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GuangDongPolytechnicNormalUniversity
《电工技术与电子技术》
实验指导书
(袁南辉)编
广东技术师范学院
数字传媒实验中心
二00六年五月六日
目录
电工技术与电子技术实验室规则 2
实验报告的要求 3
学生课前应做的准备工作 4
基本实验技能和要求 5
实验一常用电子元件、常用仪器仪表的正确选择与使用 8
实验二电压源、电流源及实际电源两种模式等效变换的研究 9
实验三线性电路叠加性的研究 13
实验四三相电路电压、电流的测量 17
实验五一阶电路暂态过程的研究 21
实验六单管放大电路的研究 24
实验七设计型实验:组合逻辑电路设计 29
实验八计数器实验 31
电工技术与电子技术实验室规则
为了在实验中培养学生严谨科学的作风,确保人身和设备的安全,顺利完成实验任务,特制定以下规则。
(1) 教师应在每次实验前对学生进行安全教育。
(2) 严禁带电接线或拆线。
(3) 接好线路后,要认真复查,确信无误后,方可接通电源。如无把握,须请教师审查。
(4) 发生事故时,要保持镇定,迅速切断电源,保持现场,并向教师报告。
(5) 如欲增加或改变实验内容,须事先征得教师同意。
(6) 非本次实验所用的仪器、设备,未经教师允许不得动用。
(7) 损坏了仪器、设备,必须立即向教师报告,并写出书面检查。责任事故要酌情赔偿。
(8) 保持实验室整洁、安静。
(9) 实验结束后,要拉下电闸,并将有关实验用品整理好。
实验报告的要求
实验报告所含具体内容要求如下:
实验目的
课前完成的预****内容
包括报告书所要求的理论计算、回答问题、设计记录表格等。
实验数据表格及处理
此处所指数据是课后根据实验原始记录整理重抄的正式数据,并按指导书要求做必要处理。
实验总结
即完成指导书所要求的总结、问题讨论及自己的心得体会。如有曲线,应在坐标纸上画出。
学生课前应做的准备工作
阅读指导书,了解实验内容,明确实验目的,清楚有关原理。
事先完成正式实验报告中的“实验目的”和“实验预****两项内容,特别是预****实验,必须在课前认真完成,否则不准做实验。
按实验指导书要求,设计原始数据记录表格,以备实验记录和课后整理用。
基本实验技能和要求
要求通过本课程的实验,能使同学们掌握实验的基本技能,希望同学们在实验中注意培养和训练。
安全操作训练和科学作风培养
接线时最后接电源部分(拆线时应先拆电源部分),接完线后仔细复查。严禁带电拆、接线。出现事故时应立即断开电源,并向教师报告情况,检查原因。勿乱拆线路。
接完电路后,在开始实验前应做好准备工作
调压器三端变阻器的可动端应放在无输出电压位置上,或放在线路中电流为最小的位置上。
电压表、电流表或其他测量仪器(如万用表、数字万用表)的量程应置于经过估算的一挡或最大量程挡上。
合电源闸前要得到教师和同组人的允许。每次开始操作前应告诉同组的人,互相密切配合。加负荷或变电路参数时应监视各仪表,若有异常现象,如冒烟、烤糊味、指针到极限位置、指针打弯等,应立即断电检查。
注意各种仪表仪器的保护措施,如电流表的短路开关(防止电动机启动电流冲击);有些仪器用保险丝作过载保护,不得随便更换。监视仪表过载指示灯,过载跳闸机构,等等。
预操作(在实验前先操作和观察一下),其目的在于:
看电路运行及仪表指示是否正常;
看所测电量数据变化趋势,以便确定实验曲线取点;
找出变化特殊点,作为取数据时的重点;
熟悉操作步骤。
一些实验技能
接线能力
合理安排仪表元件的位置,接线该长则长、该短则短,尽量做到接线清楚、容易检查、操作方便。
接线要牢固可靠。
先接电路的主回路,再接并联支路。有些电路,主电路电流大用粗导线,控制电路电流小则用细导线。
