航海电工基础

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1、《舟的电:实验指导书黄焕编广东海洋大学航海学院二00七年五月目录《航海电工基础》1实验指导帖1黄焕编1广东海洋大学航海学院1二00七年五刀1冃录2实验一戴维南定理3实验二正弦稳态交流电路相量研究6实验三三相交流电路电压、电流的测量9一、实验目的1.验证戴维宁定理的正确性，加深对该定理的理解。2.掌握测最有源二端网络等效参数的一般方法。二、原理说明1.任何一个线性含源网络，如果仅研究具屮一条支路的电压和电流，则可将电路的其余部分看作是一个有源二端网络(或称为含源一端口网络)。戴维宁定理指出：任何一个线性冇源网络，一般來说，

2、总可以用一个电压源与一个电阻的串联來等效代替，此电压源的电动势Us等于这个冇源二端网络的开路电压Uoc,其等效内阻比)等于该网络中所冇独立源均置零(理想电压源视为短接，理想电流源视为开路)时的等效电阻。Uoc(Us)和R()称为冇源二端网络的等效参数。2.冇源二端网络等效参数的测量方法(1)开路电压、短路电流法测R。在冇源二端网络输出端开路时，用电压表直接测其输出端的开路电压Uoc,然后再将其输出端短路，用电流表测其短路电流Isc,则等效内阻为，UOCtheRo=Isc如果二端网络的内阻很小，若将其输出端口短路则易损坏其

3、内部元件，因此不宜用此法。(2)伏安法测Ro用电压表、电流表测出冇源二端网络的外特性曲线，如图1・1所示。根据外特性曲线求出斜率tge,则内阻△u%Ro=tg==oAlIsc■T7AUI一i-一—()【sc图1J冇源二端网络的外特性曲线R眾(vjUoc/2也町以先测量开路电压Uoc,再测量电流为额定值In时的输岀U°c-Un图1・2半电斥法测Ro示意图端电压值Un，则内阻为&)=In(3)半电压法测Ro如图1・2”「示，当负载电压为被测网络开稳压电源路电压的一半时，负载电阻(由电阻箱的读数确定)即为被测冇源二端

4、网络的等效内阻值。图1-3零示法测Ug示意图(4)零示法测Uoc在测量具冇高内阻冇源二端网络的开路电压时，川电压表直接测量会造成较大的误差。为了消除电压表内阻的影响，往往采用零示测量法，如图1・3所示，零示法测量原理是用一低内阻的稳压电源与被测冇源二端网络进行比较,当稳压电源的输出电压与冇源二端网络的开路电压相等时，电压表的读数将为“0”。然后将电路断开，测量此时稳压电源的输出电压，即为被测冇源二端网络的开路电压。三、实验设备序号名称型号与规格数量备注1可调直流稳压电源0〜30V12可调直流恒流源0~500mA13直流数

5、字电压表0〜200V14肓流数字毫安表0〜200mA15可调电阻箱0〜99999.9Q1DGJ-056戴维宁定理实验电路板1DGJ-05四、实验内容被测有源二端网络如图l・4(a)。一OOI^」330.RiR2510Q510QJsRs10mA(b)等效电路1KQ]Rl(a)实验电路Uoc(v)Isc(mA)Ro=Uoc/Isc(Q)表M实验数据表一图1-4实验电路及其戴维宁等效电路1.用开路电压、短路电流法测定戴维宁等效电路的Uoc、Ro。按图l・4(a)接入稳压电源Us=12V和恒流源Is=10mA,不接入陽。测出U(

6、)c和Isc拼计算出R()(测U()c时，不接入mA表。)，并记录于表1・1。2.负载实验按图l・4(a)接入可调电阻箱Rl。按表1・2所示阻值改变Rl阻值，测量有源二端网络的外特性曲线，并记录于表1・2。表1-2实验数据表二Rl(Q)0lk2k3k4k5k6kooU(v)I(mA)1.验证戴维宁定理：把恒压源移去，代之用导线连接原接恒压源处；把恒流源移去，这时，A、B两点间的电阻即为Ro,然后令具与直流稳压电源（调到步骤“1”时所测得的开路电压Uoc之值）相串联，如图1・4⑹所示，仿照步骤“2”测其外特性，对戴氏定理进

7、行验证，数据记录于表1・3。表1・3实验数据表三Rl（Q）0lk2k3k4k5k6kooU(v)I(mA)2.冇源二端网络等效电阻（又称入端电阻）的直接测量法。见图1-4（a）,将被测冇源网络内的所冇独立源置零（去掉电流源Is和电压源Us，并在原电压源所接的两点川一根短路导线相连），然后川伏安法或者直接川万用表的欧姆档去测定负载Rl开路时A、B两点间的电阻，此即为被测网络的等效内阻Ro,或称网络的入端电阻3.川半电压法和零示法测量被测网络的等效内阻皿及其开路电压Uoc。线路及数据表格自拟。五、实验注意事项1.测量时应注意

8、电流表量程的更换。2.步骤“4”中，电压源置零时不可将稳压源短接。3.用万表直接测&时，网络内的独立源必须先置零，以免损坏万用表。其次，欧姆档必须经调零后再进行测量。4.用零示法测量Uoc时，应先将稳压电源的输出调至接近于Uoc，再按图1・3测量。5.改接线路时，要关掉电源。六、预习思考题1.在求戴维宁等效电路时，作