篇一：电路实验报告
实验一 元件特性的示波测量法
一、实验目的
1、学习用示波器测量正弦信号的相位差。
2、学习用示波器测量电压、电流、磁链、电荷等电路的基本变量
3、掌握元件特性的示波测量法，加深对元件特性的理解。
二、实验任务
1、 用直接测量法和李萨如图形法测量RC移相器的相移??即?u??uC实验原理图如图 s
5-6示。
2、 图5-3接线，测量下列电阻元件的电流、电压波形及相应的伏安特性曲线（电源频率在100Hz~1000Hz内）：
（1）线性电阻元件（阻值自选）
（2）给定非线性电阻元件（测量电压范围由指导教师给定）电路如图5-7
3、按图5-4接线，测量电容元件的库伏特性曲线。
4、测量线性电感线圈的韦安特性曲线，电路如图5-5
5、测量非线性电感线圈的韦安特性曲线，电源通过电源变压器供给，电路如图5-8所示。
图 5-7 图 5-8这里，电源变压器的副边没有保护接地，示波器的公共点可以选图示接地点，以减少误差。
三、思考题
1、元件的特性曲线在示波器荧光屏上是如何形成的，试以线性电阻为例加以说明。
答：利用示波器的X-Y方式，此时锯齿波信号被切断，X轴输入电阻的电流信号，经放大后加至水平偏转板。Y轴输入电阻两端的电压信号经放大后加至垂直偏转板，荧屏上呈现的是ux,uY的合成的图形。即电流电压的伏安特性曲线。
3、 为什么用示波器测量电路中电流要加取样电阻r，说明对r的阻值有何要求？
答：因为示波器不识别电流信号，只识别电压信号。所以要把电流信号转化为电压信号，而电阻上的电流、电压信号是同相的，只相差r倍。r的阻值尽可能小，减少对电路的影响。一般取1-9Ω。 四、实验结果
1．电阻元件输入输出波形及伏安特性
2．二极管元件输入输出波形及伏安特性
实验二 基尔霍夫定律、叠加定理的验证
和线性有源一端口网络等效参数的测定
一、实验目的
1、加深对基尔霍夫定律、叠加定理和戴维南定理的内容和使用范围的理解。
2、学习线性有源一端口网络等效电路参数的测量方法
3、学习自拟实验方案，合理设计电路和正确选用元件、设备、提高分析问题和解决问题的能力
二、实验原理
1、基尔霍夫定律：
基尔霍夫定律是电路普遍适用的基本定律。无论是线性电路还是非线性电路，无论是非时变电路还是时变电路，在任一时刻流进流出节点的电流代数和为零。沿闭合回路的电压降代数和为零。
2、叠加定理
在线性电路中每一个元件的电位或电压可以看成每一个独立源单独作用于电路时，在该元件上所产生的电流或电压的代数和。叠加定理只适用于线性电路中的电压和电流。功率是不能叠加的。
3、戴维南定理
戴维南定理是指任何一个线性有源一端口网络，总可以用一个电压源与电阻串联的有源支路来代替，电压等于该网络的开路电压Uoc，而电阻等于该网络所有独立源为零时端口等效电阻Req
4、测量线性有源一端口网络等效参数的方法介绍
（1）线性有源一端口的开路电压Uoc及短路电流Isc的测量
用电压表、电流表直接测出开路电压Uoc或短路电流Isc。由于电压表及电流表的内阻会影响测量结果，为了减少测量的误差，尽可能选用高内阻的电压表和低内阻的电流表，若仪表的内阻已知，则可以在测量结果中引入相应的校正值，以免由于仪表内阻的存在而引起的方法误差。
（2）线性有源一端口网络等效电阻Req的测量方法
1）线性有源一端口网络的开路Uoc及短路电流Isc，则等效电阻为R?
