目錄實驗一、基爾霍夫定理驗證實驗二、戴維南定理有源二端網(wǎng)絡(luò)等效參數(shù)的測定實驗三、雙口網(wǎng)絡(luò)的測試實驗四、RC一階電路的響應(yīng)測試實驗五、RLC串聯(lián)諧振電路的研究實驗六、磁滯回線的觀測實驗七、互感電路的實驗實驗八、日光燈電路實驗、改善功率因素實驗實驗九、變壓器同名端判斷實驗十、三相交流電路電壓、電流及功率的測量實驗十一三相交流電路功率的測量實驗十二、功率因數(shù)及相序的測量實驗一基爾霍夫定律的驗證一、實驗?zāi)康?、驗證基爾霍夫定律的正確性，加深對基爾霍夫定律的理解。2、進一步掌握儀器、儀表的使用方法。二、原理說明基爾霍夫定律是電路的基本定律。測量某電路的各支路電流及多個元件兩端的電壓，應(yīng)能分別滿足基爾霍夫電流定律和電壓定律。即對電路中的任一個節(jié)點而言，應(yīng)有I0；對任何一個閉合回路而言，應(yīng)有U0。運用上述定律時必須注意電流的正方向，此方向可預(yù)先任意設(shè)定。三、實驗設(shè)備1、RXDI1電路原理實驗箱1臺2、萬用表1臺四、實驗內(nèi)容及步驟實驗線路如圖A所示圖A1、實驗前先任意設(shè)定三條支路的電流參考方向，如圖中的I1、I2、I3所示。2、分別將兩路直流穩(wěn)壓電源（如一路U2為12V電源，另一路U1為024V可調(diào)直流穩(wěn)壓源）接入電路，令U16V、U212V。3、將電源分別接入三條支路中，記錄電流值。4、用電壓表分別測量兩路電源及電阻元件上的電壓值，并記錄。五、實驗報告1、根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，選定實驗電路中的任一個節(jié)點，驗證KCL的正確性。2、根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，選定實驗電路中的任一個閉合回路，驗證KVL的正確性。3、分析誤差原因。4、實驗總結(jié)。被測量I1MAI2MAI3MAU1VU2VUFAVUABVUADVUCDVUDEV計算值測量值相對誤差實驗二戴維南定理有源二端網(wǎng)絡(luò)等效參數(shù)的測定一、實驗?zāi)康?、驗證戴維南定理的正確性2、掌握測量有源二端網(wǎng)絡(luò)等效參數(shù)的一般方法二、原理說明1、任何一個線性含源網(wǎng)絡(luò)，如果僅研究其中一條支路的電壓和電流，則可將電路的其余部分看作是一個有源二端網(wǎng)絡(luò)（或稱為含源二端口網(wǎng)絡(luò)）。戴維南定理指出任何一個線性有源網(wǎng)絡(luò)，總可以用一個等效電壓源來代替，此電壓源的電動勢ES等于這個有源二端網(wǎng)絡(luò)的開路電壓U0C，其等效內(nèi)阻R0等于該網(wǎng)絡(luò)中所有獨立源均置零（理想電壓源視為短路，理想電流視為開路）時的等效電阻。U0C和R0稱為有源二端網(wǎng)絡(luò)的等效參數(shù)。2、有源二端網(wǎng)絡(luò)等效參數(shù)的測量方法（1）開路電壓、短路電流法在有源二端網(wǎng)絡(luò)輸出端開路時，用電壓表直接測其輸出端的開路電壓U0C，然后將其輸出端短路，用電流表測其短路電流ISC，則內(nèi)阻為R0UOC/ISC（2）伏安法用電壓表、電流表測出有源二端網(wǎng)絡(luò)的外特性如圖A所示。根據(jù)外特性曲線求出斜率TG，則內(nèi)阻ROTGU/IUOC/ISC圖A圖B用伏安法，主要是測量開路電壓及電流為額定值IN時的輸出端電壓值UN，則內(nèi)阻為ROUOCUN/IN若二端網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)阻值很低短路電流很大時，則不宜測短路電流。（3）半電壓法如圖B所示，當(dāng)負載電壓為被測網(wǎng)絡(luò)開路電壓一半時，負載電阻（負載電阻由萬用表測量），即為被測有源二端網(wǎng)絡(luò)的等效內(nèi)阻值。（4）零示法在測量具有高內(nèi)阻有源二端網(wǎng)絡(luò)的開路電壓時，用電壓表進行直接測量會造成較大的誤差，為了消除電壓表內(nèi)阻的影響，往往采用零示測量法，如圖C所示。圖C零示法測量原理是用一低內(nèi)阻的穩(wěn)壓電源與被測有源二端網(wǎng)絡(luò)進行比較，當(dāng)穩(wěn)壓電源的輸出電壓與有源二端網(wǎng)絡(luò)的開路電壓相等時，電壓表的讀數(shù)為“0”，然后將電路斷開，測量此時穩(wěn)壓電源的輸出電壓，即為被測有源二端網(wǎng)絡(luò)的開路電壓。圖D三、實驗設(shè)備1、RXDI1電路原理實驗箱1臺2、萬用表1臺四、實驗內(nèi)容及步驟被測有源二端網(wǎng)絡(luò)如圖D（A）所示。1、用開路電壓、短路電流法測定戴維南等效電路的UOC和RO。按圖D（A）電路接入穩(wěn)壓電源ES和恒流源IS及可變電阻RL，測定UOC和RO。