实验一基尔霍夫定律的验证

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1、电路实验指导书齐鲁理工学院目录实验一基尔霍夫定律的验证 3实验二叠加原理的验证 5实验三戴维南定理和诺顿定理的验证 7实验四最大功率传输条件测定 10实验五RC阶电路的响应测试 12实验六R、L、C串联谐振电路的研究 14实验九三相交流电路电压、电流的测量 18实验十三相电路功率的测量 21实验一基尔霍夫定律的验证、实验目的1. 验证基尔霍夫定律的正确性，加深对基尔霍夫定律的理解。2. 学会用电流插头、插座测量各支路电流。二、原理说明基尔霍夫定律是电路的基本定律。测量某电路的各支路电流及每个元件两端的电压，应能分别满足基尔霍夫电流定律（KCL和电压定律（KVL。即对电路中的任一个节点而言，应有

2、工I = 0;对任何一个闭合回路而言，应有工u= 0。运用上述定律时必须注意各支路或闭合回路中电流的正方向，此方向可预先任意设定。三、实验设备序号名称型号与规格数量备注1直流可调稳压电源030V二路2万用表1自备3直流数字电压表0200V14电位、电压测定实验电路板1DGJ-03四、实验内容/叠加原理”线路。1. 实验前先任意设定三条支路和三个闭合回路的电流正方向。图1-1中的|1、|2、|3的方向已设定。三个闭合回路的电流正方向可设为ADEFA BADCB FBCEF2. 分别将两路直流稳压源接入电路，令U, = 6V, U2= 12V。3. 熟悉电流插头的结构，将电流插头的两端接至数字毫安

3、表的“ +、一 ”两端。4. 将电流插头分别插入三条支路的三个电流插座中，读出并记录电流值。5. 用直流数字电压表分别测量两路电源及电阻元件上的电压值，记录之。被测量11(mA)l2(mA)l3(mA)U(V)U2(V)LHV)Ua(V)U(V)UC(V)UDEV)计算值测量值相对误差五、实验注意事项1. DGJ-03上的K3应拨向330 Q侧，三个故障按键均不得按下。，但需用到电流插座。2所有需要测量的电压值，均以电压表测量的读数为准。Ui、U2也需测量，不应取电源本身的显示值。3. 防止稳压电源两个输出端碰线短路。4. 用指针式电压表或电流表测量电压或电流时，如果仪表指针反偏，则必须调换仪

4、表极性，重新测量。此时指针正偏，可读得电压或电流值。若用数显电压表或电流表测量，则可直接读出电压或电流值。但应注意：所读得的电压或电流值的正确正、负号应根据设定的电流参考方向来判断。六、预习思考题1. 根据图1-1的电路参数，计算出待测的电流11、12、|3和各电阻上的电压值，记入表中，以便实验测量时，可正确地选定毫安表和电压表的量程。2. 实验中，若用指针式万用表直流毫安档测各支路电流，在什么情况下可能出现指针反偏，应如何处理？在记录数据时应注意什么？若用直流数字毫安表进行测量时，则会有什么显示呢？七、实验报告1. 根据实验数据，选定节点 A,验证KCL的正确性。2. 根据实验数据，选定实验

5、电路中的任一个闭合回路，验证KVL的正确性。3. 将支路和闭合回路的电流方向重新设定，重复1、2两项验证。4. 误差原因分析。5. 心得体会及其他。实验二叠加原理的验证一、实验目的验证线性电路叠加原理的正确性，加深对线性电路的叠加性和齐次性的认识和理解。二、原理说明叠加原理指出：在有多个独立源共同作用下的线性电路中，通过每一个元件的电流或其两端的电压，可以看成是由每一个独立源单独作用时在该元件上所产生的电流或电压的代数和。线性电路的齐次性是指当激励信号（某独立源的值）增加或减小K倍时，电路的响应（即在电路中各电阻元件上所建立的电流和电压值）也将增加或减小K倍。三、实验设备序号名称型号与规格数量

