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1、1叠加定理和戴维南定理叠加定理和戴维南定理多媒体教学课件多媒体教学课件2“电工实验电工实验”设课目的是：设课目的是：1.1.巩固和加深理解所学的理论知识；巩固和加深理解所学的理论知识；2.2.掌握实验研究的基本技能；掌握实验研究的基本技能；3.3.提高分析问题和解决问题的能力；提高分析问题和解决问题的能力；4.4.培养科学、严谨的实验态度，养成良好的操作习培养科学、严谨的实验态度，养成良好的操作习惯，为后续课程的学习及科学研究打下坚实的基础。惯，为后续课程的学习及科学研究打下坚实的基础。前前 言言3实验规则实验规则 1.1.实验前要认真预习，弄清每个实验的原理及每一实验前要认真预习，弄清每个实
2、验的原理及每一实验步骤的意图。实验步骤的意图。设计性实验必须按要求写出预习报告。设计性实验必须按要求写出预习报告。2 2.应在规定的时间内完成实验任务。实验中要认真、应在规定的时间内完成实验任务。实验中要认真、严肃，仔细观察纪录。严肃，仔细观察纪录。实验结果须经指导教师签字后方可实验结果须经指导教师签字后方可离开。离开。3 3.保持实验室安静、卫生，不准喧闹、乱串、抽烟、保持实验室安静、卫生，不准喧闹、乱串、抽烟、吐痰等。未经指导教师许可，不准乱拿别组的工具及非该次吐痰等。未经指导教师许可，不准乱拿别组的工具及非该次实验的物品；实验结束后，应将仪器等物整理如初。实验的物品；实验结束后，应将仪器
3、等物整理如初。4 4.按时参加实验，无特殊原因不准请假，不予补课。按时参加实验，无特殊原因不准请假，不予补课。实验开始后迟到实验开始后迟到1010分钟以上者，取消该次实验资格。分钟以上者，取消该次实验资格。5 5.实验成绩以实验成绩以20%20%计入总成绩，但具有计入总成绩，但具有“一票否决权，一票否决权，一学期累计旷课（含不交实验报告）超过一学期累计旷课（含不交实验报告）超过30%30%者，其成绩为者，其成绩为不及格，不能参加本门理论课程的考试，必须重修。不及格，不能参加本门理论课程的考试，必须重修。4安全须知安全须知 电工学部分实验是接触强电的实验，在非潮湿场所，电工学部分实验是接触强电的
4、实验，在非潮湿场所，通过人体的电流在通过人体的电流在50mA50mA以下，电压在以下，电压在36V36V以下才安全。以下才安全。实实验中必须严格遵守操作规程，确保人机安全。验中必须严格遵守操作规程，确保人机安全。1 1.在非安全电压场合，双手不要触及导线裸露的金在非安全电压场合，双手不要触及导线裸露的金属部分；实验线路必须仔细检查，经指导教师确认无误后属部分；实验线路必须仔细检查，经指导教师确认无误后方可通电。方可通电。2 2.必须遵守必须遵守“先接线后通电，先断电后拆线先接线后通电，先断电后拆线”的操的操作顺序。作顺序。3 3.实验中，每次改变接线前都应关闭电源。实验中，每次改变接线前都应关
5、闭电源。4 4.当发生烧断保险、冒烟等严重现象时，应首先关当发生烧断保险、冒烟等严重现象时，应首先关断电源，保持现场并立即报告指导教师。断电源，保持现场并立即报告指导教师。5实验注意事项实验注意事项 1.1.使用调压器及直流稳压电源时，通电前要将起始位使用调压器及直流稳压电源时，通电前要将起始位置置于零位置置于零位（逆时针旋到底）（逆时针旋到底）；2 2.根据预算值，合理选择仪表量程；不能预估被测值时，根据预算值，合理选择仪表量程；不能预估被测值时，应先选择较高量程；应先选择较高量程；3 3.区分使用高压导线和低压导线；每次变更实验线路时，区分使用高压导线和低压导线；每次变更实验线路时，都应关