UocIsc 这种方法比较简便。
但是，对于不允许将外部电路直接短路或开路的网络（例如有可能因短路电流过大而损坏内部的器件），不能采用此法。
2）若被测网络的结构已知，可先将线性有源一端口网络中的所有独立电源置零，然后采用测量直流电阻的方法测量
（3）用组合测量法求Uoc，Req
测量线路如图1-1所示。在被测网络端口接一可变电阻RL，测得RL两端的电压U1和 RL的电流I1后，改变电阻RL值，测得相应的U2、I2，则可列出方程组
Uoc?ReqI1?U1
Uoc?ReqI2?U2
解得： Uoc?U1I2?U2I1I2?I1
U1?U2
I2?I1 Req? 图 1--1
根据测量时电压表、电流表的接法可知，电压表内阻对解得的Uoc没有影响，但解得的Req中包含了电流表的内阻，所以实际的等效电阻值Req1只要从解得的Req中减去RA即可。
由上可知，此法比起其它方法有消除电压表内阻影响及很容易对电流表内阻影响进行修正的特点。同时它又适用于不允许将网络端口直接短路和开路的网络。
(4). 参考方向
无论是应用网络定理分析电路还是进行实验测量，都要先假定电压和
电流的参考方向，只有这样才能确定电压和电流是正值还是负值。
如图1-2，如何测量该支路的电压U？首先假定一个电压降的方向，设U 的压降方向为从A到B这是电压U的参考方向。将电压表的正极和负极 图 1—2分别与A端和B端相联，若电压表指针正偏则读数取正，说明参考方向
篇二：第三章 电 路 实 验
电 路 实 验 指 导
江 苏 科 技 大 学 电工电子实验中心
实验一 元件特性的示波测量法
一、实验目的
1、 掌握用示波器测量电压、电流等基本电量的方法 2、学习用示波器测量电压、电流基本变量的方法。 3、掌握元件特性的示波器测量法，加深对元件特性的理解。
二、实验原理
1、 电压的测量
用示波器测量电压的方法主要有直接测量法和比较测量法。实验中常采用直接测量法，这种方法就是直接从示波器屏幕上测量出被测电压的高度，然后换算成电压值。计算公式为
Up?p?DY?h
式中h是被测信号的峰－峰值的高度，单位是cm，DY是Y轴灵敏度，单位是V/cm（或mV/cm）。 2、 电流的测量
用示波器不能直接测量电流。若要用示波器测量某支路的电流，一般是在该支路中串入一个采样电阻r，当电路中的电流流过电阻r时，在r两端得到的电压与r中的电流的波形完全一样，测出党的ur就得到了该支路的电流，i?r。 (1) 电阻元件的特性测量
电阻元件的特性曲线就是它的伏安关系曲线。用示波器测量电阻元件的特性曲线就是利用示波器可以把电阻元件的特性曲线在荧光屏上显示出来。实验原理如图1－3所示，图中，r是取样电阻，它两端的电压ur?t??rir?t?反映了通过它的电流的变化规律。r必须足够小，使得ur?t???uR?t?。这时把被测电阻R上的电压uR?t??us?t?接入CH1端，即Y轴输入端，把被测电阻上的电流
u
iR?t??ur?t?/r接入CH2端，即X轴输入端，适当调节X轴和Y轴灵敏度旋钮，
示波器的荧光屏即可清楚的显示出被测电阻的u?i特性曲线。就是元件的伏安特性曲线。
图 1－3测电阻伏安特性曲线的电路 图 1－4测量二极管伏安特性的电路
三、实验任务
1、按图1-3接线，测量下列电阻元件的电流、电压波形及相应的伏安特性曲线（输入信号ui取频率为1000Hz，峰峰值为5V的正弦波）： （1）线性电阻元件（阻值自选）。
（2）给定非线性电阻元件（测量电压范围由指导教师给定）电路如图1－4
四、注意事项
1、注意示波器公共点的接法。
2、测量线性电阻和非线性电阻伏安特性的实验电路中，取样电阻要小，其余电阻值不能取值过小，以免电阻、晶体管因本身电流过大而损坏。
3、在测量元件特性时，必须注意电源电压幅度的选择。幅度过大，容易损坏被测元件；幅度太小，则不能测出完整特性。