6、备注1直流稳压电源030V可调二路2万用表1自备3直流数字电压表0200V14直流数字毫安表0200mV15迭加原理实验电路板1DGJ-03四、实验内容实验线路如图2-1所示，用DGJ-03挂箱的“基尔夫定律/叠加原理”线路。图2-11. 将两路稳压源的输出分别调节为12V和6V,接入U和U2处。2. 令Ui电源单独作用（将开关 K投向U侧，开关K2投向短路侧）。用直流数字电压表和毫安表（接电流插头）测量各支路电流及各电阻元件两端的电压，数据记入表2-1 o表2-1测量项目实验内容U(V)U(V)11(mA)12(mA)13(mA)Ub(V)U(V)U(V)Ue(V)U(V)U单独作用U2单独

7、作用U、U共同作用2U单独作用3. 令U2电源单独作用（将开关K投向短路侧，开关 K2投向U2侧），重复实验步骤2的测量和记录，数据记入表2-1。4. 令Ui和U2共同作用（开关K和K2分别投向Ui和U2侧），重复上述的测量和记录，数据记入表2-1。5. 将U2的数值调至+ 12V,重复上述第3项的测量并记录，数据记入表2-1。6. 将Rs （ 330 Q）换成二极管1N4007 （即将开关K?投向二极管IN4007侧），重复15的测量过程， 数据记入表2-2。7. 任意按下某个故障设置按键，重复实验内容4的测量和记录，再根据测量结果判断出故障的性质。表2-2测量项目实验内容U(V)U(V)l

8、1(mA)12(mA)13(mA)U(V)UC(V)UA(V)Ue(V)U(V)U单独作用U2单独作用U、U共同作用2U单独作用五、实验注意事项1. 用电流插头测量各支路电流时，或者用电压表测量电压降时，应注意仪表的极性，正确判断测得值的+、号后，记入数据表格。2. 注意仪表量程的及时更换。六、预习思考题1. 在叠加原理实验中，要令 U、U分别单独作用，应如何操作？可否直接将不作用的电源（U1或U2）短接置零？2. 实验电路中，若有一个电阻器改为二极管，试问叠加原理的迭加性与齐次性还成立吗？为什么？七、实验报告1. 根据实验数据表格，进行分析、比较，归纳、总结实验结论，即验证线性电路的叠加性与

9、齐次性。2. 各电阻器所消耗的功率能否用叠加原理计算得出？试用上述实验数据，进行计算并作结论。3. 通过实验步骤6及分析表格2-2的数据，你能得出什么样的结论？4. 心得体会及其他。实验三戴维南定理和诺顿定理的验证有源二端网络等效参数的测定、实验目的1. 验证戴维南定理和诺顿定理的正确性，加深对该定理的理解。2. 掌握测量有源二端网络等效参数的一般方法。、原理说明1. 任何一个线性含源网络，如果仅研究其中一条支路的电压和电流，则可将电路的其余部分看作是一个有源二端网络(或称为含源一端口网络)。戴维南定理指出：任何一个线性有源网络，总可以用一个电压源与一个电阻的串联来等效代替，此电压源的电动势

10、Us等于这个有源二端网络的开路电压Uoc,其等效内阻R0等于该网络中所有独立源均置零(理想电压源视为短接，理想电流源视为开路)时的等效电阻。诺顿定理指出：任何一个线性有源网络，总可以用一个电流源与一个电阻的并联组合来等效代替，此 电流源的电流Is等于这个有源二端网络的短路电流ISC,其等效内阻 R0定义同戴维南定理。Uoc ( Us)和R0或者ISC (IS )和R0称为有源二端网络的等效参数。2. 有源二端网络等效参数的测量方法(1) 开路电压、短路电流法测 Rd在有源二端网络输出端开路时，用电压表直接测其输出端的开路电压Uoc,然后再将其输出端短路，用电流表测其短路电流Isc，则等效内阻为

11、UocR 0=Isc如果二端网络的内阻很小，若将其输出端口短路则易损坏其内部元件，因此不宜用此法。(2) 伏安法测Rd用电压表、电流表测出有源二端网络的外特性曲线，如图3-1所示。 根据外特性曲线求出斜率tg $ ,则内阻 U U ocR 0= tg $ = I Isc也可以先测量开路电压Uoc,再测量电流为额定值I N时的输出UOc UN端电压值UN,则内阻为Ro =I图3-3(3) 半电压法测Rd如图3-2所示，当负载电压为被测网络开路电压的一半时，负载电阻(由电阻箱的读数确定)即为被 测有源二端网络的等效内阻值。(4) 零示法测Uoc在测量具有高内阻有源二端网络的开路电压时，用电压表直接

