【正文】 （ mA） 4. 驗(yàn)證諾頓定理：從電阻箱上取得 按步驟“ 1”所得的等效電阻 R0 之值， 然后令其與直流恒流源（調(diào)到步驟“ 1”時(shí)所測(cè)得的短路電流 Isc 之值）相并聯(lián)，如圖 102 所示，仿照步驟“ 2”測(cè)其外特性，對(duì)諾頓定理進(jìn)行驗(yàn)證。為此負(fù)載電阻應(yīng)遠(yuǎn)大于電源 的內(nèi)阻，即不允許運(yùn)行在匹配狀態(tài)。 二、 原理說明 故障的形式有電路接線錯(cuò)誤、斷線、短路、接觸 不良 ，元器件或儀表選擇使用不恰當(dāng)?shù)取? （ 3） 將圖 122 中 C、 D 點(diǎn)短路，重測(cè)各點(diǎn)電位及各段電壓，記入表 122 中。 6．在 B 支路施加 U2~=5V的 1kHz 正弦波信號(hào)，測(cè)量 A支路的短路電流 I1~。 4. 穩(wěn)壓二極管是一種特殊的半導(dǎo)體二極管，其正向特性與普通二極管類似，但其反向特性較特別，如圖 141 中 d所示。 （ 2）緩慢調(diào)節(jié)穩(wěn)壓電源的輸出電壓 U，以毫安表每次增加 3mA為測(cè)試點(diǎn)，依次記錄每個(gè)電流測(cè)試點(diǎn)下元件兩端的電壓值 UX。要用它測(cè)量超過 1mA 的電流，亦即要擴(kuò)大毫安表的測(cè)量范圍，可選擇一個(gè)合適的分流電阻 RA 與基本表并聯(lián)，如圖 152 所示。 二、原理說明 1. 一只毫安表允許通過的最大電流稱為該表的量程，用 Ig表示，該表有一定的內(nèi)阻， 用 Rg表示。 UZ+（ V） I（ mA） （ 2）反向特性實(shí)訓(xùn)：將圖 143 中的 R 換成 510Ω ， 2CW51 反接，測(cè)量 2CW51 的反向 特性。 3．一般的半導(dǎo)體二極管是 一個(gè)非線性電阻元件，其伏安特性如圖 141 中 c 所示。 2. 在 B 支路施加 U2=8V的直流電壓 , 測(cè)量 A支路的短路電流 I1。 （ 3） 將圖 121 中 A、 F 點(diǎn)短路，重測(cè)各點(diǎn)電位及各段電壓，記入表 121 中。 六、預(yù)習(xí)與思考題 1. 電力系統(tǒng)進(jìn)行電能傳輸時(shí)為什么不能工作在匹配工作狀態(tài)？ 2. 實(shí)際應(yīng)用中，電源的內(nèi)阻是否隨負(fù)載而變？ 3. 電源電壓的變化對(duì)最大功率傳輸?shù)臈l件有無影響？ 七、實(shí)訓(xùn)報(bào)告 1. 根據(jù)實(shí)訓(xùn)結(jié)果，說明負(fù)載獲得最大功率的條件是什么？ 2. 心得體會(huì)及其它。 數(shù)學(xué)分析證明：當(dāng)負(fù)載電阻 RL 和電源內(nèi)阻 r 相等時(shí)， 電源輸出功率最大 （負(fù)載獲得最大功率 Pmax） ,即當(dāng) RL = r 時(shí)， 2. 匹配電路的特點(diǎn)及應(yīng)用 在電路處于“匹配”狀態(tài)時(shí)， 負(fù)載可以獲得最大功率，但 電源本身要消耗一半的功率。（測(cè) Uoc時(shí)，不接入 mA 表。 （ 3） 調(diào)節(jié)恒流源的輸出電流 IS， 使兩表的讀數(shù)與圖 92(a)時(shí)的數(shù)值相等，記錄 Is 之 值，驗(yàn)證等效變換條件的正確性。 2. 注意儀表量程的及時(shí)更換。若用數(shù)顯電壓表或電流表測(cè)量，則可直接讀出電壓或電流值。 基爾霍夫第二定律，也稱回路電壓定律（ KVL）：對(duì)電路中的任一閉和回路，沿回路繞行方向上各段電壓的代數(shù)和等于零。） 2. 以圖 61中的 A點(diǎn)作為電位的參考點(diǎn)，分別測(cè)量 B、 C、 D、 E、 F各點(diǎn)的電位值φ及相鄰兩點(diǎn)之間的電壓值 UAB、 UBC、 UCD、 UDE、 UEF 及 UFA，數(shù)據(jù)列于表中。 4. 用伏安法計(jì)算等效電阻 ： 根據(jù)所得有關(guān)數(shù)據(jù)，用伏安法計(jì)算等效電阻 Rac，將結(jié)果 填入自擬表格中 ，比較一下用不同方法所得的總等效電阻值。 2． 學(xué)會(huì)混聯(lián)電路的分析方法 。 2. 電阻并聯(lián) 電路 把兩個(gè)或兩個(gè)以 上的電阻并接 在 兩點(diǎn)之間 ，電阻 兩端 承受 同一 電壓 的電路，稱為電阻并聯(lián) 電路 ，電阻并聯(lián) 電路 的特點(diǎn)是： 9 （ 1） 電壓特點(diǎn)： 各并聯(lián)電阻兩端的電壓相等。