ro選用 50kΩ (取自電阻箱 )。 第二次測(cè)量時(shí)應(yīng)與電壓表串接一個(gè)已知阻值的電阻器 R， 電壓表讀數(shù)為 U2。＝ I/2，出現(xiàn)很大的誤差。 二、原理說明 減小因儀表內(nèi)阻而產(chǎn)生的測(cè)量誤差的方法有以下兩種： 1. 不同量限兩次測(cè)量計(jì)算法 當(dāng)電壓表的靈敏度不夠高或電流表的內(nèi)阻太大時(shí)，可 利用多量限儀表對(duì)同一被測(cè)量用不同量限進(jìn)行兩次測(cè) 量， 用所得讀數(shù)經(jīng)計(jì)算后可得到較準(zhǔn)確的結(jié)果。 5. 本 實(shí)訓(xùn) 僅測(cè)試指針式儀表的內(nèi)阻。 被測(cè)電流表量限 S 斷開時(shí)的表讀數(shù)（ mA） S 閉合時(shí)的表讀數(shù)（ mA） RB（ Ω） R1（ Ω） 計(jì)算內(nèi)阻 RA （ Ω） mA 5 mA 2. 根據(jù)“分壓法”原理按圖 12 接線，測(cè)定指針式萬用表直流電壓 10V 檔量限的內(nèi)阻。設(shè)所用電壓表和電流表的 內(nèi)阻分別為 RV=20kΩ， RA=100Ω， 電源 U=20V，假定 RX的實(shí)際值為 R=10 kΩ。此時(shí)有： RV＝ RB＋ R1 電壓表的靈敏度為： S＝ RV/U (Ω /V) 。 A為被測(cè)內(nèi)阻 (RA)的直流電流表。 二、原理說明 1. 為了準(zhǔn)確地測(cè)量電路中實(shí)際的電壓和電流，必須保證儀表接入電路后不會(huì)改變被測(cè)電路的工作狀態(tài)。這就要求電壓表的內(nèi)阻為無窮大、電流表的內(nèi)阻為零。測(cè) 量時(shí)先斷開開關(guān) S，調(diào)節(jié)電流源的輸出電流 I 使 A表指針 滿偏轉(zhuǎn)。 式中 U 為電壓表滿偏時(shí)的電壓值?，F(xiàn)在來計(jì)算用此兩電路 測(cè)量結(jié)果的誤差。 被測(cè)電壓表 量 限 S 閉合時(shí)表讀數(shù)（ V） S 斷開時(shí)表讀數(shù)（ V） RB (kΩ ) R1 (kΩ ) 計(jì)算內(nèi)阻 RV（ kΩ） S (Ω /V) 10V 3. 用指針式萬用表直流電壓 10V檔量程測(cè)量圖 13 電路中 R1上的電壓 U’R1之值，并計(jì)算測(cè)量的絕對(duì)誤差與相對(duì)誤差。由于所選指針表的型號(hào)不同，本 實(shí)訓(xùn) 中所列的電流、電壓量程及選用的 RB、 R1等均會(huì)不同。 如圖 21 所示電路，欲測(cè)量具有較大 內(nèi)阻 R0 的電動(dòng)勢(shì) US 的開路電壓 Uo 時(shí)，如果所用電壓表的內(nèi)阻 Rv 與 R0 相 差不大時(shí)，將會(huì)產(chǎn)生很大的測(cè)量誤差。 如果用有不同內(nèi)阻 RA RA2的兩檔量限的電流表作兩次測(cè)量并經(jīng)簡(jiǎn)單的計(jì)算就可得到 較準(zhǔn)確的電流值。由圖可知： Ul＝VSV RRUR?0, U2＝VSV RRRUR ??0。用指針式萬用表的直流電壓 10V兩檔量限進(jìn)行兩次測(cè)量，最后算出開路電壓 U’o之值。 4. 單量限電流表兩次測(cè)量法 實(shí)訓(xùn) 線路同 3。因?yàn)?實(shí)訓(xùn) 中，已知萬用表 檔的內(nèi)阻＞ 300Ω，接入電路后總電流＜ ，故可如此用。 二、原理說明 歐姆定律是電路的 基本定律之一，它反映了電路中電壓、電流和電阻等基本物理量之間的關(guān)系。 4． 實(shí)訓(xùn) 過程中，注意觀察電源和電阻變化時(shí)，直流毫安表的變化情況。 （ 4） 電壓分配： 各串聯(lián)電阻對(duì)總電壓起分壓作用，各電阻 兩端 的電壓與 各 電阻 的阻值 成正比。 2. 電阻并聯(lián)電路的測(cè)量 （ 1）按圖 42 所示電路連接 實(shí)訓(xùn) 原理電路， （ 2）將直流穩(wěn)壓電源輸出 6V 電壓接入電路。 