【正文】 整理實。三、實驗報告要求 在坐標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。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。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。 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。 按預習要求設計的電路連接線路，觀察并描繪經(jīng)過阻尼欠阻尼情況下的方波響應及相應的狀態(tài)軌跡。 （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，并計論構成上述兩種電路的條件。觀測全響應時，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。在R、 C 兩端分別觀察零輸入響應和零狀態(tài)響應時 uct 和 ict 的波形。開關首先置于位置 2，當 電容器電壓為零以后，開關由位置 2 轉到位置 1，即可用示波器觀察到零狀態(tài)響應波形；電路達到穩(wěn)態(tài)以后，記錄下電路到達穩(wěn)態(tài)的時間。 研究 RC 微分電路和積分電路二、實驗任務 研究 RC 電路的零輸入響應與零狀態(tài)響應和全 響應 實驗電路如圖 68所示。 學習用示波器測量一階電路的時間常數(shù)。 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。如果采用串聯(lián)電容，當兩端電壓不變的情況下，感性負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)。 (a)(b)圖正確， (c)(d圖 )不正確。 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，用相量圖說明。 （ 3） 測出 cos=1時的電容值。）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、計算負載端的 cos。 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 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)，設計出實驗方案及電路圖。 學習用交流電流表，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)。 實驗三交流參數(shù)的測定及功率因數(shù)的提高 一、實驗目的 加深理解正弦交流電路中電壓和電流的相量概念。 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 結果08 8 0 理論 計算00 0 0 測量 結果03 5 6 *小燈泡測量結果 I = = = = +I =I3== 計算的基礎，不確定參考方向理論計算就無法迚行；在實驗測量中，如果不標出支路的參考方向，就不能確定測出數(shù)據(jù)的正負，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)。將電壓表的正極和負極圖 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，說明參考方向和真實方向相反。 (4).參考方向 無論是應用網(wǎng)絡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值。 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。 2） 若被測網(wǎng)絡的結構已知，可先將線性有源一端口網(wǎng)絡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。 （ 2） 線性有源一端口網(wǎng)絡等效電阻 Req 的測量方法 1） 線性有源一端口網(wǎng)絡的開路 Uoc及短路電流 Isc，則等效電阻為 R Uoc Isc 這種方法比較簡便。 戴維南定 理 戴維南定理是指任何一個線性有源一端口網(wǎng)絡，總可以用一個電壓源與電阻串聯(lián)的有源支路來代替，電壓等于該網(wǎng)絡的開路電壓 Uoc，而電阻等于該網(wǎng)絡所有獨立源為零時端口等效電阻 Req 測量線性有源一端口網(wǎng)絡等效參數(shù)的方法介紹 （ 1） 線性有源一端口的開路電壓 Uoc及短路電流 Isc的測量 用電壓表、電流表直接測出開路電壓 Uoc 或短路電流 Isc。疊加定理只適用于線性電路中的電壓和電流。沿閉合回路的電壓降代數(shù)和為零。 學習線性有源一端口網(wǎng)絡等效電路參數(shù)的測量方法 學習自擬實驗方案，合理設計電路和正確選用元件、設備、提高分析問題和解決問題的能力二、實驗原理 基爾霍夫定律： 基爾霍夫定律是電路普遍適用的基本定律。一般取 19Ω。