【正文】 要求設計一個微積分分器電路。分別改變R、C的數(shù)值觀察零輸入響應和零狀態(tài)響應時，和的波形的變化情況。開關(guān)再由位置1轉(zhuǎn)到位置2，即可觀察到零輸入響應的波形。為直流電壓源，r為初始值的充電電阻。研究一階電路階躍響應和方波響應的基本規(guī)律和特點。實驗四 一階電路的響應一、實驗目的學習用示波器觀察和分析動態(tài)電路的過渡過程。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發(fā)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。答：并接電容后，總電流會發(fā)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。記錄表格 功率表 Um=300V Im= CW=（w/格） r=基本電路測量值 U=218（V） U鎮(zhèn)=198（V） U燈=61（V） 結(jié)論：C(μF)I（A）IL（A）IC（A）U（V）P（W）P表損（W）P實際（W）02182218(諧振)21862188218四、思考題 實驗時，若單相調(diào)壓器原邊和副邊接反，會發(fā)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。（2）依次增加電容C值，使電路負載端的功率因數(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。實驗方法及要求按圖33接線，檢查無誤后通電，先接通SW4，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。了解并聯(lián)電容提高感性負載功率因數(shù)的原理與方法二、實驗任務分別測量電阻R、電感元件 L，電容C的交流參數(shù)，接線如圖333。學習單相交流電路的電流、電壓、功率的測量方法。因為MF18的內(nèi)阻大于C31V的內(nèi)阻，所以用MF18測量電壓對于外電路的影響比C31V小。 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。 三、實驗任務 （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，并按標出每個支路電流參考方向和電阻壓降的正負號，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 表11Us1 單 獨作 用Us2 單 獨作 用疊 加 后電 流、 電 壓UsUs2共 同 作 用單位（mA）+++理 論計 算20測 量結(jié) 果單 位（V）+++理 論計 算測 量結(jié) 果*小燈泡測 量結(jié) 果====+=+===四、思考題 如果不標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。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U 的壓降方向為從A到B這是電壓U的參考方向。同時它又適用于不允許將網(wǎng)絡端口直接短路和開路的網(wǎng)絡。在被測網(wǎng)絡端口接一可變電阻，測得兩端的電壓U1和 的電流I1后，改變電阻值，測得相應的UI2，則可列出方程組 解得： 圖 11根據(jù)測量時電壓表、電流表的接法可知，電壓表內(nèi)阻對解得的沒有影響，但解得的中包含了電流表的內(nèi)阻，所以實際的等效電阻值只要從解得的中減去即可。但是，對于不允許將外部電路直接短路或開路的網(wǎng)絡（例如有可能因短路電流過大而損壞內(nèi)部的器件），不能采用此法。由于電壓表及電流表的內(nèi)阻會影響測量結(jié)果，為了減少測量的誤差，盡可能選用高內(nèi)阻的電壓表和低內(nèi)阻的電流表，若儀表的內(nèi)阻已知，則可以在測量結(jié)果中引入相應的校正值，以免由于儀表內(nèi)阻的存在而引起的方法誤差。功率是不能疊加的。疊加定理在線性電路中每一個元件的電位或電壓可以看成每一個獨立源單獨作用于電路時，在該元件上所產(chǎn)生的電流或電壓的代數(shù)和。無論是線性電路還是非線性電路，無論是非時變電路還是時變電路，在任一時刻流進流出節(jié)點的電流代數(shù)和為零。 四、實驗結(jié)果 1．電阻元件輸入輸出波形及伏安特性2．二極管元件輸入輸出波形及伏安特性實驗二 基爾霍夫定律、疊加定理的驗證和線性有源一端口網(wǎng)絡等效參數(shù)的測定一、實驗目的 加深對基爾霍夫定律、疊加定理和戴維南定理的內(nèi)容和使用范圍的理解。r的阻值盡可能小，減少對電路的影響。 為什么用示波器測量電路中電流要加取樣電阻r，說明對r的阻值有何要求？答：因為示波器不識別電流信號，只識別電壓信號。Y軸輸入電阻兩端的電壓信號經(jīng)放大后加至垂直偏轉(zhuǎn)板，熒屏上呈現(xiàn)的是ux,uY的合成的圖形。三、思考題元件的特性曲線在示波器熒光屏上是如何形成的，試以線性電阻為例加以說明。測量線性電感線圈的韋安特性曲線，電路如圖55測量非線性電感線圈的韋安特性曲線，電源通過電源變壓器供給，電路如圖58所示。二、實驗任務 用直接測量法和李薩如圖形法測量移相器的相移即實驗原理圖如圖 56示。實驗一 元件特性的示波測量法一、實驗目的學習用示波器測量正弦信號的相位差。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內(nèi)）：（1）線性電阻元件（阻值自選）（2）給定非線性電阻元件（測量電壓范圍由指導教師給定）電路如圖57按圖54接線，測量電容元件的庫伏特性曲線。 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。 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(zhuǎn)板。即電流電壓的伏安特性曲線。所以要把電流信號轉(zhuǎn)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。一般取19Ω。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。沿閉合回路的電壓降代數(shù)和為零。疊加定理只適用于線性電路中的電壓和電流。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及短路電流的測量用電壓表、電流表直接測出開路電壓或短路電流。（2）線性有源一端口網(wǎng)絡等效電阻的測量方法1）線性有源一端口網(wǎng)絡的開路及短路電流，則等效電阻為 這種方法比較簡便。2）若被測網(wǎng)絡的結(jié)構(gòu)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，測量線路如圖11所示。 由上可知，此法比起其它方法有消除電壓表內(nèi)阻影響及很容易對電流表內(nèi)阻影響進行修正的特點。(4). 參考方向無論是應用網(wǎng)絡定理分析電路還是進行實驗測量，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。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 和真實方向一致；反之電壓表讀數(shù)為負，說明參考方向和真實方向相反。因為進行理論計算的第一步就是確定每條支路的參考方向，這是進行理論計算的基礎(chǔ)，不確定參考方向理論計算就無法進行；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)。 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。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。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)。 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)，設計出實驗方案及電路圖。）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 調(diào)電容值使，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)被測元件測 得 值計 算 值U（V）I（A）P（W）|Z|（Ω）R（Ω）X（Ω）L（H）C（F）電 容97194193..99