UOCVISCMAROUOC/ISCER0VU2、負載實驗按圖DA改變RL阻值，測量有源二端網(wǎng)絡(luò)的外特性。3、驗證戴維南定理用一只10K的電位器，將其阻值調(diào)整到等于按步驟1所得的等效電阻R0之值，然后令其與直流穩(wěn)壓電源（調(diào)到步驟“1”時所測得的開路電壓UOC之值）相串聯(lián)，如圖D（B）所示，仿照步驟“2”測其外特性，對戴維南定理進行驗證。RL0U（V）I（MA）4、測定有源二端網(wǎng)絡(luò)等效電阻（又稱入端電阻）的其它方法，將被測有源網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的所有獨立源置零（將電流源斷開，短路電壓源），然后用伏安法或者直接用萬用電表的歐姆檔去測定負載RL開路后輸出端兩點間的電阻，即為被測網(wǎng)絡(luò)的等效內(nèi)阻RO或稱網(wǎng)絡(luò)的入端電阻R1。5、用半電壓法和零示法測量被測網(wǎng)絡(luò)的等效內(nèi)阻R0及其開路電壓UOC，電路及數(shù)據(jù)表格自擬。五、實驗注意事項1、注意測量時及時更換電流表量程的。2、步驟“4”中，電源置零時不可將穩(wěn)壓源短接。3、用萬用表直接測R0時，網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的獨立源必須先置零，以免損壞萬用表。4、改接線路時，需關(guān)掉電源。六、實驗報告1、根據(jù)步驟2和3，分別繪出曲線，驗證戴維南定理的正確性，并分析產(chǎn)生誤差的原因。2、根據(jù)步驟1、4、5，用各種方法測得的UOC、RO和預(yù)先的電路計算的結(jié)果作比較，你能得出什么結(jié)論3、總結(jié)實驗結(jié)果。RL0U（V）I（MA）實驗三雙口網(wǎng)絡(luò)測試一、實驗?zāi)康?、加深理解雙口網(wǎng)絡(luò)的基本理論2、掌握直流雙口網(wǎng)絡(luò)傳輸參數(shù)的測量技術(shù)二、原理說明對于任何一個線性網(wǎng)絡(luò)，我們所關(guān)心的往往只是輸入端口和輸出端口電壓和電流間的相互關(guān)系，通過實驗測定方法求取一個極其簡單的等值雙口電路來替代原網(wǎng)絡(luò)，此即“黑盒理論”的基本內(nèi)容。1、一個雙口網(wǎng)絡(luò)兩端口的電壓和電流四個變量之間的關(guān)系，可以用多種形式的參數(shù)方程來表示。本實驗采用輸出口的電壓U2和電流I2作為自變量，以輸入口的電壓U1和電流I1作為應(yīng)變量，所得的方程稱為雙口網(wǎng)絡(luò)的傳輸方程，如圖A所示的無源線性雙口網(wǎng)絡(luò)（又稱為四端網(wǎng)絡(luò)）的傳輸方程為圖AU1AU2BI2I1CU2DI2式中的A、B、C、D為雙口網(wǎng)絡(luò)的傳輸參數(shù)，其值完全決定于網(wǎng)絡(luò)的拓撲結(jié)構(gòu)及各支路元件的參數(shù)值，這四個參數(shù)表征了該雙口網(wǎng)絡(luò)的基本特性，它們的含義是AU1O/U2O（令I(lǐng)20，即輸出口開路時）BU1S/I2S（令U20，即輸出口短路時）CI1O/U2O（令I(lǐng)20，即輸出口開路時）DI1S/I2S（令U20，即輸出口短路時）由上可知，只要在網(wǎng)絡(luò)的輸入口加上電壓，在兩個端口同時測量其電壓和電流，即可求出A、B、C、D四個參數(shù)，此即為雙端口同時測量法。2、若要測量一條遠距離輸電線構(gòu)成的雙口網(wǎng)絡(luò)，采用同時測量法就很不方便，這時可采用分別測量法，即先在輸入口加電壓，而將輸出口開路和短路，在輸入口測量電壓和電流，由傳輸方程可得R10U10/I10A/C（令I(lǐng)20，即輸出口開路時）RISUIS/IISB/D（令U20，即輸出口短路時）然后在輸出口加電壓測量，而將輸入口開路和短路，此時可得R20U20/I20D/C（令I(lǐng)10，即輸入口開路時）R2SU2S/I2SB/A（令U10，即輸入口短路時）R10、R1S、R20、R2S分別表示一個端口開路和短路時另一端口的等效輸入電阻，這四個參數(shù)中的有三個是獨立的（R10/R20R1S/R2SA/D）即ADBC1至此，可求出四個傳輸參數(shù)AR10/R20R2S，BRS5A，CA/R10，DR20C3、雙口網(wǎng)絡(luò)級聯(lián)后的等效雙口網(wǎng)絡(luò)的傳輸參數(shù)亦可采用前述的方法之一求得。從理論推得兩雙口網(wǎng)絡(luò)級聯(lián)后的傳輸參數(shù)與每一個參加級聯(lián)的雙口網(wǎng)絡(luò)的傳輸參數(shù)之間有如下的關(guān)系A(chǔ)A1A2B1C2BA1B2B1D2CC1A2D1C2DC1B2D1D2三、實驗設(shè)備1、RXDI1電路原理實驗箱1臺2、萬用表1臺四、實驗內(nèi)容及步驟雙口網(wǎng)絡(luò)實驗線路如圖B示。將直流穩(wěn)壓電源輸出電壓調(diào)至10V，作為雙口網(wǎng)絡(luò)的輸入。