歐姆定律分為兩部分研究： 不包含電源，只有電阻的部分電路，稱為部分電路歐姆定律：電路中的電流 I 與電阻兩端的電壓 U 成正比，與電阻 R 成反比； 含有電源和負(fù)載的閉和電路稱為全電路歐姆定律：閉和電路中的電流與電源電動(dòng)勢(shì)成正比，與電路的總電阻成反比。先用萬用表 ，得 I1。 由此兩式可解得 E 和 Ro，則 US（即 Uo）為： US＝ Uo＝ ? ?21 21 UURURUV ? 。 設(shè)電壓表有兩檔量限， U U2 分別為在這兩個(gè)不同量限下測(cè)得的電壓值，令 Rv1 和Rv2分別為這兩個(gè)相應(yīng)量限的內(nèi)阻，則由圖 21 可得出 Ul＝10 1VVRRR? US U2=20 2VVRRR? US 由以上兩式可解得 US和 R0。 U R2 R1 R10V (kΩ ) 計(jì)算值 UR1 （ V） 實(shí)測(cè)值 U’R1 (V) 絕對(duì)誤差 Δ U 相對(duì)誤差 (Δ U/UR1) 100% 12V 10kΩ 50kΩ 五、 實(shí)訓(xùn) 注意事項(xiàng) 1. 實(shí)訓(xùn) 臺(tái)上配有 實(shí)訓(xùn) 所需的恒流源，在開啟電源開關(guān)前，應(yīng)將恒流源的輸出粗調(diào)撥到2mA檔，輸出細(xì)調(diào)旋鈕應(yīng)調(diào)至最小。 4. 儀表內(nèi)阻引入的測(cè)量誤差（通常稱之為方法誤 差，而儀表本身結(jié)構(gòu)引起的誤差稱為儀表基本誤差）的計(jì)算。而實(shí)際使用的指針式電工儀表都不能滿足上述要求。 2. 用“分流法”測(cè)量電流表 的內(nèi)阻 如圖 11 所示。圖 14（ a）、 (b)為伏安法測(cè)量電阻的兩 種電路。 4. 電壓表應(yīng)與被測(cè)電路并聯(lián)使用，電流表應(yīng)與被測(cè)電路串聯(lián)使用，并且都要注意極性與量程的合理選擇。＝ASRRU? , 如果 RA＝ R，則 I39。由圖可知： Il＝ASRRU? I2＝ RRR UAS ?? 由以上兩式可解得 US和 R0，從而可得： I＝RUS＝ ? ?AA RIRRIRII11 21 ?? 由以上分析可知，當(dāng)所用儀表的內(nèi)阻與被測(cè)線路的電阻相差不大時(shí)，采用多量限儀表 不同量限兩次測(cè)量法或單量限儀表兩次測(cè)量法，通過計(jì)算就可得到比單次測(cè)量準(zhǔn)確得多的結(jié)果。否則，當(dāng)用高量限測(cè)量較低的被測(cè)值時(shí)，測(cè)量誤差會(huì)較大。 2． 實(shí)訓(xùn) 所需的電壓源，在開啟電源開關(guān)前，應(yīng)將電壓源的輸出細(xì)調(diào)旋鈕調(diào)至最小，接 通電源后，再根據(jù)需要緩慢調(diào)節(jié)。 （ 3） 測(cè)量串聯(lián)電路各電阻兩端的電壓、流過串聯(lián)電路的總電流及等效電阻。 （ 2）求混聯(lián)電路的 總電流 根據(jù)歐姆定律求出電路的總電流。 實(shí)訓(xùn) 六 電路中電位的測(cè)量 一、 實(shí)訓(xùn) 目的 1. 掌握電路中電位的測(cè)量方法 。 2. 測(cè)量電位時(shí)，用指針式萬用表的直流電壓檔或用數(shù)字直流電壓表測(cè)量時(shí)，用負(fù)表棒（黑色）接參考電位點(diǎn)，用正表棒（紅色）接被測(cè)各點(diǎn)。圖 61 中的 I I I3的方向已設(shè)定。 15 實(shí)訓(xùn) 八 疊加原理 一、 實(shí)訓(xùn) 目的 驗(yàn)證線性電路疊加原理的正確性， 掌握 線性電路疊加原理的 分析方法 。故在實(shí)用中，常將它視為一個(gè)理想的電壓源，即其輸出電壓不隨負(fù)載電流而變。 圖 92 18 實(shí)訓(xùn) 十 戴維南定理和諾頓定理 一、 實(shí)訓(xùn) 目的 1. 驗(yàn)證戴維南定理和諾頓定理的正確性，加深對(duì)該定理的理解。 U（ v） I（ mA） 五、 實(shí)訓(xùn) 注意事項(xiàng) 1. 測(cè)量時(shí)應(yīng)注意電流表量程的更換。而在電子技術(shù)領(lǐng)域里卻完全不同。當(dāng)電路出現(xiàn)故障時(shí)，應(yīng)立即切斷電源進(jìn)行檢查。 