12、测量会造成较大的误差。为了消除电压 表内阻的影响，往往采用零示测量法，如图3-3所示.。零示法测量原理是用一低内阻的稳压电源与被测有源二端网络进行比较，当稳压电源的输出电压与有源二端网络的开路电压相等时，电压表的读数将为 “0”。然后将电路断开,测量此时稳压电源的输出电压，即为被测有源二端网络的开路电压。三、实验设备高性能的电工技术实验装置、稳可调直流压电源、可调恒流源、数字电压表、数字毫安表、戴维南定理实验电路板、万用表五、实验注意事项1. 步骤“ 5”中，电压源置零时不可将稳压源短接。2. 用万表直接测R)时，网络内的独立源必须先置零，以免损坏万用表。3. 改接线路时，要关掉电源。六、实验

13、报告1. 根据步骤2、3、4，分别绘出曲线，验证戴维南定理和诺顿定理的正确性，并分析产生误差的原因。2. 根据步骤1、5、6的几种方法测得的 Uoc与R0与预习时电路计算的结果作比较，你能得出什么结 论。开路电压、短路电流法直接测量法半电压法UocF03. 归纳、总结实验结果。4心得体会及其他。四、实验内容被测有源二端网络如图3-4（a）。Usl2V戴维南 等效电路图 3-4(b)1. 用开路电压、短路电流法测定戴维南等效电路的Uoc、R）和诺顿等效电路的Isc、F0。按图3-4（a）接入稳压电源Us=12V和恒流源ls=10mA,不接入Rl。测出UOc和Isc,并计算出F0。（测UOc时，不

14、接入mA表。）Uoc(v)Isc(mA)R)=Uoc/lsc( Q)2. 负载实验按图3-4（a）接入改变R.阻值，测量有源二端网络的外特性曲线。U (v)I (mA3验证戴维南定理：从电阻箱上取得按步骤“1 ”所得的等效电阻 R）之值，然后令其与直流稳压电源（调到步骤“1”时所测得的开路电压 Uoc之值）相串联，如图3-4（b）所示，仿照步骤“ 2”测其外特性, 对戴氏定理进行验证。U (v)I (mA4. 验证诺顿定理：从电阻箱上取得按步骤 “1”所得的等效电阻R）之值，然后令其与直流恒流源 （调到步骤“1”时所测得的短路电流I SC之值）相并联，如图 3-5所示，仿照步骤“ 2”测其外特

15、性，对诺顿定理进行验证。U (v)1 (mA5. 有源二端网络等效电阻(又称入端电阻)的直接测量法。见图3-4 (a)。将被测有源网络内的所有独立源置零，然后直接用万用表的欧姆档去测定负载Rl开路时A、B两点间的电阻，此即为被测网络的等效内阻Ro,或称网络的入端电阻R。OC6.用半电压法测量被测网络的等效内阻Ro及其开路电压UOc。 Ro = Uoc实验四最大功率传输条件测定、实验目的1. 掌握负载获得最大传输功率的条件。2. 解电源输出功率与效率的关系。、原理说明1. 电源与负载功率的关系图4-1可视为由一个电源向负载输送电能的模型，R)可视为电源内阻和传输线路电阻的总和，R为可变负载电阻。

16、负载 Rl上消耗的功率P可由下式表示:2U 2p = I2Rl =()2Rl，Ro +Rl当Rl=o或Rl=r时，电源输送给负载的功率均为零。而以不同的R值代入上式可求得不同的 P值,其中必有一个 R值，使负载能从电源处获得最大的功率。2. 负载获得最大功率的条件根据数学求最大值的方法，令负载功率表达式中的Rl为自变量，P为应变量，并使dP _o 即 dP _(R +%)2 -2%(Rl +R)U 2 dRL,dRL(民 Rl)4令(Rl - Ro)2 -2Rl(Rl - Ro) =0,解得：Rl =RodP/dRL=0,即可求得最大功率传输的条件：当满足R=R时，负载从电源获得的最大功率为:

