电路实验教程 教学课件 作者 齐凤艳 第2章　实验的基本知识.ppt

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1、第2章　实验的基本知识2.1　动力电源与用电安全措施2.1.1　实验室的动力电源2.1.2　保护地的作用与漏电保护器2.1.3　电子仪器的接口与供电2.1.4　安全用电2.2　电路的测量2.2.1　测量的意义2.2.2　测量的范围2.2.3　测量误差与数据处理2.3　电路实验中的常见故障及一般排除方法2.1　动力电源与用电安全措施电路实验大都在实验室内进行。实验室为用电设备等提供的动力电源，都是来自市电——交流380V/50Hz或220V/50Hz，因此在进入实验室进行操作实验之前，应对实验室的配电情况有所了解，做到正确操作、

2、安全用电。2.1.1　实验室的动力电源图2.1　实验室供电系统2.1.1　实验室的动力电源图2.2　实验台电源配线2.1.2　保护地的作用与漏电保护器1.零线与地线的区别2.地线的作用3.漏电保护器工作原理及组成1.零线与地线的区别由图2.1和图2.2可知，零线与地线都是与大地相连接，但是二者的功能有着本质的区别。零线是电路的一部分，与相线以及用电器构成闭合回路，零线电流是三相相线电流的相量和，一般情况不为0；地线不与任何供电部分构成回路，只与用电设备的外壳相连接，提供一个与大地相同的电位，正常情况下电压电流均为0。值得注意的

3、是零线电压虽然为0，但不能作为电路的参考点；而地线则是交流电路系统的零电位参考点。在同一电路图中，两者不能用相同的电路符号。实际操作过程中，严禁将两者连接在一起，否则会造成安全事故。2.地线的作用地线在实验室供电系统中有着重要的作用：①为操作者提供零电位测量参考点；②为电路系统抗高频干扰提供屏蔽作用；③供电线路发生漏电时，通过漏电保护器自动切断电源，保证安全，避免意外发生。因此地线也称为保护地线。3.漏电保护器工作原理及组成在三相五线制中，接入实验室的零线作为电源线之一，同相线一样对地绝缘，并通过漏电保护器接至用电设备，如图2

4、.3所示。用电设备金属外壳通过3孔插座的接地孔与保护地线相连接。若相线与机壳短路等漏电情况发生后，则在短路处相线与保护地线构成电流闭合回路，见图2.3。这时回路阻抗很小，短路电流很大，为3.漏电保护器工作原理及组成图2.3　发生漏电后电流闭合回路示意图3.漏电保护器工作原理及组成图2.4　漏电保护器的组成示意图2.1.3　电子仪器的接口与供电图2.5　电子仪器电源引入及保护地接金属外壳示意图2.1.4　安全用电安全用电是实验课中始终要注意的一个重要问题。实验中一定要确保人身安全和仪器设备的安全。实验室的供电电压已经超出了36V

5、的安全电压范围。当人体直接接触动力电的相线时，就会遭到电击或被电灼伤，严重时会危及生命。识别相线和零线，最简单的办法是用试电笔来测试。试电笔是由金属探头、氖灯炮、电阻(其阻值大于1MΩ)、尾部金属等组成。使用时只要将手指与试电笔的尾部金属接触，将金属探头放到电源插孔里即可。这时电源从金属探头、氖灯炮、电阻、尾部金属及人体到大地构成回路。若是相线，氖灯炮发光；若是零线，氖管不发光。2.2　电路的测量2.2.1测量的意义2.2.2测量的范围2.2.3测量误差与数据处理2.2.1　测量的意义测量的目的是要对客观事物获得定量的信息，无

6、论在日常生活中还是科学研究过程中都要进行各种测量。所谓测量，就是将待测量与另一个同类的已知量进行比较，并把后者作为计量单位，从而确定被测量是该单位的多少倍。测量是从事社会活动及科学实验的必备技能。测量方法得当，测量结果正确，可以帮助人们判断预期的结论，或达到预定的目标；倘若在测量时出现问题，则会给人们带来这样或那样的不良后果，可能将科学研究引向歧途，不仅造成时间上、经济上、精力上的严重浪费或重大损失，甚至得出一个与事实不符的结论。电路实验课也同样离不开对各种电量的测量，如电路工作是否正常、实验结果的取得、系统能否满足设计要求、

7、故障的检查等都是通过测量手段来实现的。因此，掌握正确的测量方法及手段，是从事科学技术研究工作最基本的实践能力。2.2.2　测量的范围1)元器件参数的测量，如电阻器的电阻值、电容器的电容值、电感器的电感值等，这些参数可以通过直接测量获取，也可以通过间接测量来得到结果，例如“三表法”与“谐振法”都是对电阻器的电阻值R、电感器的电感量L、电容器的电容量C进行间接测量的方法。2)电路参数的测量，如电流、电压、功率、频率、相位等的测量。3)系统参数的测量，如网络的输入阻抗、输出阻抗、网络函数等。2.2.3　测量误差与数据处理1.测量误差

8、2.减小误差的途径3.数据处理1.测量误差用仪器测量一个物理量而得到的测量值与被测物理量的真值之间总是存在一定差别的，称之为测量误差。测量误差是不可避免的，只能通过仪器性能的改善、测量技术的提高等手段来减小。判断一个有效测量结果的优劣，可用测量误差来衡量。2.减小误差的途径(