【正文】 2V 圖 31(a)RC 串聯(lián)電路 圖 31(b) RC 串聯(lián)電路的電壓、電流相量圖 （ 2）日光燈電路 圖 32(a)是日光燈電路，它實(shí)際上是電感線圈（鎮(zhèn)流器） L 與電阻（日光燈管） R 串聯(lián)后，組成的感性負(fù)載電路，接在接觸調(diào)壓變壓器的輸出端、調(diào)壓器輸出電壓 U? 是鎮(zhèn)流器 L 端電壓 LU? 和燈管端電壓 RU? 的相量和即 LR UUU ??? ?? ，其電壓相量圖如圖 32(b)所示。 （ 1）在單相正弦交流電路中，電壓和電流之間的關(guān)系滿足相量形式的基爾霍夫定律即 0??I? 0??U? 圖 31(a)為 RC 串聯(lián)電路，在正弦信號(hào) U? 的激勵(lì)下， RU? 與 CU? 保持有 90176。 9 實(shí)驗(yàn) 三 單相交流電路 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模? 1．研究正弦穩(wěn)態(tài)交流電路中電壓、電流相量之間的關(guān)系； 2．學(xué)習(xí)交流電流表、電壓表、功率表的使用方法； 3．熟悉日光燈電路的組成，掌握其接線方法； 4．加深理解感性負(fù)載并聯(lián)電容器提高功率因數(shù)的基本概念。 3．對(duì)疊加定理實(shí)驗(yàn)的步驟 4 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，你能得出什么樣的結(jié)論。 六 、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求 1．將疊加定理驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)中的實(shí)測(cè)值與理論值進(jìn)行比較、分析電源內(nèi)阻對(duì)二者之間誤差的影響。畫出實(shí)驗(yàn)線路和記錄數(shù)據(jù)的表格。 五、 預(yù)習(xí)要求 1．復(fù)習(xí)與本實(shí)驗(yàn)有關(guān)的定理、原理等。測(cè)量中應(yīng)注意儀表量程的更換。 2．電壓表、電流表接入電路前應(yīng)設(shè)置好量程，如果事前不能確定應(yīng)先設(shè)置在大量程下，接入電路時(shí)應(yīng)注意儀表的極性。 表 21 驗(yàn)證疊加定理 項(xiàng)目 Uad（ V） Udc（ V） Ubd（ V） Uac（ V） Iac（ mA） E 單獨(dú)作用 Is 單獨(dú)作用 共同作用 疊加計(jì)算 表 22 AC 支路為穩(wěn)壓二極管時(shí)各支路電壓及 AC 支路電流 （選作） 項(xiàng)目 Uad（ V） Udc（ V） Ubd（ V） Uac（ V） Iac（ mA） E 單獨(dú)作用 Is 單獨(dú)作用 共同作用 疊加計(jì)算 8 四、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng) 1．連接電路和改接電路時(shí)必須在斷電下操作，穩(wěn)壓電源在接入電路前應(yīng)將其輸出電壓調(diào)至要求值后斷電接入電路，恒流源應(yīng)接負(fù)載后在選定量程下由小至大調(diào)至要求值，不允許恒流源長(zhǎng)時(shí)間開(kāi)路。 驗(yàn)證非線性元件不適用疊加定理。 將鈕子開(kāi)關(guān) S1 斷開(kāi)，使 A、 B 端連至短路側(cè)，同時(shí)將電流源 Is 接通，再測(cè)各支路兩端的電壓和各支路電流，此時(shí)為電流源單獨(dú)作用的值，也記入表中。將電路實(shí)驗(yàn)單元中的鈕子開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，這就是電壓源單獨(dú)作用時(shí)的接線。 驗(yàn)證疊加定理。 