電路分析實驗指導書
山東師範大學物理與電子科學學院
目錄實驗一電路元件伏安特性的測量2
實驗二直流電路中電位、電壓的關係研究7
實驗三基爾霍夫定律9
實驗四疊加定理的驗證12
實驗五戴維南定理和諾頓定理的驗證15
實驗六電壓源與電流源的等效變換20
實驗七受控源特性測試23
實驗八 rc一階電路的動態過程研究實驗28
實驗九二階動態電路響應的研究31
實驗十rlc元件在正弦電路中的特性實驗34
實驗十一 rlc串聯諧振電路的研究37
實驗十二雙口網路測試41
實驗十三 rc選頻網路特性測試43
附1 常用電工儀表的使用47
附2 典型電訊號的觀察與測量48
實驗一電路元件伏安特性的測量
一、實驗目的
1、學會識別常用電路和元件的方法。
2、掌握線性電阻、非線性電阻元件及電壓源和電流源的伏安特性的測試方法。
3、學會常用直流電工儀表和裝置的使用方法。
二、實驗原理
任何乙個二端元件的特性可用該元件上的端電壓u與通過該元件的電流i之間的函式關係i=f(u)表示，即i-u平面上的一條曲線來表徵，即元件的伏安特性曲線。
1、線性電阻器的伏安特性曲線是一條通過座標原點的直線，如圖1-1中a曲線所示，該直線的斜率等於該電阻器的電阻值。
2、一般的白熾燈在工作時燈絲處於高溫狀態，其燈絲電阻隨著溫度的公升高而增大。通過白熾燈的電流越大，其溫度越高，阻值也越大。一般燈泡的「冷電阻」與「熱電阻」的阻值相差幾倍至幾十倍，所以它的伏安特性曲線如圖1-1中b曲線所示。
3、一般的半導體二極體是乙個非線性電阻元件，其伏安特性曲線如圖1-1中c曲線所示。正向壓降很小（一般的鍺管約為0.2～0.
3v, 矽管約為0.5～0.7v）,正向電流隨正向壓降的公升高而急劇上公升，而反向電壓從零一直增加到幾十伏時，其反向電流增加很小，粗略地可視為零。
可見，二極體具有單向導電性，但反向電壓加得過高，超過管子的極限值，則會導致管子擊穿損壞。
4、穩壓二極體是一種特殊的半導體二極體，其正向特性與普通二極體類似，但其反向特性較特別，如圖1-1中d曲線所示。在反向電壓開始增加時，其反向電流幾乎為零，但當電壓增加到某一數值時（稱為管子的穩壓值，有各種不同穩壓值的穩壓管）電流將突然增加，以後它的端電壓將維持恆定，不再隨外加的反向電壓公升高而增大。注意：
流過穩壓二極體的電流不能超過管子的極限值，否則管子會被燒壞。
圖 1-1 各種電路元件的伏安特性曲線
三、實驗裝置
四、實驗內容
1、測定線性電阻器的伏安特性
按圖1-2接線，調節穩壓電源的輸出電壓u，從0伏開始緩慢地增加，一直到10v，記下相應的電壓表和電流錶的讀數ur、i。
圖1-2
2、測定非線性白熾燈泡的伏安特性
將圖1-2中的rl換成乙隻6.3v的汽車燈泡，重複1的步驟。
3、測定半導體二極體的伏安特性
按圖1-3接線，r為限流電阻器。測二極體的正向特性時，其正向電流不得超過35ma，二極體d的正向施壓ud+可在0～0.75v之間取值，特別是在0.
5～0.75v之間更應多取幾個測量點。做反向特性實驗時，只需將圖1-3中的二極體d反接，且其反向施壓ud－可加到30v。
圖1-3
正向特性實驗資料
反向特性實驗資料
4、測定穩壓二極體的伏安特性
只要將圖1-3中的二極體換成穩壓二極體，重複實驗內容3的測量。測量點自定。
正向特性實驗資料
反向特性實驗資料
5、測定電壓源伏安特性
圖1-4
按圖1-4連線電路圖，調節u為5v，改變rl的值，測量u和i的值。記入下表中：
6、測定電流源伏安特性
圖1-5
按圖1-5接好電路圖，調節rl的值，測出各種不同rl值時的i和u，記入表中：
六、實驗注意事項
1、測二極體正向特性時，穩壓電源輸出應由小至大逐漸增加，應時刻注意電流錶讀數不得超過35ma。
2、進行不同實驗時，應先估算電壓和電流值，合理選擇儀表的量程，切勿使儀表超量程，儀表的極性亦不可接錯。
七、思考題
1、線性電阻與非線性電阻的概念是什麼？電阻器與二極體的伏安特性有何區別？
2、設某器件伏安特性曲線的函式式為i = f(u)，試問在逐點繪製曲線時，其座標變數應如何放置？
3、在圖1-3中，設u=3v，ud+ = 0.7v，則毫安表（ma）表讀數為多少？
4、穩壓二極體與普通二極體有何區別，其用途如何？
八、實驗報告
1、根據各實驗資料，分別在方格紙上繪製出光滑的伏安特性曲線。（其中二極體和穩壓管的正、反向特性均要求畫在同一張圖中，正、反向電壓可取為不同的比例尺）。
2、根據實驗結果，總結、歸納各被測元件的特性。
3、必要的誤差分析。
