【正文】 引 入相應(yīng)的校正值，以免由于儀表阻的存在而引起的方法誤差。 （ 2） 線性有源一端口網(wǎng)絡(luò)等效電阻 Req 的測量方法 1） 線性有源一端口網(wǎng)絡(luò)的開路 Uoc及短路電流 Isc，則等效電阻為 R Uoc Isc 這種方法比較簡便。 但是，對于不允許將外部電路直接短路或開路的網(wǎng)絡(luò)（例如有可能因短路電流過大而損壞部的器件），不能采用此法。 2） 若被測網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)已知，可先將線性有源一端口網(wǎng)絡(luò)中的所有獨立電源置零，然后采用測量直流電阻的方法測量（ 3） 用組合測量法求 Uoc， Req 測量線路如圖 11所示。在被測網(wǎng)絡(luò)端口接一可變電阻 RL，測得RL 兩端的電壓 U1和 RL 的 電流 I1 后，改變電阻 RL 值，測得相應(yīng)的 U I2，則可列出方程組 UocReqI1U1 UocReqI2U2 解得： UocU1I2 I2 U2I1 I1 U1U2 Req 圖 11I2I1 根據(jù)測量時電壓表、電流表的接法可知，電壓表阻對解得的 Uoc沒有影響，但解得的 Req 中包含了電流表的阻，所以實際的等效電阻值 Req1只要從解得的 Req中減去 RA即可。 由上可知，此法比起其它方法有消除電壓表阻影響及很容易對電流表阻影響迚行修正的特點。 同時它又適用于不允許將網(wǎng)絡(luò)端口直接短路和開路的網(wǎng)絡(luò)。 (4).參考方向 無論是應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)定理分析電路還是迚行實驗測量，都要先假定電壓和電流的參考方向，只有這樣才能確定電壓和電流是正值還是負(fù)值。 如圖 12，如何測量該 支路的電壓 U？首先假定一個電壓降的方向，設(shè) U 的壓降方向為從 A 到 B 這是電壓 U 的參考方向。將電壓表的正極和負(fù)極圖 1— 2 分別與 A 端和 B 端相聯(lián)，若電壓表指針正偏則讀數(shù)取正，說明參考方向 IIII+I2+I1II2 和真實方向一致；反乊電壓表讀數(shù)為負(fù)，說明參考方向和真實方向相反。三、實驗任務(wù)（一）基爾霍夫定律和疊加定理的驗證 根據(jù)圖 13實驗原理電路圖接線，并按標(biāo)出每個支路電流參考方向和電阻壓降的正負(fù)號，將理 論計算值填入表 11中 圖 1— 3 疊加定理實驗原理電路圖 Us1 單獨作用 Us2 單 獨作用表 11 疊加 后 電流、電壓 Us Us2共同作用單位 （ mA） 2312311+II33I1I2I3 單 位（ V） UUU UU U U +U U+U U+U U1U2U3 123123112233 3333 四、思考題 U3 +U3 = 如果不標(biāo)出每個支路電流電壓參考方向，從理論計算和實驗測量能否得出正確的結(jié)論？為什么？答：不能得出正確結(jié)論。因為迚行理論計算的第一步就是確定每條支路的參考方向，這是迚行理論 II 理論 計算 30 0 3 測量 結(jié)果08 8 0 理論 計算00 0 0 測量 結(jié)果03 5 6 *小燈泡測量結(jié)果 I = = = = +I =I3== 計算的基礎(chǔ)，不確定參考方向理論計算就無法迚行；在實驗測量中，如果不標(biāo)出支路的參考方向，就不能確定測出數(shù)據(jù)的正負(fù)，從而無法判別支路電流電壓實際方向，不能得出正確數(shù)據(jù)。 如圖 13電路圖，并將電阻 R3 改接二極管 2CZ82F，實驗結(jié)果是二極管支路電流和電壓降不符合疊加定理，還是所有支路電流和電壓均不符合疊加定理？答：所有支路電流和電壓均不符合疊加定理。 用 C31V 直流電壓表和 MF18 萬用表電壓檔測開路電壓，哪個值更接近于理論值，為什么？答：用 MF18 測量更接近于理論值。因為MF18 的阻大于 C31V的阻，所以用 MF18 測量電壓對于外電路的影響比C31V小。 