調(diào)節(jié)可調(diào)穩(wěn)壓、穩(wěn)流源上的穩(wěn)流源，使電流源輸出為 15mA，且在實(shí)驗(yàn)中應(yīng)保持此值不變。若電源內(nèi)阻不能忽略時(shí)，在電路中應(yīng)用與之相等的電阻代替。 6 實(shí)驗(yàn)電路如圖所示，電路中有兩個(gè)獨(dú)立電壓源 Us 和 Is，當(dāng)它們共同作用時(shí)（如圖 21（ a）所示） ，各支路的電流或電壓應(yīng)是僅有 Us 單獨(dú)作用時(shí)（如圖 21（ b） 所示）和僅有 Is 單獨(dú)作用時(shí)（如圖 21（ c） 所示） 各對(duì)應(yīng)支路電流或電壓的代數(shù)和 。應(yīng)注意，這里的激勵(lì)是指獨(dú)立電源，并且必須全部激勵(lì)同時(shí)增大或縮小 K 倍，否則將導(dǎo)致錯(cuò)誤的結(jié)果 。取和時(shí)，應(yīng)注意各分量前的“十”、“一”號(hào)； （ 4）原電路的功率不等于按各分電路計(jì)算所得功率的疊加，這是因?yàn)楣β适请妷号c電流的乘積。 使用疊加定理時(shí)應(yīng) 注意 以下幾點(diǎn)： （ 1）疊加定理適用于線性電路即線性電阻電路，不適于非線性電路（線性電阻兩端電壓與電流的關(guān)系，服從歐姆定律，即 )iRU? ； （ 2）在疊加的各分電路中，不作用的電壓源置零，在電壓源處用短路代替；不作用的電流源置零，在電流源處用開(kāi)路代 替。所謂某一激勵(lì)單獨(dú)作用，就是除激勵(lì)外，其余激勵(lì)均為零值。 2．學(xué)習(xí)直流 儀器儀表 的測(cè)量方法。 五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求 整理和完善實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及表格?？勺冸娮?R 用電阻箱。供電壓為 110V，將量程與測(cè)量值記錄在表 13 中，測(cè)量電路如圖 16 所示。 表 11 中 被測(cè)電壓 6V 12V 18V 24V 萬(wàn)用 表 量程 (V) 測(cè)量值 (V) 測(cè)量直流電流 用數(shù)字式毫安表測(cè)量圖 15 負(fù)載 RL 的電流，將量程與測(cè)量值記錄在表 12 中 。 三、實(shí)驗(yàn)任務(wù) 測(cè)量直流電壓 用數(shù)字式萬(wàn)用表直流電壓檔測(cè)量直流穩(wěn)壓電源的輸出電壓。實(shí)驗(yàn)開(kāi)始和結(jié)束時(shí)都必須將調(diào)壓器旋鈕置于零位（反時(shí)針到底）。使用直流穩(wěn)壓電源時(shí)，不能將電壓輸出端與地短路。表頭下面的兩個(gè)按鍵開(kāi)關(guān)是兩路電源串、并聯(lián)使用的切換開(kāi)關(guān)，正常使用時(shí)，開(kāi)關(guān)應(yīng)處于彈出位置。電流調(diào)節(jié)旋鈕通常應(yīng)旋到最大（順時(shí)針到底），每路電源各設(shè)一只電壓（電流）表頭，兩表頭中間的兩個(gè)按鍵開(kāi)關(guān)。 2）使用直流穩(wěn) 壓電源時(shí)應(yīng)正確連接輸出端：每路電源均有正（紅）、負(fù)（黑）、機(jī)箱地（綠）三個(gè)接線端，輸出正負(fù)電壓時(shí)須將黑（紅）、綠端短接作為地線。 US 為恒壓源，閉合 K 調(diào)節(jié) US 使 V表指針滿刻度；斷開(kāi) K 調(diào)節(jié) R2 使 V 表指針指在 1/2 滿刻度，即使 U=UR=1/2US，此時(shí) RV=R1+R2。即使 IA=IR=1/2IS，此時(shí) RA=R。下面介紹測(cè)量?jī)x表內(nèi)阻的方法： 1）用分流法測(cè)量電流表內(nèi)阻： 圖 13 是測(cè)量電流表內(nèi)阻 RA 的電路圖。 電流表、電壓表內(nèi)阻測(cè)量方法 電流表與電壓表均有內(nèi)阻，它們的等效電路如圖 12 所示， 圖 12 電流表和電壓表等效電路 我們要求電流表內(nèi)阻 RA 為零，電壓表的內(nèi)阻為無(wú)窮大。