實(shí)驗(yàn)1線性與非線性元件伏安特性的測(cè)定.ppt

實(shí)驗(yàn)1 線性與非線性元件 伏安特性的測(cè)定,1.實(shí)驗(yàn)原理: 線性電阻與半導(dǎo)體二極管的伏安特性,2.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和步驟: 1.測(cè)定線性電阻的伏安特性.,2.測(cè)量半導(dǎo)體二極管的伏安特性 1).正向特性,2)反向特性:,3.測(cè)量小燈泡燈絲伏安特性,實(shí)驗(yàn)2 基爾霍夫定律的驗(yàn)證,1.實(shí)驗(yàn)原理: 基爾霍夫節(jié)點(diǎn)電流定律: I=0 基樂(lè)霍夫回路電壓定律: U=0,2.實(shí)驗(yàn)步驟: 1)驗(yàn)證基爾霍夫電流定律(KCL) 2)驗(yàn)證基爾霍夫回路電壓定律(KVL),實(shí)驗(yàn)3.戴維南定理和諾頓定理,1.實(shí)驗(yàn)原理 2.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和步驟 3.接線圖,1 實(shí)驗(yàn)原理,對(duì)任何一個(gè)線性含源一端口網(wǎng)絡(luò)（如圖3-1（a），根據(jù)戴維南定理，可以用圖3-1（b）所示電路代替；根據(jù)諾頓定理，可以用圖3-1（c）所示電路代替。其等效條件是：UOC是含源一端口網(wǎng)絡(luò)C、D兩端的開(kāi)路電壓；ISC是含源一端口網(wǎng)絡(luò)C、D兩端短路后的短路電流；電阻Ri是把含源一端口網(wǎng)絡(luò)化成無(wú)源網(wǎng)絡(luò)后的入端電阻。,（a）含源一端口網(wǎng)絡(luò) （b）用戴維南定理等效替代 （c）用諾頓定理等效替代 圖3-1等效電源定理,2 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和步驟,3.接線圖,實(shí)驗(yàn)4.電壓源與電流源的等效變換,1.實(shí)驗(yàn)原理 2.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和步驟 3.接線圖,1 實(shí)驗(yàn)原理,電流源是除電壓源以外的另一種形式的電源，它可以給外電路提供電流。電流源可分為理想電流源和實(shí)際電流源（實(shí)際電流源通常簡(jiǎn)稱(chēng)電流源），理想電流源可以向外電路提供一個(gè)恒值電流，不論外電路電阻的大小如何。理想電流源具有兩個(gè)基本性質(zhì)：第一，它的電流是恒值的，而與其端電壓的大小無(wú)關(guān)；第二，理想電流源的端電壓并不能由它本身決定，而是由與之相聯(lián)接的外電路確定的。理想電流源的伏安特性曲線如圖4-1所示。,圖4-1 理想電流源及其伏安特性,2 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和步驟,3.接線圖,實(shí)驗(yàn)5 一階電路實(shí)驗(yàn),研究?jī)?nèi)容 實(shí)驗(yàn)電路 正階躍響應(yīng) 負(fù)階躍響應(yīng) 電路參數(shù)對(duì)階躍響應(yīng)的影響 如何測(cè)量一階電路的時(shí)間常數(shù),輸入正階躍信號(hào) 輸出波形？ 輸入負(fù)階躍信號(hào) 輸出波形？,以第一個(gè)一階電路為例，解充電過(guò)程的微分方程，得到,解放電過(guò)程的微分方程,觀測(cè)方法：用函數(shù)信號(hào)發(fā)生器輸入連續(xù)的方波（包括正負(fù)階躍），通過(guò)示波器觀測(cè)波形，測(cè)量時(shí)間常數(shù) 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：四個(gè)電路，每個(gè)電路兩組參數(shù)，在坐標(biāo)紙上繪制8張輸出波形圖；用示波器測(cè)量第一個(gè)電路第一組參數(shù)的時(shí)間常數(shù)（從充電曲線和放電曲線中任選一條曲線測(cè)量）,實(shí)驗(yàn)6 二階電路過(guò)渡過(guò)程實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)電路 由電阻、電容和電感串聯(lián)組成的電路 該電路可以用二階微分方程描述，改變電路參數(shù)，電路響應(yīng)會(huì)出現(xiàn)過(guò)阻尼、臨界阻尼和欠阻尼三種情況 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 觀測(cè)并繪制過(guò)阻尼、臨界阻尼和欠阻尼三種情況下的6條曲線：電容兩端電壓隨時(shí)間變化的曲線、電流隨時(shí)間變化的曲線，按講義上的要求計(jì)算參數(shù),測(cè)量電容兩端電壓隨時(shí)間變化的曲線 （P.22圖6-4取消，電路中的電阻用電阻箱）,用示波器只能測(cè)電壓，不能測(cè)電流。 用示波器測(cè)量電流曲線的方法：從電阻上測(cè)電壓，再換算成電流。,實(shí)驗(yàn)7.