17、22 U 2 U 2 Pmax =() Rl =() RlRo + Rl2Rl4 Rl这时，称此电路处于“匹配”工作状态。3. 匹配电路的特点及应用在电路处于“匹配”状态时，电源本身要消耗一半的功率。此时电源的效率只有50%显然，这对电力系统的能量传输过程是绝对不允许的。发电机的内阻是很小的， 电路传输的最主要指标是要高效率送电，子技术领域里却完全不同。一般的信号源本身功率较小，且都有较大的内阻。而负载电阻（如扬声器等） 往往是较小的定值，且希望能从电源获得最大的功率输出，而电源的效率往往不予考虑。通常设法改变负载电阻，或者在信号源与负载之间加阻抗变换器（如音频功放的输出级与扬声器之间的输出变

18、压器），使 电路处于工作匹配状态，以使负载能获得最大的输出功率。序号名称型号规格数量备注1直流电流表0 200mA12直流电压表0 200V13直流稳压电源0 30V14实验线路15元件箱1DGJ-05三、实验设备（见右表）四、实验内容与步骤1. 按图4-2接线，负载R.取自元件箱DGJ-05的电阻箱。2. 按表4-1所列内容，令FL在01K范围内变化时，分别测出 Ub、UL及I的值，表中Ub, Po 分别为稳压电源的输出电压和功率，UL、Pl分别为Rl二端的电压和功率，I为电路的电流。在Pl最大值附近应多测几点。表 4-1 （单位：RQ , U V, I mA P W）Us=Rl1KoO6V

19、UoR0=Ul51 QIPoPlUs=Rl1Kco12VUoR0=Ul200IQPoPl五、预习与思考题1. 电力系统进行电能传输时为什么不能工作在匹配工作状态？2. 实际应用中，电源的内阻是否随负载而变?3. 电源电压的变化对最大功率传输的条件有 无影响？六、实验报告1.整理实验数据，分别画出两种不同内阻下图4-2的下列各关系曲线：IRl, UoR. , ULR_, PcR., PlR.2.根据实验结果，说明负载获得最大功率的条件是什么实验五 RC一阶电路的响应测试一、实验目的1. 测定RC阶电路的零输入响应、零状态响应及完全响应。2. 学习电路时间常数的测量方法。3. 掌握有关微分电路和积

20、分电路的概念。4. 进一步学会用示波器观测波形。二、原理说明1. 动态网络的过渡过程是十分短暂的单次变化过程。要用普通示波器观察过渡过程和测量有关的参数，就必须使这种单次变化的过程重复出现。为此，我们利用信号发生器输出的方波来模拟阶跃激励信号，即利用方波输出的上升沿作为零状态响应的正阶跃激励信号；禾U用方波的下降沿作为零输入响应的负阶跃 激励信号。只要选择方波的重复周期远大于电路的时间常数T，那么电路在这样的方波序列脉冲信号的激励下，它的响应就和直流电接通与断开的过渡过程是基本相同的。2. 图6-1 ( b)所示的RC 一阶电路的零输入响应和零状态响应分别按指数规律衰减和增长，其变化的快慢决定

21、于电路的时间常数T。3. 时间常数T的测定方法：用示波器测量零输入响应的波形如图5-1(a)所示。根据一阶微分方程的求解得知Uc= Ue 。当t = t时，Uc( t ) = 0.368Um。此时所对应的时间就等于t。亦可用零状态响应波形增加到0.632Um所对应的时间测得，如图6-1(c)所示。(a)零输入响应(b) RC一阶电路(c)零状态响应图5-14. 微分电路和积分电路是 RC阶电路中较典型的电路，它对电路元件参数和输入信号的周期有着特定的要求。一个简单的RC串联电路，在方波序列脉冲的重复激励下，当满足t = RCT时(T为方2波脉冲的重复周期)，且由R两端的电压作为响应输出，则该电

22、路就是一个微分电路。因为此时电路的输出信号电压与输入信号电压的微分成正比。如图5-2(a)所示。利用微分电路可以将方波转变成尖脉冲。CR0II|R $T，则该RC电路称为积分电路。因为此时电路的输出信号电压与输入信号电压的2积分成正比。利用积分电路可以将方波转变成三角波。从输入输出波形来看，上述两个电路均起着波形变换的作用，请在实验过程仔细观察与记录。三、实验设备序号名 称型号与规格数量备注1函数信号发生器12双踪示波器1自备3动态电路实验板1DGJ-03四、实验内容实验线路板的器件组件，如图5-3所示，请认清R、C元件的布局及其标称值，各开关的通断位置等。1. 从电路板上选 R= 10KQ