6、闭电源。都应关闭电源。4 4.接线要合理布局，导线可以叠插，但每根导线端部不接线要合理布局，导线可以叠插，但每根导线端部不宜超过宜超过3 3根导线；根导线；5 5.若通电后报警笛响，先将仪表量程切换到最大，按若通电后报警笛响，先将仪表量程切换到最大，按一下报警红灯下的恢复按钮，若报警笛仍响，则应关断电源，一下报警红灯下的恢复按钮，若报警笛仍响，则应关断电源，检查线路、排除故障后再继续实验。检查线路、排除故障后再继续实验。6 6.实验完成后，检查数据有无错误或遗漏，关闭仪器及实验完成后，检查数据有无错误或遗漏，关闭仪器及电源，拆线并整理实验台及凳子，经教师检查后方可离开。电源，拆线并整理实验台及
7、凳子，经教师检查后方可离开。6实验报告要求实验报告要求按时交实验报告，一人一份，下次实验时交本次实验的报告按时交实验报告，一人一份，下次实验时交本次实验的报告（实验报告统一使用实验报告纸书写）。（实验报告统一使用实验报告纸书写）。1.1.实验名称、目的及原理；实验名称、目的及原理；2.2.主要仪器、仪表的名称、型号、规格及实验台号；主要仪器、仪表的名称、型号、规格及实验台号；3.3.必须绘制实验电路图，并用简洁的语言说明实验步骤；必须绘制实验电路图，并用简洁的语言说明实验步骤；4.4.数据处理及波形曲线：数据处理及波形曲线：5.5.结论及分析；结论及分析；6.6.回答思考题及实验报告要求中的内
8、容回答思考题及实验报告要求中的内容;7.7.必须附有经指导教师签字的原始数据记录。必须附有经指导教师签字的原始数据记录。注意记录原始数据并写清单位，一般应保留注意记录原始数据并写清单位，一般应保留2 2位有效数位有效数字；波形曲线要画在坐标纸上，曲线的弯曲部分要多选几个字；波形曲线要画在坐标纸上，曲线的弯曲部分要多选几个测试点，各点之间的曲线连接要光滑。测试点，各点之间的曲线连接要光滑。7预习要求预习要求本次实验报告如何写本次实验报告如何写?实验二实验二 单相交流电路实验单相交流电路实验3.3.复习改善电路功率因数的意义并掌握其方法。复习改善电路功率因数的意义并掌握其方法。1.1.复习正弦交流
9、电路中基本元件（复习正弦交流电路中基本元件（R R、L L、C C）电压和电流之）电压和电流之间的有效值和相位的关系式及由间的有效值和相位的关系式及由R R、L L、C C构成的简单构成的简单RCRC、RLRL串联或并联电路的电压或电流的相量关系；串联或并联电路的电压或电流的相量关系；2.2.复习交流电路中有功功率、无功功率及视在功率的关系复习交流电路中有功功率、无功功率及视在功率的关系及计算公式。及计算公式。下次实验内容下次实验内容8叠加定理和戴维南定理叠加定理和戴维南定理 一、实验目的一、实验目的1.1.学习电工实验台和实验装置的使用；学习电工实验台和实验装置的使用；2.2.加深对叠加定理
10、及戴维宁定理的理解，并应用定理求解加深对叠加定理及戴维宁定理的理解，并应用定理求解实际电路的电参量；实际电路的电参量；3.3.掌握有源二端网络等效参数测量的一般方法。掌握有源二端网络等效参数测量的一般方法。二、电工实验装置及仪器简介二、电工实验装置及仪器简介 THGE-1THGE-1型电工电子教学实验台：型电工电子教学实验台：如图如图1-11-1所示，屏上固所示，屏上固定有交流电源的起动控制装置、三相电源电压指示切换装定有交流电源的起动控制装置、三相电源电压指示切换装置、低压直流稳压电源、恒流源、定时器兼报警记录仪和置、低压直流稳压电源、恒流源、定时器兼报警记录仪和数模双显直流电压表、电流表以
