电工技术与电子技术bsft.docx
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1、教育技术系 电工技术与电子技术实验指导电工技技术与电电子技术术实验指导导书( 袁南南辉)编 广东技术术师范学学院数字传媒媒实验中中心二0 00六年五月六日日目录电工技术术与电子子技术实实验室规规则 2实验报告告的要求求 3学生课前前应做的的准备工工作 4基本实验验技能和和要求 55实验一 常用电电子元件件、常用用仪器仪仪表的正正确选择择与使用用 88实验二 电压源源、电流流源及实实际电源源两种模模式等效效变换的的研究 9实验三 线性电电路叠加加性的研研究 133实验四 三相电电路电压压、电流流的测量量 117实验五 一阶电电路暂态态过程的的研究 21实验六 单管放放大电路路的研究究 244实验
2、七 设计型型实验:组合逻逻辑电路路设计 229实验八 计数器器实验 331电工技术术与电子子技术实实验室规规则为了在实实验中培培养学生生严谨科科学的作作风,确确保人身身和设备备的安全全,顺利利完成实实验任务务,特制制定以下下规则。(1)教教师应在在每次实实验前对对学生进进行安全全教育。(2)严严禁带电电接线或或拆线。(3)接接好线路路后,要要认真复复查,确确信无误误后,方方可接通通电源。如如无把握握,须请请教师审审查。(4)发发生事故故时,要要保持镇镇定,迅迅速切断断电源,保保持现场场,并向向教师报报告。(5)如如欲增加加或改变变实验内内容,须须事先征征得教师师同意。(6)非非本次实实验所用用
3、的仪器器、设备备,未经经教师允允许不得得动用。(7)损损坏了仪仪器、设设备,必必须立即即向教师师报告,并并写出书书面检查查。责任任事故要要酌情赔赔偿。(8)保保持实验验室整洁洁、安静静。(9)实实验结束束后,要要拉下电电闸,并并将有关关实验用用品整理理好。实验报告告的要求求实验报告告所含具具体内容容要求如如下:(1)实实验目的的(2)课课前完成成的预习习内容包括报告告书所要要求的理理论计算算、回答答问题、设设计记录录表格等等。(3)实实验数据据表格及及处理此处所指指数据是是课后根根据实验验原始记记录整理理重抄的的正式数数据,并并按指导导书要求求做必要要处理。(4)实实验总结结即完成指指导书所所
4、要求的的总结、问问题讨论论及自己己的心得得体会。如如有曲线线,应在在坐标纸纸上画出出。学生课前前应做的的准备工工作(1)阅阅读指导导书,了了解实验验内容,明明确实验验目的,清清楚有关关原理。(2)事事先完成成正式实实验报告告中的“实验目目的”和“实验预预习”两项内内容,特特别是预预习实验验,必须须在课前前认真完完成,否否则不准准做实验验。(3)按按实验指指导书要要求,设设计原始始数据记记录表格格,以备备实验记记录和课课后整理理用。基本实验验技能和和要求要求通过过本课程程的实验验,能使使同学们们掌握实实验的基基本技能能,希望望同学们们在实验验中注意意培养和和训练。1安全全操作训训练和科科学作风风
5、培养(1)接接线时最最后接电电源部分分(拆线线时应先先拆电源源部分),接接完线后后仔细复复查。严严禁带电电拆、接接线。出出现事故故时应立立即断开开电源,并并向教师师报告情情况,检检查原因因。勿乱乱拆线路路。(2)接接完电路路后,在在开始实实验前应应做好准准备工作作调压器器三端变变阻器的的可动端端应放在在无输出出电压位位置上,或或放在线线路中电电流为最最小的位位置上。电压表表、电流流表或其其他测量量仪器(如如万用表表、数字字万用表表)的量量程应置置于经过过估算的的一挡或或最大量量程挡上上。(3)合合电源闸闸前要得得到教师师和同组组人的允允许。每每次开始始操作前前应告诉诉同组的的人,互互相密切切配