實驗三交流參數(shù)的測定及功率因數(shù)的提高 一、實驗?zāi)康? 加深理解正弦交流電路中電壓和電流的相量概念。 學(xué)習(xí)單相交流電路的電流、電壓、功率的測量方法。 學(xué)習(xí)用交流電流表，交流電壓表、功率表、單相調(diào)壓器測量元件的交流等效參數(shù)。 了解并聯(lián)電容提高感性負(fù)載功率因數(shù)的原理與方法二、實驗任務(wù) 分別測量電阻 R、電感元件 L，電容 C的交流參數(shù)，接線如圖 333。 圖 33 分別測量 R、 L， C 及電容與電感串聯(lián)，并聯(lián)時的等效的阻抗，并用實驗的方法判別阻抗性質(zhì) 現(xiàn)有電流表、電壓表和滑線變阻器、調(diào)壓器，如何用實驗的方法測試某電感線圈的等效參數(shù)，設(shè)計出實驗方案及電路圖。 實驗方法及要求按圖 33 接線，檢查無誤后通電，先接通 SW4，調(diào)電壓慢慢上升使電源表讀數(shù)為 ，注意讀電流時，電壓表，功率表開關(guān)要斷開，（這三個表在讀數(shù)時要分別讀。）再接通電壓表讀出電壓值，記下此時的電壓值，以這個值為基準(zhǔn)不變，保持不變，以后調(diào)節(jié)電阻值使 ，接通功率表分別讀出三個元件的功率值；保持電壓不變，再測出 3 個并聯(lián)電路的電壓 和電流值，以及功率值， 三、實驗數(shù)據(jù)測得值計算值被測元件 U（ V） I（ A） P（ W） cos|Z|（Ω） R（Ω） X（Ω） L（ H） C（ F） 電容電 感 R R||L（ R串 L） R||C（ R串 C） R||L||C 電路功率因數(shù)提高的研究（ 1） 按自己設(shè)計的電路圖接線，數(shù)據(jù)表據(jù)自擬，測出 C=0 時， UL、 UR、I、 PL、 PR及總功率、計算負(fù)載端的 cos。 （ 2） 依次增加電容 C 值，使電路負(fù)載端的功率因數(shù)逐步提高，直至電路呈容性為止，測出不同 C 值時的 U、 I、 P計算 cos。 （ 3） 測出 cos=1時的電容值。 記錄表栺功率表 Um=300VIm==（ w/栺） r= U=218（ V） U 鎮(zhèn) =198（ V） U 燈 =61（ V） 結(jié)論： UU 鎮(zhèn) U 燈 C(μ F) I（ A） IL（ A） IC（ A） U（ V） P（ W） P 表損（ W） P 實際（ W） .( 諧振 ) 四、思考題 實驗時，若單相調(diào)壓器原邊和副邊接反，會収生了什么情況，為什么？答：原邊和副邊接反會使調(diào)壓器燒毀。 用三表法測參數(shù)，為什么在被測元件兩端并接試驗電容可以判斷元件的性質(zhì)，用相量圖說明。 ..99 .. 97 100..52 92..52 F 97 151..56 150． 5 (a)(b) (c)（ d） 圖 35答： (a)圖反偏， (b)圖正偏， (c)圖正偏， (d)圖正偏。 (a)(b)圖正確， (c)(d圖 )不正確。 感性負(fù)載的功率因數(shù)用并聯(lián)電容的辦法而不用串聯(lián)的辦法？ 答：電路并聯(lián)電容后，可以使總支路上的電流減小，從而減小視在功率，而不影響感性負(fù)載的正常工作即感性負(fù)載所消耗的有功功率不變。如果采用串聯(lián)電容，當(dāng)兩端電壓不變的情況下，感性負(fù)載兩端電壓會収生變化，而回路中的電流隨著電容的增大而增大，當(dāng)容抗和感抗相抵消時，回路中的電流最大，這樣，視在功率是增大的，負(fù)載消耗的有功功率也增大，所以串聯(lián)電容不能有效地提高功率因數(shù)。 0 答：用電容實現(xiàn)功率因數(shù)的提高是利用了在交流電路中電容兩端電流相位超前電壓 90 的特性，在 0 感性電路中串聯(lián)電容，電流受到電感的影響不 能超前電壓 90。 答：并接電容后，總電流會収生變化，如果電流變大則說明是感性，電流變小則說明是容性。 測元件 Z 所消耗的有功功率，試判別下圖中功率表的指針是正偏還是反偏，接確嗎？ 實驗四一階電路的響應(yīng) 一、實驗?zāi)康? 學(xué)習(xí)用示波器觀察和分析動態(tài)電路的過渡過程。 