五、预习要求
1、 阅读实验原理，了解电阻元件伏安特性的测量原理和方法，以及用示波器观测
元件伏安特性的原理和方法。 2、回答思考题 ，完成预习报告。
六、实验报告要求
1、在坐标纸上分别描绘出电阻和二极管的伏安特性曲线。 2、在坐标纸上描绘出电阻和二极管的电流的波形和电压波形。
七、思考题
1、元件的特性曲线在示波器荧光屏上是如何形成的，试以线性电阻为例加以说明。
八、仪器与器材
DG-3 现代电工电子综合实验系统
实验二基尔霍夫定律、叠加定理的验证 和线性有源一端口网络等效参数的测定
一、实验目的
1、加深对基尔霍夫定律、叠加定理和戴维南定理的内容和使用范围的理解。 2、学习线性有源一端口网络等效电路参数的测量方法。
二、实验原理
1、基尔霍夫定律：
基尔霍夫定律是电路普遍适用的基本定律。无论是线性电路还是非线性电路，无论是非时变电路还是时变电路，在任一时刻流进流出节点的电流代数和为零。沿闭合回路的电压降代数和为零。 2、叠加定理
在线性电路中每一个元件的电位或电压可以看成每一个独立源单独作用于电路时，在该元件上所产生的电流或电压的代数和。叠加定理只适用于线性电路中的电压和电流。功率是不能叠加的。 3、戴维南定理
戴维南定理是指任何一个线性有源一端口网络，总可以用一个电压源与电阻串联的有源支路来代替，电压等于该网络的开路电压Uoc，而电阻等于该网络所有独立源为零时端口等效电阻Req
4、测量线性有源一端口网络等效参数的方法介绍
（1）线性有源一端口的开路电压Uoc及短路电流Isc的测量
用电压表、电流表直接测出开路电压Uoc或短路电流Isc。由于电压表及电流表的内阻会影响测量结果，为了减少测量的误差，尽可能选用高内阻的电压表和低内阻的电流表。
（2）线性有源一端口网络等效电阻Req的测量方法
1）直接法：对于不含受控源的单口网络，只需去除独立源用万用表欧姆档直接测量端口电阻即可，但此法忽略了电源内阻，所以误差大。
篇三：电路各实验思考题
戴维宁定理
1.举例说明测量一个线性有源二端网络的开路电压Uoc和等效入端电阻R0的两种方法。 答：测开路电压Uoc：
方法一：直接测量
在有源二端网络输出端开路时，直接用电压表接开路两端，
即可测其输出端的开路电压Uoc。
方法二：零示法 （如右图所示）
在有源二端网络输出端外加一个与Uoc反向的可调的稳压
源U。慢慢调节稳压源U，使被测电路中的电流表示数为零。
根据补偿法可知Uoc等于稳压电源电压U。（如右图所示）
测等效入端电阻R0
方法一：开路电压、短路电流法
在有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： R0?Uoc ISC
因此，只要测出有源二端网络的开路电压Uoc和短路电流ISC,R0就可得出，这种方法
最简便。但是，对于不允许将外部电路直接短路的网络（例如有可能因短路电流过大而损坏网络内部的器件时），不能采用此法。
方法二：外加电源法
令含源一端口网络中的所有独立电源置零，然后在端口处加一给定电压U，测得流入端口的电流I（如右图）,则：R0?U I
U'
也可以在端口处接入电流源I＇，测得端口电源U＇（如右图），则：R0?' I
1
电流源实际也有一个内阻，是与理想恒流源并联的，当电压增加时，同样由于内阻的存在，输出的电流就会减少，因此，电流源的外特性也呈下降的趋势。
不是。当负载大于稳压源对电压稳定能力时，就不能再保持电压稳定了，若负载进一步增加，最终稳压源将烧坏。
实际的恒流源的控制能力一般都有一定的范围，在这个范围内恒流源的恒流性能较好，可以基本保持恒流，但超出恒流源的恒流范围后，它同样不具有恒流能力了，进一步增加输出的功率，恒流源也将损坏。
功率因数的提高