6、合。加加负荷或或变电路路参数时时应监视视各仪表表,若有有异常现现象,如如冒烟、烤烤糊味、指指针到极极限位置置、指针针打弯等等,应立立即断电电检查。(4)注注意各种种仪表仪仪器的保保护措施施,如电电流表的的短路开开关(防防止电动动机启动动电流冲冲击);有些仪仪器用保保险丝作作过载保保护,不不得随便便更换。监监视仪表表过载指指示灯,过过载跳闸闸机构,等等等。(5)预预操作(在在实验前前先操作作和观察察一下),其其目的在在于:看电路路运行及及仪表指指示是否否正常;看所测测电量数数据变化化趋势,以以便确定定实验曲曲线取点点;找出变变化特殊殊点,作作为取数数据时的的重点; 熟悉操操作步骤骤。2一些些实验
7、技技能(1)接接线能力力合理安安排仪表表元件的的位置,接接线该长长则长、该该短则短短,尽量量做到接接线清楚楚、容易易检查、操操作方便便。接线要要牢固可可靠。先接电电路的主主回路,再再接并联联支路。有有些电路路,主电电路电流流大用粗粗导线,控控制电路路电流小小则用细细导线。(2)合合理读取取数据点点应通过预预操作,掌掌握被测测曲线趋趋势和找找出特殊殊点:凡凡变化急急剧时地地方取点点密,变变化缓慢慢处取点点疏。应应使取点点尽量少少而又能能真实反反映客观观情况。(3)正正确、准准确地读读取电表表指示值值合理选选择量程程,应力力求使指指针偏转转大于223满满量程时时较为合合适,同同一量程程中,指指针偏
8、转转越大越越准确。在电表表量程与与表面分分度一致致时,可可以直读读。不一一致时则则先读分分度数,即即记下指指针指示示的格数数,再进进行换算算,并注注意读出出足够的的有效数数字,不不要少读读或多读读。(4)配配合实验验结果的的有效数数字选择择曲线坐坐标比例例尺,避避免夸大大或忽略略实验结结果的误误差。3使用用设备的的一般方方法(1)了了解设备备的名称称、用途途、铭牌牌规格、规规定值及及面板旋旋钮情况况。(2)着着重搞清清楚设备备使用的的极限值值。着重搞搞清楚设设备情况况。要注注意其最最大允许许的输出出值,如如调压器器、稳压压电源有有最大输输出电流流限制;电机有有最大输输出功率率限制;信号源源有最
9、大大输出功功率及最最大信号号电流限限制。对量测测仪表仪仪器,要要注意最最大允许许的输入入量。如如电流表表、电压压表和功功率表要要注意最最大的电电流值或或电压值值。万用用表、数数字万用用表、数数字频率率计、示示波器等等的输入入端都规规定有最最大允许许的输入入值,不不得超过过,否则则会损坏坏设备。对对多量程程仪表(如如万用表表)要正正确使用用量程,千千万不能能用欧姆姆挡测量量电压或或用电流流挡测量量电压等等。了解设设备面板板上各旋旋钮的作作用。使使用时应应放在正正确位置置,禁止止无意识识地乱拨拨动旋钮钮。正式使使用设备备前应设设法判断断其是否否正常。有有自校功功能的可可通过自自校信号号对设备备进行
10、检检查,如如示波器器有自校校正弦波波或方波波,频率率计有自自校标准准频率。实验一 常用电电子元件件、常用用仪器仪仪表的正正确选择择与使用用一、实验验目的1学会会识别常常用电路路元件。2学会会用万用用表测量量元件的的电阻值值及判别别元件的的极性。3. 熟熟悉电压压表、电电流表、欧欧姆表的的基本原原理,学学会校验验电工仪仪表的基基本方法法。4掌握握实验台台上直流流仪表、直流稳压电源、信号源、示波器的使用方法。二、实验验要求在工业中中心数摸摸实验室室进行,演演示为主主,不要要求写实实验报告告。实验二 电压源源、电流流源及实实际电源源两种模模式等效效变换的的研究一、实验验目的1掌握握建立电电源模型型的