圖B1按同時測量法分別測定兩個雙口網(wǎng)絡(luò)的傳輸參數(shù)A1、B1、C1、D1和A2、B2、C2、D2，并列出它們的傳輸方程。測量值計算值U10VU120VI110MAA1B1輸出端開路I120雙口網(wǎng)絡(luò)I輸出端短路U120UIIS（V）IIISMAI125MAC1D12、將兩個雙口網(wǎng)絡(luò)級聯(lián)后，用兩端口分別測量法測量級聯(lián)后等效雙口網(wǎng)絡(luò)的傳輸參數(shù)A、B、C、D，并驗證等效雙口網(wǎng)絡(luò)傳輸參數(shù)與級聯(lián)的兩個雙口網(wǎng)絡(luò)傳輸參數(shù)之間關(guān)系。五、注意事項1、測量電流時，要注意電流表選取適合的量程（根據(jù)所給的電路參數(shù)，估算電流表量程）。2、兩個雙口網(wǎng)絡(luò)級聯(lián)時，應(yīng)將一個雙口網(wǎng)絡(luò)I的輸出端與另一雙口網(wǎng)絡(luò)II的輸入端聯(lián)接。六、實驗報告1、完成對數(shù)據(jù)表格的測量和計算任務(wù)。2、列寫參數(shù)方程。3、驗證級聯(lián)后等效雙口網(wǎng)絡(luò)的傳輸參數(shù)與級聯(lián)的兩個雙口網(wǎng)絡(luò)傳輸參數(shù)之間的關(guān)系。4、總結(jié)、歸納雙口網(wǎng)絡(luò)的測試技術(shù)。測量值計算值U210VU220VI210MAA2B2輸出端開路I120U2ISI2ISMAI225MAC2D2雙口網(wǎng)絡(luò)II輸出端短路U120輸出端開口I20輸出端短路U20U10VI10MAR10KUISVIISMARISK計算傳輸參數(shù)U20VI20MAR20KU25VI25MAR25KABCD實驗四RC一階電路響應(yīng)測試一、實驗?zāi)康?、測定RC一階電路的零輸入響應(yīng)，零狀態(tài)響應(yīng)及完全響應(yīng)2、學(xué)習(xí)電路時間常數(shù)的測定方法。3、掌握有關(guān)微分電路和積分電路的概念。4、進一步學(xué)會用示波器測繪圖形。二、原理說明1、動態(tài)網(wǎng)絡(luò)的過渡過程是十分短暫的單次變化過程，對時間常數(shù)的較大的電路，可用慢掃描長余輝示波器觀察光點移動的軌跡。然而能用一般的雙蹤示波器觀察過渡過程和測量有關(guān)的參數(shù)，必須使這種單次變化的過程重復(fù)出現(xiàn)。為此，我們利用信號發(fā)生器輸出的方波來模擬階躍激勵信號，即令方波輸出的上升沿作為零狀態(tài)響應(yīng)的正階躍激勵信號；方波下降沿作為零輸入響應(yīng)的負階躍激勵信號，只要選擇方波的重復(fù)周期遠大于電路的時間常數(shù)，電路在這樣的方波序列脈沖信號的激勵下，它的影響和直流電源接通與斷開的過渡過程是基本相同的。2、RC一階電路的零輸入響應(yīng)和零狀態(tài)響應(yīng)分別按指數(shù)規(guī)律衰減和增長，其變化的快慢決定于電路的時間常數(shù)。3、時間常數(shù)的測定方法圖A所示電路圖A用示波器測得零輸入響應(yīng)的波形如圖AB所示。根據(jù)一階微分方程的求解得知UCEET/RCEET/當(dāng)T時，U0（）0368E此時所對應(yīng)的時間就等于。亦可用零狀態(tài)響應(yīng)波形增長到0632E所對應(yīng)的時間測得，如圖AC所示。4、微分電路積分電路是RC一階電路中較典型的電路，它對電路元件參數(shù)和輸入信號的周期有著特定的要求。一個簡單的RC串聯(lián)電路，方波序列脈沖的重復(fù)激勵下，當(dāng)滿足RCT/2時（T為方波脈沖的重復(fù)周期），且由R端作為響應(yīng)輸出，如圖B（A）所示。這就構(gòu)成了一個微分電路，因為此時電路的輸出信號電壓與輸入信號電壓的微分成正比。若將圖B（A）中的R與C位置調(diào)換一個，即由C端作為響應(yīng)輸出，且當(dāng)電路參數(shù)的選擇滿足RCT/2條件時，如圖B（B）所示即構(gòu)成積分電路，因為此時電路的輸出信號電壓與輸入信號電壓的積分成正比。從輸出波形來看，上述兩個電路均起著波形變換的作用，請在實驗過程中仔細觀察與記錄。圖B三、實驗設(shè)備1、RXDI1電路原理實驗箱1臺2、雙蹤示波器1臺四、實驗內(nèi)容及步驟實驗線路板的結(jié)構(gòu)如圖C所示，認清R、C元件的布局及其標(biāo)稱值，各開關(guān)的通斷位置等。圖C一階實驗線路板1、選擇動態(tài)線路板R、C元件，令（1）R10KC3300PF組成如圖C（X）所示的RC充放電電路，U為函數(shù)信號發(fā)生器輸出，取UM3V，F(xiàn)1KHZ的方波電壓信號，并通過兩根同軸電纜，將激勵源UI和響應(yīng)U0的信號分別連至示波器的兩個輸入口YA和YB，這時可在示波器的屏幕上觀察到激勵與響應(yīng)的變化規(guī)律，求測時間常數(shù)，并描繪U及UC波形。