實驗二直流電路中電位、電壓的關係研究
一、實驗目的
1、驗證電路中電位與電壓的關係。
2、掌握電路電位圖的繪製方法。
二、實驗原理
在乙個閉合電路中，各點電位的高低視所選的電位參考點的不同而改變，但任意兩點間的電位差（即電壓）則是絕對的，它不因參考點的變動而改變。據此性質，我們可用乙隻電壓表來測量出電路中各點的電位及任意兩點間的電壓。
電位圖是一種平面座標
一、四象限內的折線圖，其縱座標為電位值，橫座標為各被測點。要製作某一電路的電位圖，應先以一定的順序對電路中各被測點編號。以圖2-1的電路為例，如圖中a～f，並在座標軸上按順序、均勻間隔標上a、b、c、d、e、f、a。
再根據測得的各點電位值，在各點所在的垂直在線描點。用直線依次連線相鄰兩個電位點，即得該電路的電位圖。在電位圖中，任意兩個被測點的縱座標值之差即為兩點之間的電壓值。
在電路中電位參考點可任意選定。對於不同的參考點，所繪出的電位圖形是不同的，但其各點電位變化的規律卻是一樣的。
在作電位圖或實驗測量時必須正確區分電位和電壓的高低，按照慣例，是以電流方向上的電壓降為正，所以，在用電壓表測時，若儀表指標正向偏轉，則說明電表正極的電位高於負極的電位。
三、實驗裝置
四、實驗內容
圖2-1
按圖3-1接線。
1、分別將兩路直流穩壓電源接入電路，令u1 = 6v，u2 = 12v。（先調整輸出電壓值，再接入實驗線路中。電壓應該用萬用表測）。
2、以圖3-1中的a點作為電位的參考點，分別測量b、c、d、e、f各點的電位值φ及相鄰兩點之間的電壓值uab、ubc、ucd、ude、uef及ufa，資料列於表中。
3、 以d點作為參考點，重複實驗內容2的測量，測得資料填入表中。
五、實驗注意事項
1、本實驗電路單元可設計多個實驗，在做本實驗時根據給出的電路圖選擇開關位置，連成本實驗電路。
2、測量電位時，用萬用表的直流電壓檔或用數字直流電壓表測量時，用負表棒（黑色）接參考電位點，用正表棒（紅色）接被測點，若指標正向偏轉或顯示正值，則表明該點電位為正（即高於參考點電位）；若指標反向偏轉或顯示負值，此時應調換萬用表的表棒，然後讀出數值，此時在電位值之前應加一負號（表明該點電位低於參考點電位）。
六、思考題
若以f點為參考電位點，實驗測得各點的電位值，現令e點作為參考電位點，試問此時各點的電位值應有何變化？
七、實驗報告
1、根據實驗資料，繪製兩個電位圖形，並對照觀察各對應兩點間的電壓情況。兩個電位圖的參考點不同，但各點的相對順序應一致，以便對照。
2、完成資料**中的計算，對誤差作必要的分析。
3、總結電位相對性和電壓絕對性的結論。
實驗三基爾霍夫定律
一、實驗目的
1、加深對基爾霍夫定律的理解,用實驗資料驗證基爾霍夫定律。
2、學會用電流錶測量各支路電流。
二、實驗原理
1、基爾霍夫電流定律（kcl）：基爾霍夫電流定律是電流的基本定律。即對電路中的任乙個節點而言，流入到電路的任一節點的電流總和等於從該節點流出的電流總和，即應有∑i=0。
2、基爾霍夫電壓定律（kvl）：對任何乙個閉合迴路而言，沿閉合迴路電壓降的代數總和等於零，即應有∑u=0。這一定律實質上是電壓與路徑無關性質的反映。
基爾霍夫定律的形式對各種不同的元件所組成的電路都適用，對線性和非線性都適用。運用上述定律時必須注意各支路或閉合迴路中電流的正方向，此方向可預先任意設定。
三、實驗裝置
電路分析實驗指導書
深圳大學 機電與控制工程學院 2006年12月修訂 目錄1.基本電工儀表的使用與測量誤差的計算3 2.基爾霍夫定律的驗證7 3.戴維南定理的驗證9 4.受控源實驗13 5.rc一階電路的響應測試18 6.r l c元件阻抗特性的測定21 7.r l c串聯諧振電路的研究23 8.三相交流電路電壓 電...
電路分析實驗指導書
實驗注意事項 1.每個實驗之前都必須預習實驗指導書 2.在電路斷電的情況下接線 3.接線完成後，經指導老師檢查認可後，方可通電 4.保證人身安全，防止觸電 5.保證裝置安全，按要求操作 6.實驗完成後，將資料經指導老師檢查認可後，方可離開實驗室。7.實驗完成後，要寫實驗報告，用統一的報告紙，按要求寫...
電路分析實驗指導書
指導書商丘師範學院物理與資訊工程系編 目錄實驗一電路元件伏安特性的測定 1 實驗二基爾霍夫定律的驗證 4 實驗三電壓源和電流源的等效變換 7 實驗四受控源的實驗研究 10 實驗五改善功率因數實驗 13 實驗六三相電路的研究 15 一 實驗目的 1 學習直讀式儀表和電晶體穩壓電源等裝置的使用方法 2 ...