电工与电子技术实验指导书

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1、电工与电子技术实验指导书武汉纺织大学2011年9月1313目录实验一直流电路1实验二功率因数的提高3实验三单管交流放大电路6实验四集成运算放大器的应用8实验五组合逻辑电路1013实验一直流电路一、实验目的:1．验证基尔霍夫定律2．研究线性电路的叠加原理3．等效电源参数的测定二、实验原理：1．基尔霍夫定律是电路理论中最重要的定律之一，它阐明了电路整体结构必须遵守的定律，基尔霍夫定律有两条即电流定律和电压定律。电流定律：在任一时刻，流入电路中任一节点的电流之和等于流出该节点的电流之和，换句话来说就是在任一时刻，流入到电路中任一节点的电流的代数和为零，即

2、∑I=0。电压定律：在任一时刻，沿任一闭合回路的循行方向，回路中各段电压降的代数和等于零，即∑U=0。2．叠加原理：n个电源在某线性电路共同作用时，它们在电路中任一支路中产生的电流或在任意两点间所产生的电压降等于这些电源单独作用时，在该部分所产生的电流或电压降的代数和。三、仪器设备及选用组件箱:1．直流稳压电源GDS----02GDS----032．常规负载GDS----063．直流电压表和直流电流表GDS----10四、实验步骤：1．验证基尔霍夫定律按图1-1接线，（US1、US2分别由GDS---02，GDS---03提供）调节USI=3V，U

3、S2=10V，然后分别用电流表测取表1-1中各待测参数，并填入表格中。2．研究线性电路的叠加原理⑴将US2从上述电路中退出，并用导线将c、d间短接，接入US1，仍保持3V，测得各项电流，电压，把所测数据填入表1-2中；⑵关断US1，并退出电路，用导线将a、f短接，拆除cd间短接线并将US2重新接入原电路，使US2保持10V，测得各项电流、电压，填入表1-2中。13表1-1IabIcdIebUabUbeUefUfa∑I∑U表1-2读数计算I’abI’cdI’ebU’abI’’abI’’cdI’’ebU’’abIabIcbIebUab3．测定等效电源的

4、参数根据戴维南定理可以将图1-2方框中的元件组合视为一个等效电源，其等效电动势EO和电阻RO可按下面方法确定：⑴测等效电动势EO将图1-2中的US2从电路中退出，让cd间开路，US1调至3V，测cd的开路电压，这就是等效电动势EO，填入表1-3中。⑵测等效内阻RO将US1退出，用导线将af短接，将US2接入并调至10V，测取Ibc填入表1-3中，此时RO=US2/Ibc。13表1-3EOIbcRO=US2/Ibc五、分析与讨论：1．实验结果是否完全符合基尔霍夫定理和叠加与原理？若有误差试说明原因？2．还有什么方法能测量等效电源的内阻？13实验二功率

5、因数的提高一、实验目的：1．研究感性负载并联电容提高功率因数的方法，进一步领会提高功率因数的实际意义；2．学会联接日光灯电路，并了解日光灯电路各部件的作用；3．学会使用功率表。二、仪器与设备：1．电源控制屏GDS----012．GDS---093．GDS---114．GDS---125．功率因数表三、实验步骤：1．按图3—1接好线路，K1、K2、K3先断开；2．经检查无误后，送电待日光灯启动完毕，正常运行后读取功率P和支路电流I，记表2-1；3．合上K1，重复2，合上K2重复2，合上K3重复2。图2-113表2-1补偿电容PIICILcos=P/U

6、I未并电容1μf2μf4μf6μf四、分析与讨论：1．从表2-1中的数据中，你发现P、I、IC、IL中那些是电容量的变量，那些是常量？2．并联电容器后，功率因数是否提高？是否并入电容越大越好？3．串联电容也能使功率因数提高，但为什么不采用此法？附注：日光灯和它的工作工作原理日光灯由灯管、镇流器和起辉器三部分组成。灯管：是一根玻璃管，内壁均匀涂有薄薄一层萤光物质，管的两端是灯丝，管内抽成真空有水银蒸气和氩气，接上电源后，灯丝通过起辉器和镇流器构成闭合电路，这时电流使灯丝预热。当起辉器跳开，通过镇流器的电流突然中断，于是它产生一个很高的感应电压（500

7、伏左右，甚至更高），加在管子两端，使管子产生辉光发电，激出萤光。起辉后，管子两端的电压只有80左右，其余电压降在镇流器上，因此，日光灯管不能直接接在220伏电源上，必须与相应的镇流器配套使用。起辉器：是一个自动开关‘它有两个电极’13一个是固定片，另一个是用双金属片做成的动片，一起封装在一个玻璃泡内，并充以惰气。玻璃泡外面还有一个小电容器，和泡内两电极并联着，为的是防止电极由通到断开时产生的电火花烧坏电极和对无线电设备的干扰。两电极间未加电压时是断开的，当电源电压加上后，产生辉光放电，双金属片受热膨胀两极接通起到预热灯丝的作用。电极接通后，辉光消失

8、，双金属片冷却，恢复原状，电极断开，使镇流器产生脉冲高压，使日光灯管产生辉光放电而发光。镇流器：是一个带铁芯的电感线圈，在