少量改變電容值或電阻值，定性觀察對響應(yīng)的影響，記錄觀察到的現(xiàn)象。（2）令R10KC001F，觀察并描繪響應(yīng)波形，繼續(xù)增大C之值，定性觀察對響應(yīng)的影響。2、選擇動態(tài)板上R、C元件，組成如圖B（A）所示微分電路，令C001F，R1K。在同相的方波激勵信號（UM3V，F(xiàn)1KHZ）作用下，觀測并描繪激勵與響應(yīng)的波形。增減R之值，定性觀察對響應(yīng)的影響，并記錄，當(dāng)R增至1M時，輸入輸出波形有何本質(zhì)上的區(qū)別五、實驗報告1、根據(jù)實驗觀測結(jié)果，在方格紙上繪出RC一階電路充放電時UC的變化曲線，由曲線測得值，并與參數(shù)值的計算結(jié)果作比較，分析誤差原因。2、根據(jù)實驗觀測結(jié)果，歸納、總結(jié)積分電路和微分電路的形成條件，闡明波形變換的特征。3、實驗總結(jié)。實驗五R、L、C串聯(lián)諧振電路的研究一、實驗?zāi)康?、學(xué)習(xí)用實驗方法測試R、L、C串聯(lián)諧振電路的幅頻特性曲線。2、加深理解電路發(fā)生諧振條件、特點、掌握電路品質(zhì)因數(shù)的物理意義及其測定方法。二、原理說明1、在圖A所示的R、L、C串聯(lián)電路中，當(dāng)正弦交流信號的頻率F改變時，電路中的感抗、容抗隨之而變，電路中的電流也隨F而變。取電路電流I作為響應(yīng)，當(dāng)輸入電壓UI維持不變時，不同信號頻率的激勵下，測出電阻R兩端電壓U0之值，則IU0/R，然后以F為橫坐標(biāo)，以I為縱坐標(biāo)，繪出光滑的曲線，此即為幅頻特性，亦稱電流諧振曲線，如圖B所示。圖A圖B2、在FF01/2，處（XTXC），即幅頻特性曲線尖峰所在的頻率點，稱該頻率為諧振頻率，此時電路呈純阻性，電路阻抗的模為最小，在輸入電壓UI為定值時，電路中的電流IO達到最大值，且與輸入電壓UI同相位，從理論上講，此時UIUROU0,UL0UCOQUI式中的Q稱為電路的品質(zhì)因數(shù)。3、電路品質(zhì)因數(shù)Q值的兩種測量方法一是根據(jù)公式測量QULO/UIUCO/UI測定，UCO與ULO分別為諧振時電容器C和電感線圈L上的電壓；另一方法是通過測量諧振曲線的通頻帶寬度FFHFE再根據(jù)QFO/FHFE求出Q值，式中F0為諧振頻率，F(xiàn)H和FE是失諧時，幅度下降到最大值的1/（0707）倍時的上、下頻率點。Q值越大，曲線越尖銳，通頻帶越窄，電路的選擇性越好，在恒壓源供電時，電路的品質(zhì)因數(shù)，選擇性與通頻帶只決定于電路本身的參數(shù)，而與信號源無關(guān)。三、實驗設(shè)備1、RXDI1電路原理實驗箱1臺2、雙蹤示波器（XC4320B）1臺3、交流毫伏表（XSD1）1臺4、頻率計（XC3340）1臺四、實驗內(nèi)容1、按圖C電路接線，取R510，調(diào)節(jié)信號源輸出電壓為1V正弦信號并在整個實驗過程中保持不變。R（K）F0（KHZ）U0（V）UL0（V）UCO（V）I0（MA）Q0515圖C2、找出電路的諧振頻率F0，其方法是將交流毫伏表跨接在電阻R兩端，令信號源的頻率由小逐漸變大（注意要維持信號源的輸出幅度不變），當(dāng)U0的讀數(shù)為最大時，讀得頻率計上的頻率值即為電路的諧振頻率F0，并測量U0、UL0、UC0之值（注意及時更換毫伏表的量限），記入表格中。3、在諧振點兩側(cè)，應(yīng)先測出下限頻率FE和上限頻率FH及相對應(yīng)的U0值，然后再逐點測出不同頻率下U0值，記入表格中。五、實驗注意事項1、測試頻率點時選擇靠近諧振頻率附近多取幾個點，在變換頻率測試時，應(yīng)調(diào)整信號輸出幅度，使其維持在1V輸出不變。2、在測量UCO和ULO數(shù)值前，應(yīng)及時更換毫伏表的量限，而且在測量UCO與ULO時，毫伏表的“”端接C與L的公共點，接地端分別觸及L和C的近地端N1和N2。六、實驗報告1、根據(jù)測量數(shù)據(jù)，繪出不同Q值時兩條幅頻特性曲線。2、計算出通頻帶和Q值，說明不同R值時對電路通頻帶與品質(zhì)因數(shù)的影響。3、對兩種不同的測Q值的方法進行比較，分析誤差原因。4、通過本次實驗，總結(jié)、歸納串聯(lián)諧振電路的特性。R（K）F0F（KHZ）U0（V）051I（MA）F（KHZ）U0（V）15I（MA）實驗六磁滯回線的觀測一、實驗?zāi)康?、熟悉磁滯回線的測試，分析并測繪圖形。2、更近一步熟悉示波器的使用。二、原理說明當(dāng)把鐵磁性物質(zhì)放到多變的磁場中，當(dāng)B隨H端起始磁化曲線達到飽和值以后，逐漸減小H的數(shù)值，實驗表明這時B并不是沒起始磁化曲線減小，而是沿另一條在它上面的曲線AB下降，如圖A所示，當(dāng)H減至零時，B值不等于零，而是保留一定的值稱為剩磁，用BR表示，為了消除剩磁，必須外加反方向的磁場，隨著反方向磁場的增強，鐵磁性物質(zhì)逐漸退磁，當(dāng)反向磁場增大到一定的值時，B值變?yōu)榱悖４磐耆?