合理读取数据点
应通过预操作,掌握被测曲线趋势和找出特殊点:凡变化急剧时地方取点密,变化缓慢处取点疏。应使取点尽量少而又能真实反映客观情况。
正确、准确地读取电表指示值
合理选择量程,应力求使指针偏转大于2/3满量程时较为合适,同一量程中,指针偏转越大越准确。
在电表量程与表面分度一致时,可以直读。不一致时则先读分度数,即记下指针指示的格数,再进行换算,并注意读出足够的有效数字,不要少读或多读。
配合实验结果的有效数字选择曲线坐标比例尺,避免夸大或忽略实验结果的误差。
使用设备的一般方法
了解设备的名称、用途、铭牌规格、规定值及面板旋钮情况。
着重搞清楚设备使用的极限值。
着重搞清楚设备情况。要注意其最大允许的输出值,如调压器、稳压电源有最大输出电流限制;电机有最大输出功率限制;信号源有最大输出功率及最大信号电流限制。
对量测仪表仪器,要注意最大允许的输入量。如电流表、电压表和功率表要注意最大的电流值或电压值。万用表、数字万用表、数字频率计、示波器等的输入端都规定有最大允许的输入值,不得超过,否则会损坏设备。对多量程仪表(如万用表)要正确使用量程,千万不能用欧姆挡测量电压或用电流挡测量电压等。
了解设备面板上各旋钮的作用。使用时应放在正确位置,禁止无意识地乱拨动旋钮。
正式使用设备前应设法判断其是否正常。有自校功能的可通过自校信号对设备进行检查,如示波器有自校正弦波或方波,频率计有自校标准频率。
实验一常用电子元件、常用仪器仪表的正确选择与使用
一、 实验目的
1・学会识别常用电路元件。
学会用万用表测量元件的电阻值及判别元件的极性。
熟悉电压表、电流表、欧姆表的基本原理,学会校验电工仪表的基本方法。
掌握实验台上直流仪表、直流稳压电源、信号源、示波器的使用方法。
二、 实验要求
在工业中心数摸实验室进行,演示为主,不要求写实验报告。
实验二电压源、电流源及实际电源两种模式等效变换的研究
一、实验目的
掌握建立电源模型的方法。
掌握电源外特性的测试方法。
加深对电压源和电流源特性的理解。
研究电源模型等效变换的条件。
二、实验原理说明
电压源和电流源
电压源具有端电压保持恒定不变,而输出电流的大小由负载决定的特性。其外特性,即端电压
U与输出电流I的关系U=f(I)是一条平行于I轴的直线。实验中使用的恒压源在规定的电流范围内,具有很小的内阻,可以将它视为一个电压源。
电流源具有输出电流保持恒定不变,而端电压的大小由负载决定的特性。其外特性,即输出电流I与端电压U的关系I=f(U)是一条平行于U轴的直线。实验中使用的恒流源在规定的电流范围内,具有极大的内阻,可以将它视为一个电流源。
实际电压源和实际电流源
实际上任何电源内部都存在电阻,通常称为内阻。因而实际电压源可以用一个内阻Rs和电压源Us串联表示,其端电压U随输出电流I增大而降低。在实验中,可以用一个小阻值的电阻与恒压源串联来模拟一个实际电压源。
实际电流源用一个内阻Rs和电流源Is,并联表示,其输出电流I随端电压U增大而减小。在实验中,可以用一个大阻值的电阻与恒流源相并联来模拟一个实际电流源。
实际电压源和实际电流源的等效互换
一个实际的电源,就其外部特性而言,既可以看成是一个电压源,又可以看成是一个电流源。若视为电压源,则可用一个电压源Us与一个电阻Rs串联表示;若视为电流源,则可用一个电流源Is与一个电阻Rs并联来表示。若它们向同样大小的负载供出同样大小的电流和端电压,则称这两个电源是等效的,即具有相同的外特性。
实际电压源与实际电流源等效变换的条件为:
取实际电压源与实际电流源的内阻均为Rs;
已知实际电压源的参数为Us和Rs,则实际电流源的参数为Is=Us/Rs和Rs;若已知实际电流源的参数为Is和Rs,则实际电压源的参数为Us=IsRs和Rs。
三、实验任务与步骤