測(cè)量值應(yīng)小于但要接近所選量程。使用指針式儀表時(shí)，必須注意表筆接入的極性：紅色表筆接電路的高電位端，黑色表筆接低電位端，否則儀表指針將反向偏轉(zhuǎn)打表頭，容易損壞表頭。如果測(cè)量線路是電阻 /電流轉(zhuǎn)換電路，由微安表頭可構(gòu)成指針式歐姆表；當(dāng)測(cè)量線路是電阻 /電壓轉(zhuǎn)換電路時(shí)，由數(shù)字電壓基本表可構(gòu)成數(shù)字式歐姆表。通過(guò)測(cè)量線路，利用它們都可以構(gòu)成多量程直流電流表和電壓表，測(cè)量線路主要是分流器和分壓器。 數(shù)字式儀表的測(cè)量機(jī)構(gòu)是數(shù)字電壓基本表，它將模擬直流電壓量轉(zhuǎn)換成數(shù)字形式測(cè)量值 N。 圖 11 基本儀表的組成 指針式儀表的測(cè)量機(jī)構(gòu)是微安表頭，它將直流電流量轉(zhuǎn)換成表頭指針的偏轉(zhuǎn)角位移 〆，〆反映了被測(cè)量的數(shù)值。 二、 實(shí)驗(yàn)原理 電流、電壓表基本工作原理 直流 /交流電流表、電壓表及萬(wàn)用表分為指針式儀表和數(shù)字式儀表兩大類。 目 錄 實(shí)驗(yàn) 一 基本儀表使用和基本電量測(cè)量 ??? ?? ???????? 1 實(shí)驗(yàn)二 疊加定理驗(yàn)證 ???????????????????? 5 實(shí)驗(yàn)三 單相交流電路 ???????????????????? 9 實(shí)驗(yàn)四 三相交流電路 ??????????????????? 18 實(shí)驗(yàn)五 一階電路的響應(yīng) ???????????????? 25 實(shí)驗(yàn)六 單管共射極放大器研究 ??????????? ???? ??? 31 實(shí)驗(yàn)七 負(fù)反饋放 大器 ?? ??? ???? ???? ? ?? ? 38 實(shí)驗(yàn)八 集成運(yùn)算放大器的基本應(yīng)用 —— 模擬運(yùn)算電路 ???? 44 實(shí)驗(yàn)九 集成邏輯門電路及應(yīng)用???????????????? 51 1 實(shí)驗(yàn)一 基本儀表使用和基本電量測(cè)量 一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?： 學(xué)習(xí)直流 /交流、電壓 /電流表、萬(wàn)用表、直流穩(wěn)壓電源、調(diào)壓器的使用方法。 其中（ 1） ~（ 3）和（ 7）的部分內(nèi)容在預(yù)習(xí)階段完成。對(duì)實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行討論，得出結(jié)論。 （ 6） 實(shí)驗(yàn)結(jié)論與分析：根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，對(duì)產(chǎn)生的誤差，分析其原因，得出結(jié)論。 （ 3） 實(shí)驗(yàn)任務(wù)：列出具體實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與要求，畫出實(shí)驗(yàn)電路圖，擬定主要步驟和數(shù)據(jù)記錄表格。 實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，要認(rèn)真整理分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，寫出數(shù)據(jù)真實(shí)、條理清楚、內(nèi)容完整的實(shí)驗(yàn)報(bào)告。 