，BC這一段曲線叫退磁曲線。這時的H值是為克服剩磁所加的磁場強度，稱為矯頑磁力，用HC表示，當(dāng)反向磁場繼續(xù)增大時，B值就從零起改變方向，并沿曲線CD變化，鐵磁質(zhì)的反向磁化同樣能達到飽和點D。此時，若使反向磁場減弱到零，BH曲線將沿DE變化，有E點H0，再逐漸增大到正向磁場，BH曲線將沿EFD變化而完成一個循環(huán)。從整個過程看B的變化總是落后于H的變化，這種現(xiàn)象稱磁滯現(xiàn)象。經(jīng)過多次循環(huán)，可以得到一個封閉的對稱于原點的閉合曲線稱為磁滯回線。圖A根據(jù)磁滯回線的形狀，可以用來判斷鐵磁性物質(zhì)的性質(zhì)和作為選擇材料的依據(jù)。三、實驗設(shè)備1、RXDI1電路原理實驗箱1臺2、雙蹤示波器（XC4320B）1臺四、實驗步驟實驗原理如圖B圖B1、按圖B連接，并檢查無誤。2、將示波器置XY工作方式，使示波器光點調(diào)到示波管中心。3、將低壓交流電源AC8V（0接N，8V接L，若顯示波形倒相，使0接L，8V接N）。選擇合適的偏轉(zhuǎn)，Y偏轉(zhuǎn)，將在示波管上顯示如圖所示的圖形。4、將輸入交流電壓改為AC12V、AC15V觀察回線的形狀變化。并將改變輸入電壓對應(yīng)H、B數(shù)據(jù)填入下表五、注意事項1、不允許低壓交流短路。2、在改變輸入交流電壓的同時也要改變示波器X、Y偏轉(zhuǎn)因子，使顯示圖形置于示波管中心。3、輸入電壓不可長時間接AC15V。六、實驗報告1、將示波器上測得的波形描繪出來，并分析工作原理。2、畫出鐵磁性物質(zhì)基本磁滯曲線。3、實驗報告。實驗七互感電路實驗一、實驗?zāi)康膶W(xué)會判別互感線圈同名端和異名端，互感系數(shù)以及耦合系數(shù)的測定方法。二、原理說明1、判斷互感線圈同名端的方法（1）直流法如圖A所示交流AC8VA12VA15VHB圖A當(dāng)A1、B兩點接通瞬間，若毫安表指針正偏，則可斷定“1”、“3”為同名端；指針反偏，則“1”、“4”為同名端。（2）交流法如圖B所示圖B如圖B所示，將兩線圈N1和N2的任意兩端（如2、4端）聯(lián)在一起同，在其中的一個線圈（如N1）兩端加一個低壓交流電壓AC8V，另一線圈開路，（如N2），用交流電壓表分別測出分端電壓U13、U12、U34，若U13是兩個繞組端壓之差，則1、3是同名端；若U13是兩繞組端壓之和，則1、4是同端。2、兩線圈互感系數(shù)的測定如圖B在N1側(cè)加低壓交流電壓U1、N2側(cè)開路，測出I1及U2，根據(jù)互感電勢E2MU20WMI1可算出互感系數(shù)為MU2/WI13、耦合系數(shù)的測定兩個互感線圈耦合松緊的程度大來K表示，如圖；先在N1側(cè)加低壓交流電壓U1（AC8V），測出N2側(cè)開路時的電流I1；然后再N2側(cè)加電壓U2，測出N1側(cè)開路時的電流，求出各自的L1和L2，算得K值。三、實驗設(shè)備1、RXDI1電路原理實驗箱1臺2、萬用表1臺四、實驗步驟1、分別用直流法和交流法測定互感系數(shù)的同名端。（1）直流法實驗線路如圖C所示圖C將N1側(cè)串入直流數(shù)字電流表（2A檔），U為可調(diào)直流穩(wěn)壓電源，調(diào)至6V然瞬間閉合開關(guān)S；觀察在開關(guān)閉合的瞬間，毫安表正、負讀數(shù)的變化，來判定N1和N2兩線圈的同名端。（2）交流法按實驗電路如圖D所示圖D將N1串接電流表（2A交流電流表）U1接AC8V，N2側(cè)開路，用交流電壓表測量U13、U12、U34判定同名端。拆去24連線，并將23相接，重復(fù)上述步驟，判定同名端。2、自感系數(shù)M的測定拆除2、3連線，測U1、I1、U2，計算出M。3、耦合系數(shù)K的測定將低壓交流AC8V加在N2側(cè)，N1側(cè)開路，按步驟2測出U2、I2、U1值，用萬用表200檔分別測出N1和N2線圈的電阻R1、R2，計算K值。五、實驗注意事項1、為避免互感線圈因電流過大而損壞，注意N2必須接AC8V。2、不允許低壓交流電源短路。六、實驗報告1、總結(jié)對互感線圈同名端、互感系數(shù)、耦合系數(shù)的測定方法。2、自擬測試表格完成計算任務(wù)。3、實驗報告。交流部分一、概述交流電路實驗箱是根據(jù)“電工基礎(chǔ)”“電路原理”“電路分析”等課程所開發(fā)設(shè)計的強電類典型實驗項目而設(shè)計的。版面設(shè)有Y型和型變化法的三相燈組負載，日光燈實驗組件，單相鐵心變壓器，電流互感器，RLC元件組，三相四線輸入接線端子，三相電流插座，三相雙擲開關(guān)及各種帶絕緣護套的連接插頭線，數(shù)字交流電壓表、數(shù)字交流電流表、智能型多功能數(shù)字功率、功率因數(shù)表等。設(shè)計合理緊湊，操作方便。二、技術(shù)性能指標(biāo)1、工作電源三相四線AC380V1050HZ180VA2、使用環(huán)境條件溫度1040濕度803、實驗箱外型尺寸520MM390MM180MM4、數(shù)字交流電壓表三位半LED數(shù)碼管顯示，測量范圍AC0450V，精度05級。