電工與電子技術
實驗指導書
（本科非電類）
福建工程學院電工基礎教研室
二○○八年三月
目錄實驗一直流電路的電位測量和基爾霍夫電壓定律驗證 3
實驗二交流串聯電路6
實驗三日光燈電路8
實驗四常用電子儀器的使用11
實驗五電晶體電壓放大電路13
實驗六組合邏輯電路14
實驗七計數、解碼、顯示電路16
附錄18
實驗一直流電路的電位測量和
基爾霍夫電壓定律驗證
一、實驗目的
1. 通過實驗，進一步了解電路中電位和電壓的概念。
2. 掌握測量電路中各點電位的方法。
5. 驗證基爾霍夫電壓定律。
二、實驗裝置
三、實驗原理 １.在電路中任意選定一點為參考點，令參考點的電位為零，電路其他各點的電位就是各點與參考點間的電壓。參考點不同，各點的電位也不同（電位的相對性）。
電路中任意兩點間的電壓等於該兩點間的電位差，電壓與參考點的選擇無關（電壓的單值性）。 2.基爾霍夫電壓定律指出，任何時刻，沿電路中任一閉合迴路繞行一周,各段電壓的代數和恒為零，即∑u＝0，它說明了電路中各段電壓的約束關係，並與電路中元件的性質無關。
四、實驗步驟
（一）認識實驗
測量直流電壓
用直流電壓表測量直流穩壓電源的輸出電壓值，並記錄於表1-1中。
表1-1
（二）電位測量及驗證基爾霍夫電壓定律
１.測量電位：
將直流電路板上的開關k1、k2置於短路狀態；k3置於接入電阻狀態（向上撥）。電路中電源採用穩壓電源中的a組和b組，分別調節電源輸出電壓，並用直流電壓表測量，使其輸出a組為u1=12v，b組為u2=15v。
按圖2-1所示接線，注意電流錶量程和極性的選擇。將k1、k2置向電源輸入端，讀取電流值並記錄。
在電路中選定e為參考點，令其電位為0，將直流電壓表置於電壓檔（v）的適當量程，「–」端接參考點，「+」端接被測點，測該點的電位值，注意此時電位正負值。並記錄於表1-3。
在電路中選定f為參考點，重測各點電位並記錄於表1-3。
測等電位點：將直流電壓表的測試棒接至a與g之間。旋轉電位器，使直流電壓表1v檔上的指示為零（注意量程切換），則a與g兩點為等電位點。
關閉穩壓電源，將a、g兩點用導線短接，再接通電源，注意電流錶讀數有無變化，並以f點為參考點，重測各點電位，記錄於表1-2。
圖1-1
表1-2
2．驗證基爾霍夫電壓定律（kvl）
電路如圖1-1所示，其中u1=12v，u2=15v。取兩個驗證迴路：迴路1為abefa，迴路2為bcdeb。
用直流電壓表分別測量兩個迴路中各支路電壓，將測量結果記錄於表1-3中。參考方向可選順時針方向為繞行方向，測量過程中注意直流電壓表取值的正與負。
表1-3
五、預習要求
3. 複習電位、電壓和等電位的概念及基爾霍夫電壓定律。
4. 計算資料**中各待測數值（計算值），以供實驗時選擇直流電流錶、直流電壓表的極性。
六、總結要求
1．根據表1-3的測量資料，說明在電路中選擇不同參考點對各點的電位有無影響，並驗證電位的相對性。
2．根據表1-3的實驗資料，說明電路中等電位點的特點。
3．利用表1-4的測量結果，驗證基爾霍夫電壓定律。
4．寫出實驗收穫和存在問題。
實驗二交流串聯電路
一．實驗目的
1、 加深對交流感性電路和交流容性電路特性的理解
2、 學會使用功率因數表法與電壓表法測定電壓與電流的相位差。
二、實驗裝置
三、實驗步驟
（一）rc串聯電路
1. 按圖2-1接線。調壓器輸出電壓調至100v,電容箱電容c取4μf，電阻r為510ω固定電阻。按資料表2-1測量各值並記錄於表中。