實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，必須嚴(yán)格遵守實(shí)驗(yàn)室的各項(xiàng)規(guī)章制度 和安全操作規(guī)程，認(rèn)真進(jìn)行實(shí)踐操作，嚴(yán)格遵守“先接線后通電，先斷電后拆線”的操作程序 ，重視人身和設(shè)備的安全，服從教師的指導(dǎo)。其目的一方面是幫助學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際，鞏固和加深對(duì)所學(xué)基本理論的理解，提高學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力；另一方面使學(xué)生得到電工和電子實(shí)踐技能的基本訓(xùn)練，樹(shù)立工程實(shí)踐觀點(diǎn)和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)作風(fēng)。 電工電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書 （第二版） 江淼 編 江蘇科技大學(xué)南徐學(xué)院 前 言 實(shí)踐教學(xué)對(duì)于提高學(xué)生的綜合素質(zhì)、培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神 具有特殊的作用。電工電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)是電工課程重要的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。 學(xué)生在每次實(shí)驗(yàn)前，必須認(rèn)真學(xué)習(xí) ，明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，理解?shí)驗(yàn)原理，掌握實(shí)驗(yàn)步驟，了解實(shí)驗(yàn)所需的設(shè)備和儀器、儀表的規(guī)格、使用條件和使用方法。 實(shí)驗(yàn)結(jié)束 時(shí)，需將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)經(jīng)指導(dǎo)教師檢查后，方可拆除電路，并在做好儀器設(shè)備的整理和環(huán)境清潔工作后，方可離開(kāi)。 實(shí)驗(yàn)報(bào)告格式如下： （ 1） 實(shí)驗(yàn)?zāi)康? （ 2） 實(shí)驗(yàn)原理：包括實(shí)驗(yàn)原 理和相關(guān)公式。 （ 4） 實(shí)驗(yàn)儀器與設(shè)備：列出實(shí)驗(yàn)所需用的儀器與設(shè)備的名稱，型號(hào)，規(guī)格和數(shù)量等 （ 5） 注意事項(xiàng)：實(shí)驗(yàn)中應(yīng)注意哪些問(wèn)題。將原始數(shù)據(jù)或經(jīng)過(guò)計(jì)算的數(shù)據(jù)整理為數(shù)據(jù)表，曲線或相量圖應(yīng)在方格紙上繪制。 （ 7） 回答“任務(wù)書”中提出的問(wèn)題或思考題。實(shí)驗(yàn)報(bào)告應(yīng)在規(guī)定時(shí)間準(zhǔn)時(shí)交給指導(dǎo)老 師，否則不能進(jìn)行下次實(shí)驗(yàn)。 學(xué)習(xí)電流、電壓測(cè)量值讀取、記錄方法及測(cè)量技術(shù)的基本概念。這兩類儀表均由測(cè)量線路 、 測(cè)量機(jī)構(gòu)兩大部分構(gòu)成，如圖 11 所示 。微安表頭又分為磁電系、電磁系、電動(dòng)系三類。 微安表頭測(cè)量的電流和數(shù)字電壓基本表測(cè)量的電壓都限制在一定范圍內(nèi)，這個(gè)范圍稱為量程，故它們分別是單量程直流電流表和電壓表。在測(cè)量線路中增設(shè)整流器（ AC/DC 轉(zhuǎn)換器），又可構(gòu)成多量 程 交流電流表和電壓表。 