5、數(shù)字交流電流表三位半LED數(shù)碼管顯示，測量范圍AC02A，精度05級。6、智能數(shù)字功率、功率因數(shù)表可測試視在功率、有功功率、無功功率、電流、電壓、頻率、功率因數(shù)，精度05級。61產(chǎn)品的主要性能特點本儀表可應(yīng)用于交流功率或直流功率的測量與控制。62、五位LED數(shù)碼管顯示，前四位顯示測量參數(shù)，從0019999W到19999KW，六檔量程自動轉(zhuǎn)換，最小分辨力為001W（10MW），末位數(shù)碼管顯示測量參數(shù)的單號符號。63、視在功率、有功功率、無功功率、電流、電壓、頻率、功率因數(shù)等參數(shù)通過按鈕可輪換顯示。64、儀表具有上、下限報警控制功能，內(nèi)置繼電器及蜂鳴器；用戶可根據(jù)需要自行選擇設(shè)置視在功率、電流、電壓報警。主要技術(shù)指標(biāo)功率測量范圍0019999W、019999W、19999W、001KW9999KW、01KW9999KW、1KW9999KW電流測量范圍1000A9999A任意量程可設(shè)置電壓測量范圍01V9999V單量程基本誤差（1量程5個字）環(huán)境條件工作溫度040相對濕度80RH顯示字高LED056紅色三、操作方法及說明1、將該儀器三相電源插頭插入三相電源插座。插入前，要先檢查電源應(yīng)是三相四線380V。接入后面板上三相電源接線端子帶電，方可引出使用。使用時要從保險管右邊“U、V、W、N”引出。2、打開儀表部分船形開關(guān)，儀表帶電工作，方可使用，電壓、電流表使用時正確接入即可；功率、功率因數(shù)使用說明如下。儀表的面板上設(shè)有5個LED指示燈、3個設(shè)定控制按狃（分別為K4、K1、K2、K3）、1個蜂鳴器自鎖開關(guān)K4。HIGH指示燈亮表示上限報警控制信號輸出狀態(tài)。LOW指示燈亮表示下限報警控制信號輸出狀態(tài)。有功指示燈亮表示儀表顯示讀數(shù)以KW（千瓦）為單位。無功指示燈亮表示儀表顯示讀數(shù)為無功功率。K1鍵為在設(shè)定狀態(tài)下為功能設(shè)定鍵及確認鍵。K2鍵在設(shè)定狀態(tài)下為左右移位鍵（）；在測量狀態(tài)為視在功率、有功功率、無功功率顯示功能選擇鍵。K3在設(shè)定狀態(tài)下為數(shù)字設(shè)定鍵和功能轉(zhuǎn)換鍵（）；在測量狀態(tài)下為功率、電壓、電流、頻率、功率因數(shù)顯示功能選擇鍵。顯示部分末位數(shù)碼管為被測參數(shù)符號指示管，“P”表示功率，“H”表示頻率，“C”表示功率因數(shù)，“A”表示電流，“V”表示電壓。1、在功率測量狀態(tài)下，如果功率值超過9999W，儀表的KW指示燈亮，此時儀表顯示讀數(shù)以KW（千瓦）為單位。2、測量狀態(tài)下，末位數(shù)碼管顯示“P”，儀表顯示值為視在功率；按K2鍵有功指示燈亮，此時儀表顯示值為有功功率值；按K2鍵無功指示燈亮，此時儀表顯示值為無功功率值；再次按下K2鍵，無功指示燈滅，表示恢復(fù)視在功率測量。3、測量狀態(tài)下，末位數(shù)碼管顯示“P”，儀表顯示值為視在功率；按K3鍵，末尾數(shù)碼管顯示“U”，此時儀表顯示值為電壓值；按K3鍵，末位數(shù)碼管顯示“A”，此時儀表顯示值為電流值；再按K3鍵，末位數(shù)碼管顯示“H”，此時儀表顯示值為頻率值；按K3鍵，末位數(shù)碼管顯示“C”，此時儀表顯示值為功率因數(shù)值，按下K3鍵，末位數(shù)碼管顯示“P”，此時儀表顯示值為功率值。4、報警顯示到達設(shè)置值后，HIGH指示燈亮表示上限報警控制信號輸出狀態(tài)；或LOW指示燈亮表示下限報警控制信號輸出狀態(tài)；蜂鳴器發(fā)出報警音，同時表內(nèi)繼電器吸合或斷開，輸出控制信號。四、使用注意事項1、根據(jù)不同的連接方法選擇合適的電源（220V或380V）。2、實驗時，不使用的儀表可以暫時關(guān)掉，減少不必要的損耗。3、接線一定要經(jīng)過三刀雙擲開關(guān)，以防出現(xiàn)問題時及時切斷電源。4、實驗時，若發(fā)現(xiàn)異?，F(xiàn)象，應(yīng)立即關(guān)斷電源查找原因，排除故障，切記不允許在通電的情況下查找原因。5、實驗過程中如果需要更改接線時，必須切斷電源后才能拆接線，以免觸電。6、實驗完畢，必須先關(guān)掉電源，拔出電源插頭，并將儀器設(shè)備工具導(dǎo)線等按規(guī)定整理好。五、實驗項目實驗八、日光燈電路實驗、改善功率因素實驗實驗九、變壓器同名端判斷實驗十、三相交流電路電壓、電流及功率的測量實驗十一三相交流電路功率的測量實驗十二、功率因數(shù)及相序的測量實驗八日光燈電路實驗、改善功率因數(shù)實驗一、實驗?zāi)康?、熟悉日光燈的電路接線。2、驗證提高感性負載功率因數(shù)的方法。