序號(hào) 名稱 型號(hào)規(guī)格 數(shù)量 備 注 1 直流 毫安 表 0~2020mA 1 2 直流電壓表 0~200V 1 3 直流穩(wěn)壓電源 0～ 30V 1 4 電阻器 若干 DDZ11 項(xiàng)目 A? /V B? /V D? /V F? /V AFU /V ABU /V CDU /V DEU /V 正常 B 點(diǎn)開路 A、 F 短路 圖 121 圖 122 23 表 122 項(xiàng)目 A? /V B? /V D? /V F? /V AFU /V ADU /V DEU /V ABU /V CDU /V 正常 B 點(diǎn)開路 C、 D 短路 4. 用萬用表的歐姆檔測(cè)量正常、故障電路的電阻： 去掉 圖 122 中所示的電源，用萬用表的歐姆檔分別測(cè)量正常情況下、 B 點(diǎn)開路、 C、 D點(diǎn)短路時(shí) EF 間的電阻值，記入表 123 中。 五、實(shí)訓(xùn)注意事項(xiàng) 1. 每次測(cè)量前，應(yīng) 注意選好所用儀表的量程及其極性。在反向電壓開始增加時(shí)，其反向電流幾乎為零，但當(dāng)電壓增加到某一數(shù)值時(shí)（ 稱為管子的穩(wěn)壓值，有各種不同穩(wěn)壓值的穩(wěn)壓管），電流將突然增加，以后它的端電壓將基本維持恒定，當(dāng)反向電壓繼續(xù)升高時(shí)其端電壓僅有少量增加。如果電流達(dá)到 36mA或者 UX達(dá)到 30V，則停止測(cè)試，并將 U調(diào)至最低。 RA 的大小可以精確算出。 2. 掌握毫安表改裝成電流表和電壓表的方法。 UZ+為 2CW51 的正向壓降。燈絲的“冷電阻”與“熱電阻”的阻值可相差幾倍至十幾倍，它的伏安特性如圖 141 中 b 曲線所示。 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。 （ 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。 2. 在最大功率附近處可多測(cè)幾點(diǎn)。 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 。 利用開關(guān) K2，分別測(cè)定 UOc 和 Isc,并計(jì)算出 R0。 （ 2） 利用圖 92(a)中的元件和儀表，按圖 92(b) 接線。 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)。此時(shí)指針正偏，可讀得電壓或電流值。即對(duì)電路中的任一個(gè)節(jié)點(diǎn)而言，應(yīng)有Σ I＝ 0。（先調(diào)準(zhǔn)輸出電壓值，再接入 實(shí)訓(xùn) 線路中。 （ 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。 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 。 （ 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。 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. 單量限電流表兩次測(cè)量法 實(shí)訓(xùn) 線路同 3。由圖可知： Ul＝VSV RRUR?0, U2＝VSV RRRUR ??0。 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。 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。 式中 U 為電壓表滿偏時(shí)的電壓值。這就要求電壓表的內(nèi)阻為無窮大、電流表的內(nèi)阻為零。 A為被測(cè)內(nèi)阻 (RA)的直流電流表。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。 5. 本 實(shí)訓(xùn) 僅測(cè)試指針式儀表的內(nèi)阻。＝ I/2，出現(xiàn)很大的誤差。 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 )。 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。 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。 自擬表格， 將測(cè)量的各數(shù)據(jù)填入表 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. 會(huì)計(jì)算電路中各 點(diǎn) 電位 。若指針正向偏轉(zhuǎn)或數(shù)顯