23、, C= 6800pF组成如图5-1(b)所示的RC充放电电路。Ui为脉冲信号发生器输出的3V、f = 1KHz的方波电压信号，并通过两根同轴电缆线，将激励源Ui和响应uc的信号分别连至示波器的两个输入口 Ya和Yb。这时可在示波器的屏幕上观察到激励与响应的变化规律，请测算出时间常数t,并用方格纸按1:1的比例描绘波形。少量地改变电容值或电阻值，定性地观察对响应的影响，记录观察到的现象。2. 令R= 10KQ , C= 0.1卩F,观察并描绘响应的波形，继续增大C之值，定性地观察对响应的影响。3.令C= 0.01卩F, R= 100 Q,组成如图5-2(a)所示的微分电路。在同样的方波激励信

24、号( Umr 3V, f = 1KHz)作用下，观测并描绘激 励与响应的波形。增减R之值，定性地观察对响应的影响，并作记录。当R增至1MQ时，输入输出波形有何本质上的区别？U4O.O亠工KU12五、实验注意事项图12-3动态电路、选频电路实验板1. 调节电子仪器各旋钮时，动作不要过快、过猛。实验前，需熟读双踪示波器的使用说明书。观察 双踪时，要特别注意相应开关、旋钮的操作与调节。2. 信号源的接地端与示波器的接地端要连在一起(称共地) ，以防外界干扰而影响测量的准确性。3. 示波器的辉度不应过亮，尤其是光点长期停留在荧光屏上不动时，应将辉度调暗，以延长示波管 的使用寿命。六、预习思考题1. 什

25、么样的电信号可作为 RC阶电路零输入响应、零状态响应和完全响应的激励源？2. 已知RC阶电路R= 10KQ，C= 0.1卩F，试计算时间常数 t，并根据t值的物理意义，拟定测量 T的方案。3. 何谓积分电路和微分电路，它们必须具备什么条件？它们在方波序列脉冲的激励下，其输出信号波形的变化规律如何？这两种电路有何功用？4. 预习要求：熟读仪器使用说明，回答上述问题，准备方格纸。七、实验报告1. 根据实验观测结果，在方格纸上绘出RC阶电路充放电时uc的变化曲线，由曲线测得t值，并与参数值的计算结果作比较，分析误差原因。2. 根据实验观测结果，归纳、总结积分电路和微分电路的形成条件，阐明波形变换的特

26、征。3. 心得体会及其他。实验六R、L、C串联谐振电路的研究、实验目的1. 学习用实验方法绘制 R、L、C串联电路的幅频特性曲线。2. 加深理解电路发生谐振的条件、特点，掌握电路品质因数（电路Q值）的物理意义及其测定方法。二、原理说明1. 在图8-1所示的R、L、C串联电路中，当正弦交流信号源的频率f改变时，电路中的感抗、容抗随之而变，电路中的电流也随f而变。取电阻R上的电压U。作为响应，当输入电压u的幅值维持不变时, 在不同频率的信号激励下，测出UO之值，然后以f为横坐标，以UO/Ui为纵坐标（因U不变，故也可直接以UO为纵坐标），绘出光滑的曲线，此即为幅频特性曲线，亦称谐振曲线，如图8-2

27、所示。o图8-12.图 8-2此时Xl= Xc,电路呈纯处，即幅频特性曲线尖峰所在的频率点称为谐振频率。阻性，电路阻抗的模为最小。 在输入电压U为定值时，电路中的电流达到最大值， 且与输入电压u同相位。 从理论上讲，此时 Ui = Ur= Uo, UL= U= QU，式中的Q称为电路的品质因数。3. 电路品质因数Q值的两种测量方法是根据公式2快普测定，与U分别为谐振时电容器C和电感线圈L上的电压；另一方法是通过测量谐振曲线的通频带宽度f = f2 f1，再根据Q=求出Q值。式中fo为谐振频率，f2和f2 一 f1f1是失谐时，亦即输出电压的幅度下降到最大值的1/ . 2 （ = 0.707）倍