1．为提高电路功率因数所并联的电容器的电容值是否越大越好？
答：不是。
功率因数由cos?1提高到cos?2，并联电容、无功容量的确定：
L ?U
, I?代入上式，得 将 I?L21
IC?(tan?1?tan?2)??CU
U
?(tan??tan?) C12?U2
QC??CU2?P(tan?1?tanφ2)
综上所述可知，补偿容量不同功率因素提高也不一样：
欠补偿：功率因素提高适合。
全补偿：电容设备投资增加,经济效果不明显。
过补偿：使功率因数又由高变低（性质不同）。
综合考虑，功率因素提高到适当值为宜（0.95左右）。
2. 说明电容值的改变对负载的有功功率P、总电流I，日光灯支路电流IRL有何影响？ 答：电容值的改变并不会影响负载的有功功率及日光灯支路的电流。
3． 提高电路的功率因数为什么只采用并联电容法，而不采用串联法？
答：因为串联电容虽然也可以提高功率因数，但它会使电路中的电流增大，从而增大日光灯的有功功率，可能会超过它的额定功率而使日光灯损坏。
由上述向量图，有：IC?ILsin?1?Isin?2 2
5. 为了改变电路的功率因数常在感性负载上并联电容器此时增加了一条电流支路问电路的总电流增大还是减小，此时感性原件上的电流和功率是否改变？
答：总电流减小；此时感性原件上的电流和功率不变。
三相电路
1. 采用三相四线制时，为什么中线上不允许装保险丝？ 答：会增加"断零"的可能性，如开关拉开。开关接触不良"断零"后接在三相四线上的220V负载相当于星形联接接在380V上,然而三相负载不可能是平衡的,负载轻的一相电压最高,使这一相上的220V设备大量烧坏，而对单相负荷则不可能有回路。“断零”后会造成中性线对地电压升高,增加触电的可能性。因此，规定在中线上不允许安装熔断器和开关设备，并选择机械强度高的导线。
2. 本实验中为什么要将每相负载设为两个40W灯泡的串联？
答：
3. 试说明对称三相电路中的关系。
答：在三相电路的星形连接中，在电源和负载都对称情况下，线电压与相电压的数值关系为线电压是相电压的3倍，即 ：Ul?3UP。
在三相电路的三角形联接中，线电压恒等于相电压。两线电流则为两个相电流的矢量差，当电源和负载都对称时，线电流在数值上为相电流的3倍，即 Il?3Ip。
4. 试分析三相对称星形负载一相开路时各相电压的变化情况（设A相负载开路）（了解）。 答：实验数据表明当三相对称星形负载B相开路时，在有中线的情况下，即使负载不对称，各相负载都可以得到对称的电压。在无中线的情况下，负载不对称则导致各相负载获得的电压不对称。阻抗小的负载获得的电压很低，导致负载无法工作；而阻抗大的负载获得的电压与线电压相同，可能会导致负载烧毁。
由此可推出中线的作用：无论负载对称与否，只要有中线，就可以保证各相负载获得对称的相电压，安全供电。如果没有的话，在三相负载不对称时会造成三相负载获得的电压不相等，导致有的负载相电压高（甚至高过额定电压），有的负载的相电压降低，导致负载无法正常工作。
5. 用实验结果分析，三相对称星形负载一相短路时各相电压的变化情况（设B相负载短
路）。
答： 实验数据表明B相负载短路后，相电压UAO?220V，UBO?0V，UCO?220V。相电压提高到了220V，若线电压是380V，则B相短路后A相电压和C相电压会升高到380V，两相负载获得的电压将会高于负载的额定工作电压，甚至会烧坏负载设备。
三相电路的功率测量
1．在图中，如何根据两只功率表的读数的大小判别负载的性质
3
答：在负载对称情况下：
(1) 当负载为纯电阻时，两功率表的读数相同。
(2) 当负载的功率因数为0.5时，将有一个功率表的读数为零。
(3) 当负载的功率因数小于0.5时，将有一个功率表的读数为负值。
(4) 当负载的功率因数大于0.5时，两个功率表的读数均为正值。