研究LC元件在直流電路和交流電路中的特性,1.實(shí)驗(yàn)原理 2.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和步驟 3.接線圖,1 實(shí)驗(yàn)原理,圖4-1 理想電流源及其伏安特性,線性電感元件上的電壓、電流關(guān)系為 線性電容元件上的電壓和電流關(guān)系為,2 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和步驟,3.接線圖,實(shí)驗(yàn)8.正弦交流電路中RLC的特性實(shí)驗(yàn),1.實(shí)驗(yàn)原理 2.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和步驟 3.接線圖,1 實(shí)驗(yàn)原理,RLC并聯(lián)電路,電阻元件R 電容元件C 電感元件L,2 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和步驟,3.接線圖,實(shí)驗(yàn)9 串聯(lián)諧振電路實(shí)驗(yàn),1.實(shí)驗(yàn)原理:,公式:,2.實(shí)驗(yàn)步驟: 1)先找諧振頻率，調(diào)節(jié)U1為3V，記錄三個(gè)電壓值 2). 在諧振頻率兩側(cè)各取4個(gè)頻率，調(diào)節(jié)U1為3V，記錄電壓值。要求選取的頻率能反映諧振曲線的變化趨勢(shì) 3). 電阻改為1.3k，重復(fù)上述步驟 4). 將測(cè)量值與理論值比較（公式中用的是，實(shí)驗(yàn)用的是f）,實(shí)驗(yàn)10 改善功率因數(shù)實(shí)驗(yàn),1.實(shí)驗(yàn)原理: 1)日光燈電路及工作原理 2)功率因數(shù)的提高,2.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和步驟:,1.在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上選擇鎮(zhèn)流器板,開(kāi)關(guān)板,熔斷器板,電容板等實(shí)驗(yàn)?zāi)K,連接電路. 2.接通電源,觀察日光燈的啟動(dòng)過(guò)程. 3.測(cè)日光燈電路的端電壓U,燈管兩端電壓UR,鎮(zhèn)流器兩端電壓URL,電壓電流I以及總功率P,燈管功率PR,鎮(zhèn)流器功率PRL.記錄數(shù)據(jù). 4.日光燈電路兩端并聯(lián)電容.逐漸加大電容量,每改變一次電容量,都要測(cè)量端電壓U,總電流I,日光燈電流IRL,電容電流IC以及總功率P之值. 5.逐漸加大電容容量過(guò)程中,注意觀察并聯(lián)諧振現(xiàn)象,并找到諧振點(diǎn).,實(shí)驗(yàn)11 三相交流電路,1.實(shí)驗(yàn)原理: 線電壓：端線之間的電壓（UAB、UBC、UCA）。標(biāo)稱(chēng)值為380V，實(shí)際值與負(fù)載有關(guān)。 相電壓：每一相的電壓（UA0、UB0、UC0）。標(biāo)稱(chēng)值為220V，實(shí)際值與負(fù)載有關(guān)。 線電流：端線中的電流（IA、IB、IC） 相電流：各相電壓源中的電流（IAB、IBC、ICA） 電壓與電流之間的位相差： 功率因數(shù)：cos 有功功率又稱(chēng)平均功率：P=UIcos，單位：w 無(wú)功功率：Q=UIsin，單位：var 視在功率：S=額定電壓額定電流，單位：VA 瞬時(shí)功率：用普通儀器不易測(cè)量 三相電路中負(fù)載的接法：星形、三角形,星形電路:,三角形電路:,2.實(shí)驗(yàn)步驟: 1)線電壓、相電壓測(cè)量，用MC1098直接測(cè)量，測(cè)量結(jié)果填表. 2)星形電路：按圖連接電路，測(cè)量對(duì)稱(chēng)負(fù)載有中線、對(duì)稱(chēng)負(fù)載無(wú)中線、不對(duì)稱(chēng)負(fù)載有中線、不對(duì)稱(chēng)負(fù)載無(wú)中線電路的參數(shù)。用二瓦計(jì)法測(cè)量三相功率的測(cè)量電路. 3)三角形電路：測(cè)量對(duì)稱(chēng)負(fù)載、不對(duì)稱(chēng)負(fù)載電路的參數(shù)，按連接電路. 4)相序測(cè)量,MC1098:,實(shí)驗(yàn)12.三相異步電動(dòng)機(jī)的使用和起動(dòng),1.實(shí)驗(yàn)原理 2.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和步驟 3.接線圖,1 實(shí)驗(yàn)原理,異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的旋轉(zhuǎn)方向相同，而旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的旋轉(zhuǎn)方向取決于繞組與電源接線的相序。因此，改變?nèi)嗬@組與電源