2 、電流表、電壓表的使用及測(cè)量值讀取、記錄方法 用電壓表、電流表測(cè)電路的電壓、電流時(shí)，電壓表應(yīng)并在被測(cè)電路的兩端；電流表應(yīng)串在被測(cè)電路中。測(cè)量時(shí)為了保證測(cè)量精度應(yīng)合理選擇量程。 2 讀取指針式 儀表測(cè)量值時(shí)，應(yīng)使眼睛與指針的連線垂直于表盤面，如果表盤設(shè)有反光鏡， 應(yīng)使指針與其鏡像重合 。但實(shí)際儀表都達(dá)不到這個(gè)理想的要求，只能做到 RA 很小、 RV 很大，故當(dāng)儀表接入電路時(shí)，由于內(nèi)阻的存在就會(huì)改變電路原有的工作狀態(tài)，導(dǎo)致儀表的測(cè)量值與實(shí)際值之間的出現(xiàn)誤差，予以修正。 IS 為恒流源，斷開(kāi) K 調(diào)節(jié) IS 使 A 表指針滿刻度；閉合 K，調(diào)節(jié) R 使表指針指向 1/2 滿刻度。 2）用分壓法測(cè)量電壓表內(nèi)阻： 3 圖 14 是測(cè)量電壓表內(nèi)阻 RV 的電路圖。 直流電源與調(diào)壓器使用注意事項(xiàng) 1）使用直流恒流源時(shí)，應(yīng)在輸出端并接電流表，將輸出電流調(diào)到要求值，輸出不允許長(zhǎng)時(shí)間空載。紅（黑）端為正（負(fù)）電源線?？煞謩e切換各自電源輸出電壓、電流的顯示值。實(shí)驗(yàn)臺(tái)配置的直流穩(wěn)壓電源只有正負(fù)兩個(gè)接線端。 3）實(shí)驗(yàn)臺(tái)上配置的調(diào)壓器是三相自 耦調(diào)壓器，調(diào)節(jié)時(shí)可使三相輸出電壓同步變化，每相輸出電壓調(diào)節(jié)范圍均為 0~250V。調(diào)壓器每相輸出電壓用外接交流電壓表測(cè)量。將量程與測(cè)量值記錄在表 11 中 。 4 表 12 U=10V RL 用電阻箱 負(fù)載 RL（Ω） 100 250 400 800 電流 表 量程 測(cè)量值（ mA） 測(cè)量交流電流 用指針式交流電流表測(cè)量燈組電流。 表 13 U=110V 15W 燈泡數(shù) 1 2 3 測(cè)量值（ A） 測(cè)量直流電流表內(nèi)阻 RA 測(cè)量電路如圖 13 所示，測(cè)量 20mA 量程的 RA，由于該表有過(guò)量程保護(hù)，滿量程時(shí)易造成保護(hù)報(bào)警，故 K 斷開(kāi)時(shí)將 IS 調(diào)到 接近滿量程值，這里取 18mA。測(cè)量 IA=1/2IS 時(shí)的 R 值（ =RA） 四、預(yù)習(xí)要求 閱讀“實(shí)驗(yàn)原理 ”并 參考相關(guān)書籍，掌握指針式和數(shù)字式電流表、電壓表基本工作原理、 使用方法及電工測(cè)量的基本概念。 5 實(shí)驗(yàn) 二 疊加 定理 驗(yàn)證 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 1．通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證線性電路中的疊加原理以及其適用范圍。 二、實(shí)驗(yàn)原理與說(shuō)明 疊加定理 如果把獨(dú)立電源稱為激勵(lì)，由它引起的電壓、電流稱為 響應(yīng)，則疊加定理可簡(jiǎn)述為：在任一線性網(wǎng)絡(luò)中，多個(gè)激勵(lì)同時(shí)作用時(shí)的總響應(yīng)等于每個(gè)激勵(lì)單獨(dú)作用時(shí)引起的響應(yīng)之和。對(duì)于實(shí)際電源，電源的內(nèi)阻或電導(dǎo)必須保留在原電路中。電路中所有電阻都不予更動(dòng)，受控源則保留在各分電路中； （ 3）疊加時(shí)各分電路中的電壓和電流的參考方向可以取為與原電路中的相同。 由于疊加定理可推導(dǎo)出線性電路的齊性定理：在線性電路中，當(dāng)所有激