11、方法法。2掌握握电源外外特性的的测试方方法。3加深深对电压压源和电电流源特特性的理理解。4研究究电源模模型等效效变换的的条件。二、实验验原理说说明1电压压源和电电流源电压源具具有端电电压保持持恒定不不变,而而输出电电流的大大小由负负载决定定的特性性。其外外特性,即即端电压压U与输输出电流流I的关关系Uf(II)是一一条平行行于I轴轴的直线线。实验验中使用用的恒压压源在规规定的电电流范围围内,具具有很小小的内阻阻,可以以将它视视为一个个电压源源。电流源具具有输出出电流保保持恒定定不变,而而端电压压的大小小由负载载决定的的特性。其其外特性性,即输输出电流流I与端端电压UU的关系系Iff(U)是是一
12、条平平行于UU轴的直直线。实实验中使使用的恒恒流源在在规定的的电流范范围内,具具有极大大的内阻阻,可以以将它视视为一个个电流源源。2实际际电压源源和实际际电流源源实际上任任何电源源内部都都存在电电阻,通通常称为为内阻。因因而实际际电压源源可以用用一个内内阻Rss和电压压源Uss串联表表示,其其端电压压U随输输出电流流I增大大而降低低。在实实验中,可可以用一一个小阻阻值的电电阻与恒恒压源串串联来模模拟一个个实际电电压源。实际电流流源用一一个内阻阻Rs和和电流源源Is,并并联表示示,其输输出电流流I随端端电压UU增大而而减小。在在实验中中,可以以用一个个大阻值值的电阻阻与恒流流源相并并联来模模拟一
13、个个实际电电流源。3.实际际电压源源和实际际电流源源的等效效互换一个实际际的电源源,就其其外部特特性而言言,既可可以看成成是一个个电压源源,又可可以看成成是一个个电流源源。若视视为电压压源,则则可用一一个电压压源Uss与一个个电阻RRs串联联表示;若视为为电流源源,则可可用一个个电流源源Is与与一个电电阻Rss并联来来表示。若若它们向向同样大大小的负负载供出出同样大大小的电电流和端端电压,则则称这两两个电源源是等效效的,即即具有相相同的外外特性。实际电压压源与实实际电流流源等效效变换的的条件为为:(1)取取实际电电压源与与实际电电流源的的内阻均均为Rss;(2)已已知实际际电压源源的参数数为U
14、ss和Rss,则实实际电流流源的参参数为IIs=UUs/RRs和RRs;若若已知实实际电流流源的参参数为IIs和RRs,则则实际电电压源的的参数为为UsIsRRs和RRs。三、实验验任务与与步骤1.测定定电压源源(恒压压源)与与实际电电压源的的外特性性实验电路路如2-1图所所示,图图中的电电源Uss用恒压压源中的的+5VV输出端端,Rll取2000的固定定电阻,RR2取4770的电位位器。调调节电位位器R22,令其其阻值由由大至小小变化,将将电流表表、电压压表的读读数记入入表2-1中。图2-11 图22-2表1电压压源(恒恒压源)外外特性数数据R2I(mAA)U(V)在图2-1电路路中,将将电
15、压源源改成实实际电压压源,如如图2-2所示示。图22-2中中内阻RRs取551的固定定电阻,调调节电位位器R22,令其其阻值由由大至小小变化,将将电流表表、电压压表的读读数记入入表2-2中。 表表2-22实际电电压源外外特性数数据R2()I(mAA)U(V)2研究究电源等等效变换换的条件件按图23电路路接线,其其中图223a、bb中的内内阻Rss均为551,负载载电阻RR均为2200。在图a电电路中,UUs用恒恒压源中中的+55V输出出端,记记录电流流表、电电压表的的读数。然然后调节节图b电电路中的的恒流源源Is,令令两表的的读数与与图a的的数值相相等。记记录Iss之值,验验证等效效变换条条件