28、时的上、下频率点。Q值越大，曲线越尖锐，通频带越窄，电路的选择性越好。在恒压源供电时，电路的品质因数、选择性与通频带只决定于电路本身的参数，而与信号源无关。三、实验设备序号名 称型号与规格数量备注1函数信号发生器12交流毫伏表0 600V13双踪示波器1自备4频率计15谐振电路实验电路板R=200Q , 1KQ ,C=0.01 F, 0.1F,L= 30mHDGJ-03四、实验内容1、按图8-3组成监视、测量电路。先选用C1、R1。用交流毫伏表测电压，用示波器监视信号源输出。令信号源输出电压 U=4VP-p，并保持不变。瞬数宿号发生器N1C1r!心“V41T1+UiiILL1rDUO 厂1tL

29、1N威2图8-32. 找出电路的谐振频率fo,其方法是，将毫伏表接在R（200 Q ）两端，令信号源的频率由小逐渐变大（注意要维持信号源的输出幅度不变），当Uo的读数为最大时，读得频率计上的频率值即为电路的谐振频率fo,并测量UC与U之值（注意及时更换毫伏表的量限）。3. 在谐振点两侧，按频率递增或递减500Hz或1KHz依次各取8个测量点，逐点测出 UO, UL, UC之值，记入数据表格。f(KHz)UO(V)UL(V)Uc(V)U=4Vp-p, C=0.013 F, R=200 Q , f o=, f2-f 1=, Q=4将电阻改为R2,重复步骤2, 3的测量过程。f(KHz)Ub(V)U

30、L(V)出V)U=4Vp-p, C=0.01 卩 F, R=1K Q, f o= , f2-f i=,Q=5. 选C2,重复24。(自制表格)。五、实验注意事项(用C与1. 测试频率点的选择应在靠近谐振频率附近多取几点。在变换频率测试前，应调整信号输出幅度示波器监视输出幅度)，使其维持在4VP-P。2. 测量Uc和Ul数值前，应将毫伏表的量限改大，而且在测量 U与UC时毫伏表的“ + ”端应接L的公共点，其接地端应分别触及L和C的近地端N2和Nio3. 实验中，信号源的外壳应与毫伏表的外壳绝缘(不共地)。如能用浮地式交流毫伏表测量，则效果更佳。六、预习思考题1. 根据实验线路板给出的元件参数值

31、，估算电路的谐振频率。2. 改变电路的哪些参数可以使电路发生谐振，电路中R的数值是否影响谐振频率值？3. 如何判别电路是否发生谐振 ？测试谐振点的方案有哪些？4. 电路发生串联谐振时，为什么输入电压不能太大，如果信号源给出3V的电压，电路谐振时，用交流毫伏表测 U和UC,应该选择用多大的量限？5. 要提高R、L、C串联电路的品质因数，电路参数应如何改变？6. 本实验在谐振时，对应的 U与Uc是否相等？如有差异，原因何在？七、实验报告1. 根据测量数据，绘出不同Q值时三条幅频特性曲线，即：Uo= f(f) , UL= f(f) , Ub= f(f)2. 计算出通频带与Q值，说明不同R值时对电路通

32、频带与品质因数的影响。3. 对两种不同的测 Q值的方法进行比较，分析误差原因。4. 谐振时，比较输出电压 Ub与输入电压U是否相等？试分析原因。5. 通过本次实验，总结、归纳串联谐振电路的特性。6. 心得体会及其他。实验九三相交流电路电压、电流的测量一、实验目的1. 掌握三相负载作星形联接、三角形联接的方法，验证这两种接法下线、相电压及线、相电流之间的关系。2. 充分理解三相四线供电系统中中线的作用。二、原理说明1. 三相负载可接成星形（又称“Y”接）或三角形 （又称” 接）。当三相对称负载作 Y形联接时， 线电压Ul是相电压up的.3倍。线电流Il等于相电流Ip,即UL= ：f3U p ,I

33、 l= | p在这种情况下，流过中线的电流I o= 0,所以可以省去中线。当对称三相负载作形联接时，有Il= 3 I p,UL= up。2. 不对称三相负载作 Y联接时，必须采用三相四线制接法，即Yo接法。而且中线必须牢固联接，以保证三相不对称负载的每相电压维持对称不变。倘若中线断开，会导致三相负载电压的不对称，致使负载轻的那一相的相电压过高，使负载遭受损坏；负载重的一相相电压又过低，使负载不能正常工作。 尤其是对于三相照明负载， 无条件地一律采用 Yo接法。3. 当不对称负载作接时，IlM .3 I p，但只要电源的线电压 U对称，加在三相负载上的电压仍是对 称的，对各相负载工作没有影响。三

