试验一 元件特征示波测量法
一、试验目标
1、学习用示波器测量正弦信号相位差。
2、学习用示波器测量电压、电流、磁链、电荷等电路基础变量
3、掌握元件特征示波测量法,加深对元件特征了解。
二、试验任务
用直接测量法和李萨图形法测量移相器相移即试验原理图图
5-6示。
图5-3接线,测量下列电阻元件电流、电压波形及对应伏安特征曲线(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老师给定)电路图5-7
3、按图5-4接线,测量电容元件库伏特征曲线。
4、测量线性电感线圈韦安特征曲线,电路图5-5
5、测量非线性电感线圈韦安特征曲线,电源经过电源变压器供给,电路图5-8所表示。
图 5-7 图 5-8
这里,电源变压器副边没有保护接地,示波器公共点能够选图示接地点,以降低误差。
三、思索题
1、元件特征曲线在示波器荧光屏上是怎样形成,试以线性电阻为例加以说明。
答:利用示波器X-Y方法,此时锯齿波信号被切断,X轴输入电阻电流信号,经放大后加至水平偏转板。Y轴输入电阻两端电压信号经放大后加至垂直偏转板,荧屏上展现是ux,uY合成图形。即电流电压伏安特征曲线。
为何用示波器测量电路中电流要加取样电阻r,说明对r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,而电阻上电流、电压信号是同相,只相差r倍。r阻值尽可能小,降低对电路影响。通常取1-9Ω。
四、试验结果
1.电阻元件输入输出波形及伏安特征
2.二极管元件输入输出波形及伏安特征
试验二 基尔霍夫定律、叠加定理验证
和线性有源一端口网络等效参数测定
一、试验目标
1、加深对基尔霍夫定律、叠加定理和戴维南定理内容和使用范围了解。
2、学习线性有源一端口网络等效电路参数测量方法
3、学习自拟试验方案,合理设计电路和正确选择元件、设备、提升分析问题和处理问题能力
二、试验原理
1、基尔霍夫定律:
基尔霍夫定律是电路普遍适用基础定律。不管是线性电路还是非线性电路,不管是非时变电路还是时变电路,在任一时刻流进流出节点电流代数和为零。沿闭合回路电压降代数和为零。
2、叠加定理
在线性电路中每一个元件电位或电压能够看成每一个独立源单独作用于电路时,在该元件上所产生电流或电压代数和。叠加定理只适适用于线性电路中电压和电流。功率是不能叠加。
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,总能够用一个电压源和电阻串联有源支路来替换,电压等于该网络开路电压Uoc,而电阻等于该网络全部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方法介绍
(1)线性有源一端口开路电压及短路电流测量
用电压表、电流表直接测出开路电压或短路电流。因为电压表及电流表内阻会影响测量结果,为了降低测量误差,尽可能选择高内阻电压表和低内阻电流表,若仪表内阻已知,则能够在测量结果中引入对应校正值,以免因为仪表内阻存在而引发方法误差。
(2)线性有源一端口网络等效电阻测量方法
1)线性有源一端口网络开路及短路电流,则等效电阻为 这种方法比较简便。不过,对于不许可将外部电路直接短路或开路网络(比如有可能因短路电流过大而损坏内部器件),不能采取此法。
2)若被测网络结构已知,可先将线性有源一端口网络中全部独立电源置零,然后采取测量直流电阻方法测量
(3)用组合测量法求,
测量线路图1-1所表示。在被测网络端口接一可变电阻,测得两端电压U1和 电流I1后,改变电阻值,测得对应U2、I2,则可列出方程组
解得:
图 1
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