二、原理說明1、日光燈電路及其原理說明（1）日光燈電路如圖21所示，它由日光燈管，鎮(zhèn)流器和啟輝器主要部件組成。A、燈管是一根玻璃管，其內(nèi)壁涂有熒光粉，兩端各有一個陽極和燈絲，前者為鎳絲，后者為鎢絲，二者焊在一起，管內(nèi)充有惰性氣體和水銀蒸氣。B、啟輝器又封在充有惰性氣體的玻璃泡內(nèi)的雙金屬片和靜觸片組成，雙金屬片和靜觸片都具有觸頭。C、鎮(zhèn)流器是一個帶鐵心的電感線圈。圖21（2）工作原理當(dāng)日光燈剛接通電源時，啟輝器的兩個觸頭是斷開時，電路中沒有電流，電源電壓全加在起輝器的兩個觸頭之間產(chǎn)生輝光放電，電流通過起輝器，燈絲和鎮(zhèn)流器構(gòu)成通路，對燈絲加熱，燈絲發(fā)出大量電子。起輝器放電時產(chǎn)生大量的熱量，使雙金屬片受熱膨脹至使觸頭閉合，導(dǎo)致放電結(jié)束。雙金屬片冷卻后兩觸頭斷開，通路被切斷，在觸頭被切斷的瞬間鎮(zhèn)流器產(chǎn)生相當(dāng)高的自感電動勢與電源電壓串聯(lián)加在燈管的兩端，啟動管內(nèi)的水銀蒸氣放電，這時輻射出的紫外線照到管內(nèi)壁的熒光粉上發(fā)出白光。燈管放電后，電源電壓大部分加在鎮(zhèn)流器上，燈管兩端電壓（既啟輝器兩觸頭之間的電壓）較低，不能使起輝器光線光放電，因而其觸頭不能再接觸。在電網(wǎng)交流電的作用下，燈管兩端的燈絲和陽極之間電位不斷地發(fā)生變化，一端為正電位時另一端為負電位。負電位端發(fā)射電子，正電位端吸收電子，從而形成為電流通路。2、功率因數(shù)的提高（1）功率因數(shù)對于一個無源二端網(wǎng)絡(luò)，如下圖22所示，它所吸收的功率PUICOS，其中COS稱為功率因數(shù)。功率因數(shù)的大小決定放電電壓和電流之間的相位差，即決定于該二端網(wǎng)絡(luò)的等值負阻抗的復(fù)角。圖22WCAC220V（2）提高功率因數(shù)的方法提高功率因數(shù)，就是設(shè)法補償電路的無功電流分量。對于感性負載，可以并聯(lián)一個電容器使流過電容的無功電流分量與流過電感負載的電流無功分量互相補償，以減少電壓和電流之間的相位差，從而提高功率因數(shù)。3、提高功率因數(shù)的實際意義作為動力系統(tǒng)主要用戶的工廠，其負載如感應(yīng)電動機，變壓器都是感性的，它們的功率因數(shù)較低。低功率因數(shù)的負載時動力系統(tǒng)的運行會產(chǎn)生不良的影響。例如不能充分利用電源的容量，同時由于一定的負載功率需要較大的電流，因而增加了輸電線的損耗，降低了傳輸效率。提高功率的功率因數(shù)，就克服上述不良影響，具有實際意義。三、實驗設(shè)備1、交流電壓表12、交流電流表13、功率表14、日光燈管（15W）15、電容（1F、22F、47F）各16、鎮(zhèn)流器17、啟輝器1四、實驗內(nèi)容1、日光燈實驗電路。（1）按圖22所示連接電路（電容先不接入）。接通電源，觀察日光燈發(fā)光過程。（2）燈管點燃以后，記錄電流I、功率P，并分別測量燈管兩端的電壓UD和鎮(zhèn)流器兩端的電壓UL。（3）計算視在功率S、無功功率Q和功率因數(shù)COS。2、日光燈改善功率因數(shù)的電路。（1）并入電容C，接入AC220V，將電容由1F、22F、47F逐漸增大，觀察電流I和功率P的變化情況。（2）計算每次的視在功率S、無功功率Q和功率因數(shù)COS。五、注意事項1、日光燈啟動電流較大，必須使連線正確并牢靠，以保護功率表。2、接好電路，一定要檢查無誤后才可接通電源，以免損壞日光燈管。六、實驗報告1、根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，完成各項計算。2、提高感性負載的功率因數(shù)的方法是什么3、寫出實驗報告。實驗九變壓器同名端的判斷一、實驗?zāi)康膶W(xué)會判定變壓器同名端的測定方法。二、原理說明判定變壓器同名端通常采用下面兩種實驗方法。1、交流法用交流法測定繞組極性的電路如圖51（A）所示。將兩個繞組13和24的任意兩端（如3和4）聯(lián)結(jié)在一起，在其中一個繞組（如13）兩端加一個比較低的便于測量的電壓。用伏特計分別測量1、2兩端的電壓U12和兩繞組的電壓U13及U24。如果U12的數(shù)值是兩繞組電壓之差，則1和2是同極性端。如果U12是兩繞組電壓之和，則1和4是同極性端。2、直流法用直流法測定繞組極性的電路如圖51（B）所示。當(dāng)開關(guān)S閉合瞬間，如果毫安計的指針正向偏轉(zhuǎn)，則1和2是同極性端；反向偏轉(zhuǎn)時，則1和4是同極性端。圖51三、實驗設(shè)備1、交流電壓表12、變壓器（36V/220V，50VA）1四、實驗內(nèi)容用交流法判別變壓器的同名端。（1）按圖52接線，將N1端接入AC220V，然后將1、3連接，用交流電壓表測量U23、U24、U34的電壓，判別變壓器的同名端。圖52（2）拆去1、3的連線，將2、3連接，用交流電壓表測量U13、U14、U34的電壓，判別變壓器的同名端。