34、、实验设备序号名 称型号与规格数量备注1交流电压表0 500V12交流电流表05A13万用表1自备4三相自耦调压器15三相灯组负载220V, 15W白 炽灯9DGJ-046电门插座3DGJ-04四、实验内容1. 三相负载星形联接（三相四线制供电）按图9-1线路组接实验电路。即三相灯组负载经三相自耦调压器接通三相对称电源。将三相调压器的旋柄置于输出为0V的位置（即逆时针旋到底）。经指导教师检查合格后，方可开启实验台电源，然后调节调压器的输出，使输出的三相线电压为220V,并按下述内容完成各项实验，分别测量三相负载的线电压、相电压、线电流、相电流、中线电流、电源与负载中点间的电压。将所测得的数据记

35、入表9-1中，并观察0各相灯组亮暗的变化程度，特别要注意观察中线的作用。U 380V 二380VW 图9-1表9-1测量数据开灯盏数线电流（A）线电压（V）相电压（V）中线 电流Io（A）中占1 八、电压Uno（V）实验内容（负载情况）A相B相C相IaIbIcUabUbcUcaUaoUboUcoYo接平衡负载333Y接平衡负载333Y o接不平衡负载123Y接不平衡负载123Yo接B相断开13Y接B相断开13Y接B相短路132. 负载三角形联接（三相三线制供电）220V，按图9-2改接线路，经指导教师检查合格后接通三相电源，并调节调压器，使其输出线电压为并按表9-2的内容进行测试。FUQSU

36、、380VV 二380V1I图9-2表9-2测量数据开灯盏数线电流（A）线电压（V）相电压（V）中线 电流Io（A）中占1 八、 电压Un0（V）实验内容（负载情况）A 相B 相C 相IaIbIcUabUbcUcaUaoUboUcoYo接平衡负载333Y接平衡负载333Y 0接不平衡负载123Y接不平衡负载123Yo接B相断开13Y接B相断开13Y接B相短路13五、实验注意事项1. 本实验采用三相交流市电，线电压为380V,应穿绝缘鞋进实验室。实验时要注意人身安全，不可触及导电部件，防止意外事故发生。2. 每次接线完毕，同组同学应自查一遍，然后由指导教师检查后，方可接通电源，必须严格遵守先断电

37、、再接线、后通电；先断电、后拆线的实验操作原则。3. 星形负载作短路实验时，必须首先断开中线，以免发生短路事故。4 为避免烧坏灯泡，DGJ-04实验挂箱内设有过压保护装置。当任一相电压245250V时，即声光报警并跳闸。因此，在做 Y接不平衡负载或缺相实验时，所加线电压应以最高相电压V240V为宜。六、预习思考题1. 三相负载根据什么条件作星形或三角形连接？2. 复习三相交流电路有关内容，试分析三相星形联接不对称负载在无中线情况下，当某相负载开路或短路时会出现什么情况？如果接上中线，情况又如何？3. 本次实验中为什么要通过三相调压器将380V的市电线电压降为 220V的线电压使用？七、实验报告

38、1. 用实验测得的数据验证对称三相电路中的3关系。2. 用实验数据和观察到的现象，总结三相四线供电系统中中线的作用。3. 不对称三角形联接的负载，能否正常工作？实验是否能证明这一点？4. 根据不对称负载三角形联接时的相电流值作相量图，并求出线电流值，然后与实验测得的线电流作比较，分析之。5. 心得体会及其他。实验十三相电路功率的测量、实验目的1. 掌握用一瓦特表法、二瓦特表法测量三相电路有功功率与无功功率的方法2. 进一步熟练掌握功率表的接线和使用方法、原理说明1 对于三相四线制供电的三相星形联接的负载（即Yo接法）,可用一只功率表测量各相的有功功率FA、际 住，则三相负载的总有功功率工P=