11、及真有效值交流电压表、数模双显直流电压表、电流表以及真有效值交流电压表、电流表、真有效值毫伏表和功率表等。电流表、真有效值毫伏表和功率表等。9钥钥匙匙开开关关通通电电按按钮钮断断电电按按钮钮调调压压器器旋旋钮钮漏漏电电保保护护器器三相三相线电线电压指压指示示三相三相调压调压输出输出直直流流电电压压表表直直流流电电流流表表直流直流数显数显恒流恒流源源直流直流数显数显恒压恒压源源图1-110 (3)按下按下“启动启动”按钮按钮(绿色绿色)，红色按钮灯灭，绿色按，红色按钮灯灭，绿色按钮灯亮，同时可听到屏内交流接触器的瞬间吸合声，面板钮灯亮，同时可听到屏内交流接触器的瞬间吸合声，面板上与上与U1、V1
12、 和和W1相对应的黄、绿、红三个相对应的黄、绿、红三个LED指示灯指示灯亮。亮。(2)开启钥匙式三相电源总开关，开启钥匙式三相电源总开关，“停止停止”按钮灯亮按钮灯亮(红色红色)，三只电压表，三只电压表(0450V)指示输入三相电源线电压指示输入三相电源线电压之值。之值。(1)(1)将实验屏左侧面的三相自耦调压器的手柄按逆时将实验屏左侧面的三相自耦调压器的手柄按逆时针方向旋转至零位。将针方向旋转至零位。将“电压指示切换电压指示切换”开关置于开关置于“三三相电网输入相电网输入”侧，断路器拨至侧，断路器拨至ONON。1.1.交流电源的启动交流电源的启动112.2.直流数显稳压源和直流数显稳压源和1
13、2V12V和和5V5V固定直流电源固定直流电源 开启直流稳压电源带灯开关，开启直流稳压电源带灯开关，0 030V30V电压源两路输出插孔均有电压源两路输出插孔均有电压输出。电压输出。(2)(2)调节调节“输出调节输出调节”多圈电多圈电位器旋钮，可平滑地调节输出电位器旋钮，可平滑地调节输出电压值。调节范围为压值。调节范围为0 030V30V（自动（自动换档），额定电流为换档），额定电流为1A1A。(1)(1)将将“电压指示切换电压指示切换”按键按键弹起，数字式电压表指示弹起，数字式电压表指示A A口输出口输出的电压值；将此按键按下，则电的电压值；将此按键按下，则电压表指示压表指示B B口输出的电
14、压值。口输出的电压值。(3)(3)下方直流稳压电源可提下方直流稳压电源可提供供12V12V、5V5V直流电源。直流电源。注注:恒压源输出端不许短路恒压源输出端不许短路123.3.直流数显恒流源直流数显恒流源 将负载接至将负载接至“恒流输出恒流输出”两端，两端，开启电源开关，数显表即开启电源开关，数显表即指示输出电流之值。调节指示输出电流之值。调节“输出粗调输出粗调”波段开关和波段开关和“输出细调输出细调”多圈电位器旋钮，可在三个量程段（满度为多圈电位器旋钮，可在三个量程段（满度为2mA2mA、20mA20mA和和500mA500mA）连续调节输出的恒流电流值。）连续调节输出的恒流电流值。注意注
15、意：当输出口接有负载时，如果需要将：当输出口接有负载时，如果需要将“输出粗调输出粗调”波段开关从低档向高档切换，则应将输出波段开关从低档向高档切换，则应将输出“细调旋钮细调旋钮”调至调至最低（逆时针旋到头），再拨动最低（逆时针旋到头），再拨动“输出粗调输出粗调”开关。否则会开关。否则会使输出电压或电流突增，可能导致负载器件损坏。使输出电压或电流突增，可能导致负载器件损坏。恒恒流流源源输输出出端端不不许许开开路路134.数模双显直流电压表和电流表数模双显直流电压表和电流表 电压表：电压表：有数字有数字显示和模拟显示两种显示和模拟显示两种状态，琴键切换，测状态，琴键切换，测量范围量范围0-200V
16、0-200V，量程，量程分分200mV200mV、2V2V、20V20V、200V200V四档四档;数字电压表数字电压表：采用采用LEDLED显示；显示；模拟电压表模拟电压表：采用：采用带镜面精密宽视野大带镜面精密宽视野大表头指示表头指示;电流表：有数字显电流表：有数字显示和模拟显示两种状示和模拟显示两种状态，琴键切换，测量态，琴键切换，测量范围范围0_2A 0_2A，量程分，量程分2mA2mA、20mA20mA、200mA200mA、2A2A四档。四档。数字电流表数字电流表：采用：采用LEDLED显示；显示；模拟电流表模拟电流表：采用：采用带镜面精密宽视野大带镜面精密宽视野大表头指示。表头指