所以要把電流 信號轉化為電壓信號，而電阻上的電流、電壓信號是同相的，只相差 r 倍。即電流電壓的伏安特性曲線。 答：利用示波器的 XY 方式，此時鋸齒波信號被切斷， X 軸輸入電阻的電流信號，經(jīng)放大后加至水平偏轉板。 圖 57圖 58 這里，電源變壓器的副邊沒有保護接地 ，示波器的公共點可以選圖示接地點，以減少誤差。 圖 53 接 線，測量下列電阻元件的電流、電壓波形及相應的伏安特性曲線（電源頻率在 100Hz~1000Hz）： （ 1） 線性電阻元件（阻值自選） （ 2） 給定非線性電阻元件（測量電壓圍由指導教師給定）電路如圖 57 按圖 54接線，測量電容元件的庫伏特性曲線。 學習用示波器測量電壓、電流、磁鏈、電荷等電路的基本變量掌握元件特性的示波測量法，加深對元件特性的理解。 圖 133是串并式半波整流交流電壓測量電路。磁電系表頭不能直接測量交流電，必 須先將交流電壓經(jīng)整流電路變換成直流電壓，使表頭指針偏轉，再根據(jù)整流后的直流電壓與被測正弦交流電壓有效值乊間的關系，確定被測正弦交流電壓的有效值。 mkR0kUk 所以有 R0kmkUk ()式中， mk 為電壓靈敏度， R0k為 k 擋阻， Uk 為 k 擋量程。 圖 13－ 2直流電壓測量電路 （ 1） 串聯(lián)電阻 R 的計算 測量每伏電壓所需的阻值，即為電壓靈敏度，用下式表示 故串聯(lián)電阻 Rm1U1 Req() 選擇 R 電阻元件時用了兩個電阻串聯(lián)，即 RR1R2， R2 為固定值，R2 在校 準直流電壓擋時使用。若要測量較高的電壓，并且要有多個量程，應采用圖 11－ 2 所示并串式分壓電路，它是常用的直流電壓測量電路，實際上是在直流電流測量電路的基礎上，串聯(lián)適當?shù)碾娮瓒M成的。 ’ 3 當在最小量程擋，最小量程擋電流為 I最小 I1 時，由分流關系 R1I1 R2I2 R3I3 R4I4 （ ） 得： R1 RgIg I1Ig （ ） R2R1R3R1R4R1I1 I2 I1 I3 I1 I4 因此，如圖 11－ 1,已知 Rg、 I I I I4,可以先算出 R RR R4 再求出分流電阻 r r r r4 從而完成直流電流測試電路的參數(shù)計算。4I=500mA 設微安表的量程 Ig=150uA,阻 Rg=。I2=10mA。缺點是分流電阻值計算較繁瑣。這時表頭支路電阻 Rg rgRW1RW2，表頭靈敏度 I0(150μ A)仍然不變。通常采用閉環(huán)抽頭轉換式分流電路，如圖 11－ 1 所示 。 1．直流電流測量電路的計算 一只表頭只能允許通過小于它的靈敏度 (I0)的電流，否則會燒毀表頭，為了擴大被測電流的圍，就要根據(jù)所測電流在表頭上并聯(lián)合適的分流電阻，使流過表頭的電流為被測電流的一部分，被測電流愈大，分流電阻愈小。測量電路的目的是把多種被測物理量轉換為適合表頭工作的直流電壓或電流。再利用轉換開關，使它在不同位置時，把表頭接在不同的測量電路上，這樣就把幾種儀表統(tǒng)一在一個儀表中，這就是萬用表。三、設計方案 1 采用阻容器件設計萬用表的量程； 2 采用運算放大器擴展萬用表的量程。 ④ 直流電阻測量電路。 ③交流電壓測量電路。 ②直流電壓測量電路。設計技術指標如下： ①直流電流測量電路。 1） 表頭靈敏度 I0 150μ A。 二、設計任務 根據(jù)實驗室提供的表頭參數(shù)要求設計量程為 10mA、 50mA、 100mA、500mA 的直流電流表電路。 R=500Ω時 R=5kΩ時 實驗十三萬用表的設計、組裝與校準 一、實驗目的 1 學會設計、計算萬用表各 類測量電路； 2 學習萬用表電路的組裝、調(diào)試與校準的方法； 3 通過實際組裝萬用表，了解處理實際問題的方法。 4．觀測負阻抗變換器的 u、 i 相位關系輸入信號為幅值 1V 的正弦波， R=300Ω， R1=R2=1KΩ ,CH1看 a 點， CH2 看 a’點 ,用示波器觀測并記錄 u、 i 的波形。 Rs=300 ΩUs=(V)(V)1(V)(V)I1(mA)(Ω )58 3．觀測負阻抗變換器的 u— i特性曲線，并讀取 R值。計算負電阻的數(shù)值，繪出負電阻的特性曲線。二、實驗任務 實驗線路如圖 106所示： 圖 10－ 6 分別測定 RL=620Ω和 RL=1000Ω時，等效負阻抗的伏安特性。 學習和了解負阻抗變換器的特性，會運用運算放大器構成負阻抗變換器， 應用戴維南定理測定含有負電阻的電壓源的伏安特性，能根據(jù)測試要求制定合理的實驗方案，選用合適的儀器儀表，正確測量負電阻的阻值、伏安特性曲線。電源接反會將運放燒壞。不同點：受控源的輸出量受其控制量的影響，隨控制量的改變而改變。 、思考題 寫出受控源與獨立源的相同點與不同點。 2， 3 的實驗數(shù)據(jù)表栺。 五．預習要求 。 ，不要使電流源負載開路。 ，運放的輸出端不能與地端短接，否則會燒壞運放。 CCVSUi==1KΩ 給定值 R2（ KΩ） 12345測量值 I1（ mA） U2（ V） rm（Ω） 10001980296739474947 （如圖 26） （ 1） 給定 Us 為 ,R1為 3KΩ， R2 和 R3為 1KΩ，負載 RL分