39、Pa+ Pb+ Pc。这就是一瓦特表法，如图10-1所示。若三相负载是对称的，则只需测量一相的功率，再乘以3即得三相总的有功功率。J图 10-1图 10-22.三相三线制供电系统中，不论三相负载是否对称，也不论负载是Y接还是接，都可用二瓦特表法测量三相负载的总有功功率。测量线路如图10-2所示。若负载为感性或容性，且当相位差$ 60时,线路中的一只功率表指针将反偏（数字式功率表将出现负读数）,这时应将功率表电流线圈的两个端子调换（不能调换电压线圈端子），其读数应记为负值。而三相总功率刀P = P+P2 （ P1、P2本身不含任何意义）除图10 -2 的IA、UaC与IB、UBc接法外，还有I

40、B、UAb与I C、UaC以及IA、UAb与IC、UBc两种接法。3.对于三相三线制供电的三Ud相对称负载，可用一瓦特表法测得三相负载的总无功功率 Q测试原理线路如图10-3_V E所示。图示功率表读数的3倍，即为对称三相电路总的无功功率。除了W相 平 衡 负 载此图给出的一种连接法（IU、UVW外，还有另外两种连接法，即接成（IV、UuW或（lwUUv） O三、实验设备序号名 称型号与规格数量备注1交流电压表0 500V22交流电流表05A23单相功率表2(DGJ-07)4万用表1自备5三相自耦调压器16三相灯组负载220V, 15W白炽灯9DGJ-047三相电容负载1 卩 F, 2.2 F

41、, 4.7 F/500V各3DGJ-05四、实验内容1.用一瓦特表法测定三相对称Y0接以及不对称Y0接负载的总功率 工P。实验按图10-4线路接线。线路中的电流表和电压表用以监视该相的电流和电压，不要超过功率表电压和电流的量程。-8 .-33 u V WA亠 B- C亠三相 辛负载经指导教师检查后，接通三相电源,调节调压器输出，使输出线电压为220V,按表10-1的要求进 行测量及计算。表 10-1负载情况开灯盏数测量数据计算值A相B相C相Pa(W)Pb(W)Pc(W)工P(W)Y0接对称负载333Y 0接不对称负载123首先将三只表按图10-4接入B相进行测量，然后分别将三只表换接到A相和C

42、相，再进行测量。2. 用二瓦特表法测定三相负载的总功率(1) 按图10-5接线，将三相灯组负载接成Y形接法。220V,按表10-2的内容进行测量。图 10-5经指导教师检查后，接通三相电源，调节调压器的输出线电压为(2) 将三相灯组负载改成形接法，重复(1)的测量步骤，数据记入表10-2中。表 10-2负载情况开灯盏数测量数据计算值A相E相C相Pi(W)P2(W)工P(W)Y接平衡负载333Y接不平衡负载123接不平衡负载123接平衡负载333(3) 将两只瓦特表依次按另外两种接法接入线路，重复(1 )、(2)的测量。(表格自拟。)3. 用一瓦特表法测定三相对称星形负载的无功功率，按图10-6

43、所示的电路接线。380V三相对称负载图 10-6(1) 每相负载由白炽灯和电容器并联而成，并由开关控制其接入。 检查接线无误后，接通三相电源,将调压器的输出线电压调到220V ,读取三表的读数，并计算无功功率工Q记入表10-3。(2) 分别按I V、Uuw和I w U uv接法，重复(1)的测量，并比较各自的工Q值。表 10-3接法负载情况测量值计算值U(V)I(A)Q(va r)2 Q =7 3 QI U ,U VW(1)三相对称灯组(每相开3盏)(2)三相对称电容器(每相4.7犷)(3)(1)、的并联负载1 V,(1)三相对称灯组(每相开3盏)U VW(2)三相对称电容器(每相4.7犷)(3)、的并联负载I W ,U VW(1)三相对称灯组(每相开3盏)(2)三相对称电容器(每相4.7犷)(3)、的并联负载五、实验注意事项1.每次实验完毕，均需将三相调压器旋柄调回零位。每次改变接线，均需断开三相电源，以确保人身安全。六、预习思考题1. 复习二瓦特表法测量三相电路有功功率的原理。2. 复习一瓦特表法测量三相对称负载无功功率的原理。3. 测量功率时为什么在线路中通常都接有电流表和电压表？七、实验报告1.完成数据表格中的各项测量和计算任务。比较一瓦特表和二瓦特表法的测量结果。2总结、分析三相电路功率测量的方法与结果。3心得体会及其他。