17、示。（2 2）操作）操作 a:a:被测表不能超被测表不能超过规定测量范围。过规定测量范围。b:b:将电压表（或将电压表（或电流表）按照正确极电流表）按照正确极性并联（或串联）在性并联（或串联）在被测对象上就可以测被测对象上就可以测量。量。注意注意：1 1）当不能）当不能确定被测量的大概数确定被测量的大概数值时，为了防止超量值时，为了防止超量程，应先选择最大量程，应先选择最大量程，然后再根据具体程，然后再根据具体实测数值缩小量程，实测数值缩小量程，以提高被测量精度。以提高被测量精度。2 2）注意输出端的极性，）注意输出端的极性，红色接线端为正极，红色接线端为正极，黑色接线端为负极黑色接线端为负极
18、报警：报警：电压表：电压表：当负电压超当负电压超过过5 5或正电压超出测或正电压超出测量范围时告警灯亮，量范围时告警灯亮，此时将被测电压调整此时将被测电压调整到仪表规定测量范围到仪表规定测量范围即恢复正常测量。即恢复正常测量。（或按复位键）（或按复位键）电流表：电流表：当负电流超当负电流超过过2.52.5或正电流超出或正电流超出测量范围时告警灯亮，测量范围时告警灯亮，此时将被测电流调整此时将被测电流调整到仪表规定测量范围到仪表规定测量范围即恢复正常测量。即恢复正常测量。（或按复位键）（或按复位键）14UT39A型数字式万用表型数字式万用表 电阻挡电阻挡电源电源开关开关表笔表笔接地端接地端 表笔
19、表笔测电压测电压 表笔表笔测电流测电流 15图图-1(a)-1(a)叠加定理实验原理图叠加定理实验原理图注注意意三三个个开开关关的的作作用用接直流接直流数显恒数显恒压源的压源的一路输一路输出出,并并将其电将其电压值调压值调到到6V6V接直流接直流数显恒数显恒压源的压源的另一路另一路输出输出,并将其并将其电压值电压值调调到到12V12V三、实验内容与步骤三、实验内容与步骤（一）叠加定理实验（一）叠加定理实验电电流流测测试试孔孔16图图1-21-2测量直流电流专用插头的用法测量直流电流专用插头的用法17表表-1-1 测量值内容测量值内容E E1 1(V)(V)E E2 2(V)(V)U UADAD
20、(V)(V)I I3 3(mA)(mA)E E1 1作用作用6 60 0E E2 2作用作用0 01212共同作用共同作用6 61212合向上方合向上方,将将330330的的电阻接入电路中电阻接入电路中,1.1.将将开关开关测量电压测量电压和电流和电流，并将测量数据填入表并将测量数据填入表-1-1。K3合向下方合向下方，将，将二极管接入电路二极管接入电路中，测量中，测量和和，并将测量数据填入表并将测量数据填入表-2-2。2.2.将将开关开关K3 表表-2-2测量值内容测量值内容 E E1 1(V)(V)E E2 2(V)(V)U UABAB(V)(V)I I2 2(mA)(mA)E E1 1作
21、用作用6 60 0E E2 2作用作用0 01212共同作用共同作用6 61212(选做选做)方方向向注注意意选选择择合合适适量量程程18（二）戴维南定理实验（二）戴维南定理实验12V10mAAB+330 510 510 10 被测有源二端网络被测有源二端网络负载负载+19U UOCOC(V)(V)I ISC SC(mA)(mA)R RO O=U=UOCOC/I/ISCSC 1.1.按图接入恒压源按图接入恒压源 E ES S=12V=12V，恒流源恒流源 I IS S=10mA=10mA及可变电阻及可变电阻R RL L,先先断开断开R RL L测测U UABAB即即U UOCOC ,再再短接短