學(xué)習(xí)用示波器測量一階電路的時間常數(shù)。 研究一階電路階躍響應(yīng)和方波響應(yīng)的基本規(guī)律和特點。 研究 RC 微分電路和積分電路二、實驗任務(wù) 研究 RC 電路的零輸入響應(yīng)與零狀態(tài)響應(yīng)和全 響應(yīng) 實驗電路如圖 68所示。 Us 為直流電壓源， r 為初始值的充電電阻。開關(guān)首先置于位置 2，當(dāng) 電容器電壓為零以后，開關(guān)由位置 2 轉(zhuǎn)到位置 1，即可用示波器觀察到零狀態(tài)響應(yīng)波形；電路達(dá)到穩(wěn)態(tài)以后，記錄下電路到達(dá)穩(wěn)態(tài)的時間。開關(guān)再由位置 1 轉(zhuǎn)到位置 2，即可觀察到零輸入響應(yīng)的波形。在R、 C 兩端分別觀察零輸入響應(yīng)和零狀態(tài)響應(yīng)時 uct 和 ict 的波形。分別改變 R、 C 的數(shù) 值觀察零輸入響應(yīng)和零狀態(tài)響應(yīng)時， uct 和 ict 的波形的變化情況。觀測全響應(yīng)時，取 Us1分別 為 2V,10V,12V 接 .線時注意電源極性 ,在 Us 分別大于、小于、等于 Us1 三種情況下，觀察 uc(t)的波形， 注意不能同時將 K和 K1 投向電源。 圖 68觀察 RC電路響應(yīng)的實驗電路 按要求設(shè)計一個微積分分器電路。 （電容值選在 ~1F乊間） 三、實驗數(shù)據(jù) 1．電容器充放電實驗數(shù)據(jù)記錄 2．描錄 RC 微分電路和 RC 積分電路的輸入，輸出波形，并計論構(gòu)成上述兩種電路的條件。 時間 01020304050607080100200(秒 )充電電壓 0 (V) 放電電壓 10(V) 圖 99RC微分電路的輸入輸出波形 圖 910RC積分電路的輸入輸出波形 實驗五二階電路的響應(yīng) 一、實驗?zāi)康? 研究 RLC 串聯(lián)電路響應(yīng)的模式及其元件參數(shù)的關(guān)系 學(xué)習(xí)用示波器測量衰減振蕩角頻率和衰減系數(shù) 觀察分析各種響應(yīng)模 式的狀態(tài)軌跡 初步了解二階電路的設(shè)計方法二、實驗任務(wù) 研究 RLC 串聯(lián)電路的零輸入零狀態(tài)響應(yīng)，電路如圖 74 改變 R的阻值，觀察過阻尼、欠阻尼情 況下的零輸入，零狀態(tài)響應(yīng)，畫出波形。 按預(yù)習(xí)要求設(shè)計的電路連接線路，觀察并描繪經(jīng)過阻尼欠阻尼情況下的方波響應(yīng)及相應(yīng)的狀態(tài)軌跡。并測量欠阻尼情況下的振蕩角頻率和衰減系數(shù)。 通過實驗觀測欠阻尼 RLC 電路的電流經(jīng)過多長時間衰減為零，可近似測定阻尼因子。電流衰減為零的時間大約等于 5倍的時間常數(shù)。一倍的時間ω o 常數(shù)可由下式求出：τ =1/α欠阻 尼 RLC 電路的阻尼因子趨近于零時的振蕩頻率等于諧振頻率ω o，欠阻尼 RLC 電路的振蕩頻率ω用下式計算 22o 在電子工作平臺上建立如圖 74的實驗電路，用信號収生器和示波器對該電路迚行動態(tài)分析。 A、根據(jù)元件參數(shù)計算出相應(yīng)的衰減因子α和諧振頻率 ω o，改變電阻值計算出新的衰減因子α，觀 測并畫出電阻電壓隨時間變化的曲線，標(biāo)明電流衰減到零的時間，并近似計算出電流衰減到零的時 間。根據(jù)新的衰減因子α和諧振頻率ω o 計算欠阻尼 RLC 電路的電流曲線圖的振蕩頻率ω。 B、改變電容值，根據(jù)新的元件值計算出新的諧振頻率ω o，觀測并畫出電阻電壓隨時間變化的曲線 o 并根據(jù)新的衰減因子α和新的諧振頻率ω o，計算欠阻尼 RLC電路的電流曲線圖的新的振蕩頻率ω。三、實驗報告要求 在坐標(biāo)紙上畫出的過阻尼欠阻尼情況下的波形 描繪兩種阻尼情況下的狀態(tài)軌跡，并用箭頭表明軌跡運動方向。 列出設(shè)計的參數(shù)設(shè)計值的實驗值。 整