16、的正正确性。 图图2-33a 图图2-33b四、实验验设备1.电工工电子教教学实验验台:直流数字字电压表表、直流流数字电电流表、双双路恒压压源(00300v可调调)、恒恒流源(005000mAA可调)。2.实验验所需的的各种元元件、接接插件。五、实验验注意事事项1在测测电压源源外特性性时,不不要忘记记测空载载(I0)时时的电压压值;测测电流源源外特性性时,不不要忘记记测短路路(U0)时时的电流流值。注注意恒流流源负载载电压不不可超过过20VV,负载载更不可可开路。2换接接线路时时,必须须关闭电电源开关关。3直流流仪表的的接入应应注意极极性与量量程。六、实验验思考题题1电压压源的输输出端为为什么
17、不不允许短短路?电电流源的的输出端端为什么么不允许许开路?2说明明电压源源和电流流源的特特性。其其输出是是否在任任何负载载下能保保持恒值值?3实际际电压源源与实际际电流源源的外特特性为什什么呈下下降变化化趋势,下下降的快快慢受哪哪个参数数影响?4实际际电压源源与实际际电流源源等效变变换的条条件是什什么?所所谓“等效”是对谁谁而言?电压源源与电流流源能否否等效变变换?七、实验验报告要要求1 根据实验验数据绘绘出电源源的四条条外特性性,并总总结、归归纳两类类电源的的特性。2 根据实验验结果验验证电源源等效变变换的条条件。实验三 线性电电路叠加加性的研研究一、实验验目的1验证证线性电电路叠加加原理的
18、的正确性性,从而而加深对对线性电电路的叠叠加性的的认识和和理解。2学会会直流数数字电压压表、直直流数字字电流表表的使用用方法。二、实验验原理与与说明叠加原理理指出:在几个个电源共共同作用用下的线线性电路路中,通通过每一一个元件件的电流流或其两两端的电电压,可可以看成成是由每每一个电电源单独独作用时时在该元元件上所所产生的的电流或或电压的的代数和和。具体体方法是是:一个个电源单单独作用用时,其其他的电电源必须须去掉(电电压源短短路,电电流源开开路);在求电电流或电电压的代代数和时时,当电电源单独独作用电电流或电电压的参参考方向向与共同同作用时时的参考考方向一一致时,符符号取正正,否则则取负。在图
19、31中,II1=I1-I2” I2=-II2+I2” I3=I3+I3” U=UU+U” (aa) (bb) (c) 图3-11叠加原理理反映了了线性电电路的叠叠加性。叠叠加性只只适用于于求解线线性电路路中的电电流、电电压。对对于非线线性电路路,叠加加性和齐齐次性都都不适用用。三、实验验任务与与步骤实验电路路如图33-2所所示。图图3-22中,RR1R3R4=5110,电源源Us11用直流流电源中中的+112v输输出端,UUs2用用0330v双双路恒压压源输出出端,并并将输出出电压调调到+66V(以以直流数数字电压压表读数数为准),将将开关SS3投向RR3侧。 图3-2(1)UUSl电源源单独
20、作作用(将将开关SS1投向UUSl侧,开开关S22投向短短路侧),参参考图33-1画画出电路路图,标标明各电电流、电电压的参参考方向向。用直流数数字毫安安表接电电流插头头测量各各支路电电流:将将电流插插头的红红接线端端插入数数字毫安安表的红红(正)接接线端,电电流插头头的黑接接线端插插入数字字毫安表表的黑(负负)端。测测量各支支路电流流时,按按规定,在在结点AA,电流流表读数数为“”,表示示电流流流出结点点;读数数为“”,表表示电流流流入结结点。然然后根据据电路中中的电流流参考方方向,确确定各支支路电流流的正、负负号,并并将数据据记入表表311中。表311实验数数据一测量项目目实验内容容Us1
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