2. 將步驟1中電容取值為10μf，其餘引數均不變，重複步驟1的測試，記錄於表2-1中。
（二）rl串聯電路
1 .將圖2-1中電容換為3000匝、0.52h的空心電感線圈，重複上述步驟1的測試，記錄於表2-1中。
2 .將步驟1中的電感線圈插入鐵心，重複步驟1的測試，記錄於表2-1中。
圖 2-1
表2-1
（三）rlc串聯電路
1. 按圖2-2接線。調壓器輸出電壓調至100v,電容箱電容c取7μf，電阻r用110ω
滑線變阻器。
圖 2-2
2. **圈無鐵心的情況下，按資料表2-2測量各值並記錄於表中。
3. 在空心電感線圈中逐漸插入鐵心，觀察鐵心在插入過程中電路電流及各電壓變化規律，並將電路產生諧振時的電流及各電壓記錄於表2-2中（應特別注意接近串聯諧振時，電路具有哪些特點？）。
表 2-2
四、預習要求
1．熟悉rl、rc和rlc串聯電路的電壓相位關係，畫出相量圖。
2. 複習電路串聯諧振時的特點。
五、實驗總結
1. 根據實驗測量資料作出各串聯電路的電壓相量圖，並得出相應結論。
2. 根據步驟（二），分析線圈有鐵心無鐵心兩種情況下，各電壓變化的原因。
3. 根據步驟（三），說明rlc串聯電路諧振時的特點。
4. 心得、收穫及存在的問題。
實驗三日光燈電路
一、實驗目的
1.掌握日光燈線路的連線。
2.了解日光燈電路中燈管和鎮流器的電壓分配及其相量關係。
3.了解改善電路功率因數的方法
二、實驗原理
1．日光燈電路由燈管r、鎮流器lr和啟輝器s組成，如圖3-1，其工作原理如下：
當接通220v交流電源時，電源電壓通過鎮流器施加於啟輝器兩電極上，使極間氣體導電，可動電極(雙金屬片)與固定電極接觸。由於兩電極接觸不再產生熱量，雙金屬片冷卻復原使電路突然斷開，此時鎮流器產生一較高的自感電勢經迴路施加於燈管兩端，而使燈管迅速起燃，電流經鎮流器、燈管而流通。燈管起燃後，兩端壓降較低，起輝器不再動作，日光燈正常工作。
2．在電力系統中多數負載均為感性，例如，動力裝置感應電動機和高效照明器、日光燈等。
當負載吸收的有功功率為定值時，其功率因數越低，總電流i就越大，線路上的電能損耗和電壓損耗也就越大，而且發電、變電等裝置的容量利用率也就越低，因此，我們必須採取必要的措施來提高功率因數。
三、實驗裝置
四、實驗內容
1. 日光燈線路接線與測量
圖3-1
按圖3-1接線。經指導教師檢查後接通電源，測量日光燈電流、電壓及功率，記錄於表3-1。
表3-1
注：pr 指燈管消耗的功率，pr指鎮流器內阻上消耗的功率。
*2. 併聯電路──電路功率因數的改善
圖3-2
按圖3-2接線。經指導老師檢查後，接通電源，通過乙隻電流錶和三個電流插孔分別測得三條支路的電流。改變電容箱電容量為表3-2中各值時，測量表中各相應值，記錄於表3-2
表3-2
五、實驗注意事項
1. 本實驗用交流市電220v，務必注意用電和人身安全。
2. 功率表要正確接入電路， 讀數時要注意量程和實際讀數的折算關係。
3. 線路接線正確，日光燈不能啟輝時， 應檢查啟輝器及其接觸是否良好。
六、預習要求
1.了解日光燈的工作原理。
2. 為了提高電路的功率因數，常在感性負載上併聯電容器，增加了一條電流支路，此時感性元件上的電流和功率是否改變？
七、實驗總結
1.完成資料**中的計算，進行誤差分析。
2.根據實驗資料，分別繪出電壓、電流相量圖。
3心得體會。
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