电工学实验指导书学案.doc

实验一 基本元件的伏安特性的测试（第3周周6） 一、实验目的： （一班12节；二班34节） 学习万用表和直流毫安表的使用方法。 练习用万用表、伏安法测量电阻值。 学习测试电压、电流的基本方法。 掌握线性电阻和非线性电阻的概念。 原理： 万用表测电阻的方法：你用的是指针式万用表，先选好倍率档位，再作欧姆调零：将两只表笔短接，转动调零电位器，使指针指向0(刻度，即可测试，被测电阻的阻值等于表针指出的刻度数乘以所选档位的倍数。以后，每更换一个档位都要重新调零。 关于间接测量法，就是先测出其他物理量，再通过计算来获得所要的物理量。在此，我们给电阻两端加上电压，然后测出电阻两端的电压和流过电阻中的电流，根据欧姆定律R=U/I即可算出其阻值。这种测量法叫伏安法。 元件的伏安特性 电阻器与电位器的伏安特性：是以施加在它两端的电压及流过该元件的电流之间的关系来表征的。常以伏安特性或来表示。 线性电阻的阻值是常数，它两端的电压与流过的电流成正比，电阻器与电位器属于线性电阻。伏安特性曲线是一条通过原点的直线，如图1-1所示。它表明了线性电阻的、的比值R是一个常数，其大小与、的大小及方向无关。这说明线性电阻对不同方向的电流或不同极性的电压其性能是一样的，这种性质称为双向导电性. 非线性电阻的阻值不是常数，如电灯泡、二极管、稳压二极管等都可以抽象为一个非线性电阻元件，它们的伏安特性曲线不是直线而是曲线，如图1-2所示。本实验中加入非线性电阻的测试，仅仅为了与线性电阻相比较，以说明非线性的概念，实验对象选择了二极管，并不是为了研究它的完整特性，所以，只测其正向特性以说明问题。 电压与电流的测量 在本实验中的电量都是直流量。直流电压是有极性的，直流电流是有方向性的，直流测量仪表也是有极性的。在此，用万用表测电压，用毫安表测电流。 用万用表测量直流电压，首先调节万用表的旋钮指向DCV的合适的档位（即选择量程），这时万用表相当于一只直流电压表，测量时通过两只表针临时并联在被测电路的两端，红表棒一端为正极，要连高电位一侧，黑表棒一端为负极，要连到低电位一侧，连接反了表针会反偏。 实验内容及步骤： 元件伏安特性的测量 测量线性电阻的伏安特性 取R=200(的电阻作为被测元件，2.2K(的电位器作分压器。按图1-8接好线路（实验用直流电源可用直流稳压电源，也可用干电池组）。根据表1-4中给定的参考电压值，测出对应的电流值并记录。 表1-4 电阻的伏安特性的测量结果 （v） 0.5 1 2 3 4 5 （mA） 2、测量二极管的正向伏安特性 取硅二极管一只，200(限流电阻一只，按图1-9接线。 根据表1-5中给定的电压值，测出对应的电流值并记录。 表1-5 二极管的伏安特性的测量结果 （v） 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.65 0.7 （mA） 实验设备及器件： 多路稳压电源或干电池盒两只 直流毫安表 一只 万用表 一只 电子沙盘 一只 电流电阻元件 二只 电位器 一只 电流插头 一只 导线 若干实验报告要求： 参考序言中关于编写实验报告的规则及要求，结合本实验的要求书写实验报告。 根据实验中所得数据，在坐标纸上绘制线性电阻、二极管的伏安特性曲线。 分析实验结果，并得出相应的结论. 预习要求： 阅读本次实验的项目及内容。 阅读实验项目中与《电工学》教科书中相关的知识章节。实验前应写出预习报告。 在预习报告的电路图中标出电压表（万用表）、毫安表接入电路时的极性。 实验二 单相交流电路的研究（1班七周一12节） 实验目的 （2班八周一12节） 学习交流电压表、交流电流表、功率表的使用方法。 学习交流参数测量仪的使用方法。 研究正弦交流电路中电压、电流相量之间的关系。 了解提高感性负载功率因数的方法及意义。 了解日光灯电路的工作原理。 原理与说明 正弦交流电是具有大小和相位的量，称为“相量”，以区别于“标量”、“矢量”。交流电的相位问题，必须特别注意。正弦交流电路的电压、电流、电势的大小和方向随时间周期性的变化，因此测量它们的瞬时值没有什麽意义。在对正弦电路进行测量时，只要反映各电压、电流的大小和相位关系就可以了。实际中，用交流电压表、交流电流表分