电气工程电路实验

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1、实验一未知电阻元件伏安特性的测绘一．实验目的1．掌握线性电阻、非线性电阻元件伏安特性的逐点测试法；2．学会应用伏安法识别常用电阻元件类型的方法；3．掌握直流恒压电源、直流电压表、电流表的使用方法。二．原理说明任一电阻元件两端的电压U与通过该元件的电流I之间的函数关系U＝f(I)，可用U－I平面上的一条伏安特性曲线来表示，根据伏安特性曲线的形状，电阻元件分两大类：线性电阻和非线性电阻。线性电阻元件的伏安特性曲线是一条通过坐标原点的直线，该直线的斜率只由电阻元件的电阻值R决定，其阻值为常数，与元件两端的

2、电压U和通过该元件的电流I无关；非线性电阻元件的伏安特性是一条经过坐标原点的曲线，其阻值R不是常数，即在不同的电压作用下，电阻值是不同的，常见的非线性电阻如白炽灯丝、普通二极管、稳压二极管等。识别常用电阻元件的类型，首先是采用逐点测试法绘制它们的伏安特性曲线，然后根据伏安特性曲线的形状，参考已知电阻元件的伏安特性曲线，便可判断出未知电阻元件的类型，并且，根据伏安特性曲线可以计算它们的电阻值。三．实验内容1．测定电阻元件1的伏安特性按图1－1接线，图中的电源U选用恒压源的可调稳压电源输出端，通过直流数

3、字电流表与元件1相连，元件1两端的电压用直流数字电压表测量。测正向特性：调节可调稳压电源的输出电压U，从0伏开始缓慢地增加（不能超过5V），在表1－1中记下相应的电压表和电流表的读数，电流限制在100mA以内。测反向特性：将可调稳压电源的输出端正、负连线互换，调节可调稳压电源的输出电压U，从0伏开始缓慢地增加（不能超过－5V），在表1－1中记下相应的电压表和电流表的读数，电流限制在－100mA以内。表1－1电阻元件1伏安特性数据U（V）0I（mA）02．测定电阻元件2～5的伏安特性将图1－1中的元件

4、1分别换成元件2～5，重复1的步骤，在表1－2中记下相应的电压表和电流表的读数。表1－2电阻元件2～5伏安特性数据元件2U（V）0I（mA）0元件3U（V）0I（mA）0元件4U（V）0I（mA）0元件5U（V）0I（mA）0四．实验注意事项1．测量时，可调稳压电源的输出电压由0缓慢逐渐增加，应时刻注意电压表不能超过±5伏，电流表不超过±100mA。2．稳压电源输出端切勿碰线短路。3．测量中，随时注意电流表读数，及时更换电流表量程，勿使仪表超量程。五．预习与思考题1．线性电阻与非线性电阻的伏安特性有

5、何区别？它们的电阻值如何计算？2．如何用实验方法识别未知电阻元件的类型？六．实验报告要求1．回答思考题；2．根据实验数据，分别在方格纸上绘制出各个元件的伏安特性曲线，并说明它们是什么电阻元件；3．根据绘制的伏安特性曲线，计算线性电阻的电阻值，以及二极管正向电压为0.7V和0.4V时的电阻值；4．根据绘制的伏安特性曲线，说明几种非线性电阻元件的正向特性和反向特性的形状有何异同？实验二基尔霍夫定律的验证一．实验目的1．验证基尔霍夫定律，加深对基尔霍夫定律的理解；2．掌握直流电流表的使用以及学会用电流插头

6、、插座测量各支路电流的方法；3．学习检查、分析电路简单故障的能力。二．原理说明1．基尔霍夫定律基尔霍夫电流定律和电压定律是电路的基本定律，它们分别用来描述结点电流和回路电压，即对电路中的任一结点而言，在设定电流的参考方向下，应有ΣI＝0，一般流出结点的电流取正号，流入结点的电流取负号；对任何一个闭合回路而言，在设定电压的参考方向下，绕行一周，应有ΣU＝0，一般电压方向与绕行方向一致的电压取正号，电压方向与绕行方向相反的电压取负号。在实验前，必须设定电路中所有电流、电压的参考方向，其中电阻上的电压方向

7、应与电流方向一致，见图2－1所示。2．检查、分析电路的简单故障电路常见的简单故障一般出现在连线或元件部分。连线部分的故障通常有连线接错，接触不良而造成的断路等；元件部分的故障通常有接错元件、元件值错，电源输出数值（电压或电流）错等。故障检查的方法是用用万用表（电压档或电阻档）或电压表在通电或断电状态下检查电路故障。（1）通电检查法：在接通电源的情况下，用万用表的电压档或电压表，根据电路工作原理，如果电路某两点应该有电压，电压表测不出电压，或某两点不应该有电压，而电压表测出了电压，或所测电压值与电路原

8、理不符，则故障必然出现在此两点间。（2）断电检查法：在断开电源的情况下，用万用表的电阻档，根据电路工作原理，如果电路某两点应该导通而无电阻（或电阻极小），万用表测出开路（或电阻极大），或某两点应该开路（或电阻很大），而测得的结果为短路（或电阻极小），则故障必然出现在此两点间。本实验用电压表按通电检查法检查、分析电路的简单故障。三．实验内容实验电路如图2－1所示，图中的电源US1用恒压源中的＋12V输出端，US2用0～＋10V可调电压输出端，并将输出电压调到＋5V，插孔