五、注意事項在連接線路時，應(yīng)嚴格按照實驗規(guī)定，嚴禁將變壓器次級輸出端短路。六、實驗報告VMAS12341234AB1、總結(jié)變壓器同名端的判定方法。2、寫出實驗報告實驗十三相交流電路電壓、電流的測量一、實驗?zāi)康?、掌握三相負載作星形連接，三角形連接的方法，驗證這兩種接線下線、相電壓，線、相電流之間的關(guān)系。2、充分理解三相四線供電系統(tǒng)中中線的作用。二、原理說明三相電路中的電流有相電流與線電流之分，每相負載中的電流稱為相電流表示為IP，每根線中的電流稱為線電流表示為IL。1、三相負載接成星形（又稱“Y”接法）線電壓UL是相電壓UP的倍。線電流IL等于相電流IP，3既ULUPILIP3中性線電流，WVNI當(dāng)三相負載對稱時流過中線的電流IO0，所以可以省去中線。2、當(dāng)對稱三相負載作形連接時有ULUP，ILIP。3不對稱三相負載作Y連接時，必須采用三相四線制接法，即Y接法。而且中線必須牢固連接，以保證三相不對稱負載的每相電壓維持不變。倘若中線斷開，會導(dǎo)致三相負載電壓的不對稱，致使負載輕的一相的相電壓過高，使負載遭受損壞，負載重的一相的相電壓過低，使負載不能正常工作。尤其是對于三相照明負載，無條件的一律采用Y接法。對于不對稱負載作接法時，I1IP，但只要電源的線電壓UI對稱，加在三相負3載上的電壓仍是對稱的，對各項負載工作沒有影響。三、實驗設(shè)備1、交流電壓表12、交流電流表13、白熾燈15W/220V9四、實驗內(nèi)容1、三相負載星形連接（三相四線制供電）按圖71連接實驗電路，即三相燈組負載接成星形接法。1、三相負載星形連接（三相四線制供電）按圖71連接實驗電路，即三相燈組負載接成星形接法。（1）三相負載平衡時，每相都接入兩盞燈泡，檢查無誤后接入電源。分別測量三相負載的線電壓、相電壓、線電流、中線電流，記錄數(shù)據(jù)。2）三相負載不平衡時，一相接入一盞燈泡，其余兩相接入兩盞燈泡，檢查無誤后接入電源。分別測量三相負載的線電壓、相電壓、線電流、中線電流，記錄數(shù)據(jù)。圖713、三相負載三角形連接（三相三線制供電）圖72按圖72連接實驗電路，檢查無誤后接入電源。分別測量三相負載的線電壓、相電壓、線電流、線電流，記錄數(shù)據(jù)。五、注意事項1、本實驗采用三相交流電，線電壓為380V，應(yīng)穿絕緣鞋進入實驗室。實驗時要注意人身安全，不可觸及導(dǎo)電部分，防止意外事故發(fā)生。2、每次接線完畢，都應(yīng)由指導(dǎo)老師檢查后，方可接通電源，必須嚴格遵守先接線，后通電；先斷電后拆線的實驗操作原則。六、實驗報告1、用實驗測得的數(shù)據(jù)驗證對稱三相電路中的倍關(guān)系。32、用實驗數(shù)據(jù)和觀察到的現(xiàn)象，總結(jié)三相四線供電系統(tǒng)中中線的作用。3、不對稱三角形連接的負載，能否正常工作實驗是否能證明這一點4、寫出實驗報告。實驗十一三相交流電路功率的測量一、實驗?zāi)康恼莆沼靡煌咛乇矸?、二瓦特表測量三相電路的有功功率和無功功率的方法。二、原理說明1、對于三相四線制供電的三相星形連接的負載（即Y接法），可用一只功率表測量各相的有功功率PA、PB、PC，三相功率之和PPAPBPC即為三相負載的總有功功率（所謂一瓦特表法就是用一只單相功率表去分別測量各相的有功功率）。實驗線路如圖81所示。若三相負載是對稱的，則只需測量一相的功率即可，該相功率乘以3即得總的有功功率。圖圖812、三相三線制供電系統(tǒng)中，不論三相負載是否對稱，也不論負載是Y接法還是接法，都可以用二瓦特表法測量三相負載的總有功功率。測量線路如圖81所示。若負載為感性或容性，且當(dāng)相位差60時，線路中的一只功率表指針將反偏（對于數(shù)字式功率表將出現(xiàn)負讀數(shù)），這時應(yīng)將功率表電流線圈的兩個端子調(diào)換（不能調(diào)換電壓線圈端子），而讀數(shù)應(yīng)記為負值。圖82中二瓦特表測量法的接法是（IA、UAC）與（IB、UBC），此外，還有另外兩種接法，它們是（IB、UBA）與（IC、UCA）及（IA、UAB）與（IC、UCB）。圖823、對于三相三線制供電的三相對稱負載，可用一瓦特表法測的三相負載的總無功功率Q，測試原理電路如圖83所示。圖83圖示功率表讀數(shù)的倍，等于對稱三相電路總的無功功率。除了上圖給出的一種連3接法（IA，UBC）外，還有另外兩種連接法，即接成（IB，UAC）或（IC，UAB）。WWWZCZBZAABCUNVWOWVWUWWVUW三、實驗設(shè)備1、交流電壓表12、交流電流表13、功率表14、白熾燈15W/220V9四、實驗內(nèi)容1、用一瓦特表法測定三相對稱Y接法以及不對稱Y接法負載的總功率P。按圖84連接，線路中的電流表和電壓表用以監(jiān)視三相電流和電壓，不得超過功率表電壓和電流的量限。經(jīng)指導(dǎo)老師檢查后，接通三相電源，使輸出相電壓為220V，測量時首先將功率表按圖接入某一相（如B相）進行測量，然后分