2．对于照明负载来说，为什么中线上不允线接保险丝。
答：因为照明负载是不对称负载，中线上有电流，而且电流是变化，当电流变化使保险丝烧断，就会发生不对称负载无中线的情况。
3. 用二瓦法三瓦法测量三相四线制（不对称）负载功率，核算三相总功率时，两种方法得到的功率值不同，为什么，哪种对？
答：因为三相四线制（不对称）负载时，中线上有电流，两瓦法测量的是电路上消耗的总功率，而三瓦法测量的是各相负载上消耗的功率，用三瓦法测量的功率对，它反映的是三相负载消耗的实际功率。
4. 对称三相电路无功功率的两种测量方法：
答：1）用二瓦计法测量对称三相电路的无功功率。
在对称三相电路中，可以用二瓦计法测得的数值P、P来求出负载的无功功率Q和12
负载的功率因数?。表达式为Q?(P?P) 12
P1?P2??P1?P2
2）用一瓦计法测量对称三相电路的无功功率。
在对称三相电路中，无功功率还可以用一只功率表来测量，如图12-4。这时三相负载所吸收的无功功率为Q?P，式中，P是功率表的读数。当负载为感性时，功率表正向
偏转；当负载为容性时，功率表反向偏转（读数取负值）。
5.测量功率时为什么在线路中通常都接有电流表和电压表？
答：
信号的观察与测量（仪器与仪表的使用）
1. 示波器面板上“s/div”和“v/div”的含义是什么？
4
答：①、示波器面板上“s/div”(SEG/DIV)是扫描速度的调节开关，用于调节扫描速度。
即示波器上水平方向每大格所占的扫描时间(也叫扫描时间因数)。
②、示波器面板上“v/div” (VOLTS/DIV)为信号垂直偏转灵敏度衰减开关，用于调
节垂直偏转灵敏度。即示波器上垂直方向每大格所占的电压幅值(也叫垂直偏转因数)。
2. 观察本机“标准信号”是，要在荧光屏上得到两个周期的稳定波形，而幅度要求为五
格，试问Y轴电压灵敏度应置于哪一档位置？“s/div”又应置于哪一档位置？
答：可自行选择。)通道的Y轴电压灵敏度(VOLTS/DIV)Y1(实验被测标准信号输入通道，
应置于“0.1V”档位置；“s/div”又应置于“0.2ms”档位置。
3. 用示波器观察正弦信号，荧光屏上出现下图所示情况时，试说明测试系统中那些旋钮
的位置不对？应如何调节？
A B C
D E F
答：
A：此情况出现的原因是选择了Y1通道作为信号输入通道，而垂直触发方式却选择了Y2的触发方式。另外，信号输入端置地了也会出现这种情况。应检查信号输入通道与触发通道是否一致，不一致应调节为一致；检查信号输入端是否置地，置地应调节为不置地。 B：此情况出现的原因是Y轴位移（垂直方向位移或水平方向位移）调节不当，使得整个波形超出了示波器的显示屏。应调节Y轴位移使信号波形显示在是示波器的显示屏幕上。 C：此情况出现的原因是扫描方式扫描不对或者电平调节不对。应重新调节。
D：此情况出现的原因是示波器面板上“v/div” (VOLTS/DIV)信号垂直偏转灵敏度衰减开关调得过小，即示波器上垂直方向每大格所占的电压幅值(也叫垂直偏转因数)调得过小。应把此值调大。
E：此情况出现的原因是示波器面板上“s/div”(SEC/DIV)扫描速度的调节开关，调节扫描速度调节的过大，即示波器上水平方向每大格所占的扫描时间(也叫扫描时间因数)调得过大。应把此值调小。
F：此情况出现的原因是选择了Y1通道作为信号输入通道，而垂直触发方式却选择了Y2的触发方式。并且示波器面板上“s/div”(SEC/DIV)扫描速度的调节开关，调节扫描速度调节的过大，即示波器上水平方向每大格所占的扫描时间(也叫扫描时间因数)调得过大。此情况即是A和E情况的叠加结果。此时应按A和E情况的调节方法调节示波器。 5
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