22、接R RL L测测I ISCSC ,则计算有源二端网络等效则计算有源二端网络等效电阻电阻，填入表，填入表-3-3中中。表表-3-3 2.2.调节负载电位器旋钮，改变调节负载电位器旋钮，改变R RL L阻值阻值,测量测量R RL L两端的电压和两端的电压和流过它的电流流过它的电流,将测量数据填入表将测量数据填入表-4-4中中。电阻用万用表测量，电阻用万用表测量，注意注意:应在电路断开应在电路断开(K(K打向左侧打向左侧)时测量时测量。表表-4-4 R RL L （）900900700700500500300300100100U U（V V）I I（mAmA）20 3.3.用步骤用步骤1 1所得的
23、参数：所得的参数：开路电压开路电压U UOCOC（由恒压源构成）和（由恒压源构成）和等效电阻等效电阻R RO O（用（用1k1k 电位器电位器R RL L调到调到R RO O值）组成从值）组成从A A、B B端向左看的端向左看的有源二端网络的戴维宁等效电路，再接入有源二端网络的戴维宁等效电路，再接入电阻箱电阻箱的的 100100 档档做做为可变负载组成电路，如图为可变负载组成电路，如图-4(a)-4(a)所示所示。RL图图-4(a)-4(a)+ABUOCR0_ _+_mA V+_21 测量戴维南等效电路的外特性，并计算相应负载的功测量戴维南等效电路的外特性，并计算相应负载的功率，将数据填入表率
24、，将数据填入表2-52-5，验证戴维南等效定理的正确性，并，验证戴维南等效定理的正确性，并总结负载获得最大功率的条件。总结负载获得最大功率的条件。R RL L（）900900700700R RO O500500300300100100U U（V V）I I（mAmA）P PRLRL注意注意:当当R RL L=R=RO O时时,选选用用10k10k 电位器电位器,将将其电阻值调到其电阻值调到R RO O表表2-52-5 4.4.将电路中的将电路中的恒压源输入端短路恒压源输入端短路、恒流源输入端开路恒流源输入端开路，用万用表测量二端网络的等效电阻用万用表测量二端网络的等效电阻ReqReq，与步骤，
25、与步骤1 1所得结果比所得结果比较。较。22 1.1.初次做实验，注意常识性的知识：初次做实验，注意常识性的知识：电压表要并联在被测元电压表要并联在被测元件两端，电流表要串联在被测支路中件两端，电流表要串联在被测支路中；注意直流测量仪表的极性，；注意直流测量仪表的极性，不要接错；绝对禁止用电流表测电压；不要接错；绝对禁止用电流表测电压；2.2.换接线路时，换接线路时，必须关闭电源开关必须关闭电源开关；3.3.恒压源输出端不许短路，恒流源输出端不许开路；恒压源输出端不许短路，恒流源输出端不许开路；4.4.实验前要先估算要测的电压、电流值，实验前要先估算要测的电压、电流值，合理选择仪表的合理选择仪
26、表的量程，量程，勿使仪表超量程；勿使仪表超量程；5.5.在电流插头接线正确时，用电流插头测量支路电流时，在电流插头接线正确时，用电流插头测量支路电流时，读数为正时，则电流方向与电路图中的参考方向一致，否则相反。读数为正时，则电流方向与电路图中的参考方向一致，否则相反。end四、注意事项四、注意事项23函数函数信号信号发生发生器器 智智能能功功率率表表铁铁心心变变压压器器电电度度表表接接线线图图钥钥匙匙开开关关通通电电按按钮钮断断电电按按钮钮定定时时器器兼兼报报警警仪仪调调压压器器旋旋钮钮漏漏电电保保护护器器三相三相线电线电压指压指示示三相三相调压调压输出输出交交流流电电压压表表交交流流电电流流表表直直流流电电压压表表直直流流电电流流表表直流直流数显数显恒流恒流源源直流直流数显数显恒压恒压源源图1-1交交流流毫毫伏伏表表