圖 41 電阻串聯(lián)電路 圖 42 電阻并聯(lián)電路 10 實(shí)訓(xùn) 五 電阻的混聯(lián)電路 一、 實(shí)訓(xùn) 目的 1． 認(rèn)識(shí) 電阻的 混聯(lián)電路，會(huì)分析混聯(lián)電路的等效電阻 。 2． 伏安法測(cè)電阻 伏安法又稱電流表 電壓表法，是一種間接測(cè)量電阻的方法。 （ 2） 將直流毫安表連入測(cè)量回路中 ，測(cè) 量 流經(jīng)各電阻電流 ， 并 將測(cè)量結(jié)果填入自擬表格中。 二、原理說明 電路中各點(diǎn)的電位，就是從該點(diǎn)出發(fā)通過一定的路徑到達(dá)參考點(diǎn)，其電位等于此路徑上全部電壓降的代數(shù)和 。（先調(diào)準(zhǔn)輸出電壓值，再接入 實(shí)訓(xùn) 線路中。數(shù)顯表也可不調(diào)換表棒，直接讀出負(fù)值。即對(duì)電路中的任一個(gè)節(jié)點(diǎn)而言，應(yīng)有Σ I＝ 0。 2. 分別將兩路直流穩(wěn)壓源接入電路，令 U1＝ 6V， U2＝ 12V。此時(shí)指針正偏，可讀得電壓或電流值。 當(dāng)某個(gè)電源 單獨(dú)作用時(shí)，其余不起作用的電源應(yīng)保留內(nèi)阻 ，多余電壓源作短路處理，多余電流源作開路處理。 五、 實(shí)訓(xùn) 注意事項(xiàng) 1. 用電流插頭測(cè)量各支路電流時(shí)，或者用電壓表測(cè)量電壓降時(shí)，應(yīng)注意儀表的極性，并應(yīng)正確判斷測(cè)得值的＋、－號(hào)。 一個(gè)恒流源在實(shí)用中，在一定的電壓范圍內(nèi)，可視為一個(gè)理想的電流源，即其輸出電流不隨負(fù)載兩端的電壓（亦即負(fù)載的電阻值）而變。 （ 2） 利用圖 92(a)中的元件和儀表，按圖 92(b) 接線。 二、原理說明 1. 任何具有兩個(gè)出線端的部分電路稱為二 端網(wǎng)絡(luò)。 利用開關(guān) K2，分別測(cè)定 UOc 和 Isc,并計(jì)算出 R0。其次，歐姆檔必須經(jīng) 調(diào)零后再進(jìn)行測(cè)量。 二、 原理說明 1. 負(fù)載獲得最大功率的條件 在閉合電 路中，電源電動(dòng)勢(shì)所提供的功率，一部分消耗 在電源的內(nèi)電阻 r 上，另一部分消耗在負(fù)載電阻 RL上 。而負(fù)載電阻（如揚(yáng)聲器等）往往是較小的定值，且希望能從電源獲得最大的功率輸出，而電源的效率往往不予考慮。 2. 在最大功率附近處可多測(cè)幾點(diǎn)。 2. 用萬用表歐姆檔檢查故障時(shí)，應(yīng)先切斷電源，根據(jù)故障現(xiàn)象，大致判斷故障區(qū)段。 （ 2） 將圖 121 中 B 點(diǎn)開路，重測(cè)各點(diǎn)電位及各段電壓，記入表 121 中。 故障 1： 故障 2： 故障 3： 五、注意事項(xiàng) 1. 根據(jù)實(shí)訓(xùn) 結(jié)果 ，說明當(dāng)某段串聯(lián)電路發(fā)生故障（開路或短路）時(shí)，該段電路中各段電壓或各點(diǎn)的電位有何變化？ 2. 根據(jù)實(shí)訓(xùn) 結(jié)果 ，說明當(dāng)某無源二端網(wǎng)絡(luò)中有開路或短路處時(shí)，該網(wǎng)絡(luò)的等效電阻有何變化？ 六、預(yù)習(xí)與思考題 實(shí)際應(yīng)用中， 應(yīng)如何檢查電路故障 ？ 七、實(shí)訓(xùn)報(bào)告 1. 根據(jù)實(shí)訓(xùn)結(jié)果， 總結(jié)檢查電路故障的一般方法有那些？ 2. 心得體會(huì)及其它。 1. 在 A支路施加 U1=8V的直流電壓 , 測(cè)量 B 支路的短路電流 I2。 六、預(yù)習(xí)思考題 互易定理適用的條件是什么？為什么？ 實(shí)訓(xùn)十四 已知和未知電路元件