电工学实验指导书.docx
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电工学实验指导书
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实验一万用表的使用
一、实验目的
掌握用万用表测电压、电流和电阻的方法。
二、万用表的使用说明
1．万用表在使用前先要机械调零。
按万用表的使用要求，垂直或水平放好万用表（表头上：
“┴”符号表示垂直放置；“—”符号表示水平放置）醒看表针是否指在电压刻度的零点上，如果表针不指零，则调节机械调零螺钉，使指针指零。
2．万用表的下方有两个表棒插孔，标有“+”“-”标志。
使用时，红表棒插入“+”插孔；黑棒插入“-”插孔。
3．使用指针式仪表测量时，被测量的大小应为指针满刻度的三分之一左右。
4．读取被测量数值时，操作者的视线应与仪表的刻度盘平面及指针垂直。
三、实验器材
1．万用表（任选）1只
2．干电池1节
3．直流电源1台
4．电阻20Ω1只
5．被测电阻（电位器）RP（0—300KΩ）1只
四、
实验内容与步骤
1．
直流电源（电池）开路电压的测量
图1—1图1—2
（1）测量原理如图1—1所示。
（2）将万用表的量程转换开关置于直流电压测量挡。
注意选用合适的量程挡。
（3）测量直流电压时，将红表棒接电池的正极（高电位a端）；黑表棒接电池的负极（低电位b端）。
如果两表棒接错，指针将反偏。
（4）记录所测电源开路电压的数值，E=V。
2．负载电压的测量
（1）测量原理如图1—2所示。
（2）接通稳压电源开关，调节稳压电源的输出旋钮，将输出电压调节到3V。
（3）用万用表合适的电压量程挡测量负载电阻R1两端电压Uab，记录在表1
（4）将输出电压分别调节到4V，10V，15V，20V。
重复上述步骤（3）的实验操作，并作记录。
表1
E（V）
3
4
10
15
20
Uab（V）
3．
负载电流的测量
（1）测量原理图如图1—3所示。
（2）将万用表量程转换开关置于直流电流测量挡。
注意选用合适的量程挡。
在不知被测电流大小时，应选取择最大电流量程挡。
（3）将万用表通过表棒串入被电路中。
（4）将直流输出电压调到4V。
（5）记录被测电路中的电流值，I=A。
图1—3
4．电阻的测量
（1）测量原理如图1—4所示
（2）将万用表量程转换开关置于“Ω”旋钮，将指针调整到电阻值刻度的零点。
（3）先将两表棒短接，调节表头下的“Ω”旋钮，将指针调整到电阻值刻度的零点。
（以后测量电阻时，每转换一次电阻测量挡，都要先要调零）
（4）调节被测电阻RP，分别测量4种不同阻值的电阻，并记录在表2中。
图1—4
表2
序号
1
2
3
4
电阻值（Ω）
5．
交流电压的测量
（1）测量原理如图1—5所示
（2）将万用表量程转换开关置于交流500V挡。
（3）分别测量交流电压UAO，UAB，UAC的值，并记录在表3中。
图1—5
表3
被测电压（V）
UAO
UAB
UAC
实测电压（V）
五、实验报告
1、根据实验操作步骤1，2，3，说明用万用表测量直流电流、直流电压的基本方法。
2、根据实验操作步骤4，说明用万用表测量电阻的方法。
3、根据实验操作步骤5，说明用万用表测量交流电压的方法。
实验二基尔霍夫定律的验证
一、实验目的
1．掌握直流电流表、直流电压表的使用方法。
2．验证基尔霍夫定律的正确性，从而加深对基尔霍夫定律的理解。
二、实验器材
1．实验线路板一块。
2．稳压电源一台。
3．直流电流表（0—15V）一只。
4．直流电流表（0—50mA）三只。
5．电阻：
R1为100Ω，0.25W；R2为200Ω，0.25W，R3为300Ω，0.25W。
各一只
三、实验内容和步骤
1．
在实验板上按照图2—1接好电路。
2．检查电路连接无误后，接通稳压电源开关，调节稳压电源的输出旋钮，将输出电压E1，E2调节到下表的要求值。
调节过程中，应及时观察直流电流表的指针偏转情况，若发现指针反转，应立即切断电源开关，调节电表极性后重新通电调试
3．分别读出三个电流表的电流I1，I2，I3数值，记入表2—1
4．用直流电压表分别测量三个电阻两端的电压UAB，UCB，UBD数值，并记入表2—1图2—1
5．调节E1，E2，重复测量，并将测量数据记入表2—1
表2—1
被测量实测值
I1/mA
I2/mA
I3/mA
UAB
UCB
UBD
E1/V
E2/V
12
12
9
12
12
10
四、实验报告
1．根据图2—1先从理论上计算各支路电流I1，I2，I3的数值，再与实验中电流表的读数进行比较，检查实验的准确性，然后用实验值核对在点B上是否满足∑I入=∑I出，验证基尔霍夫第一定律的正确性。
2．根据回路电压定律，对回路BADB和回路BCDB进行计算，并与实测值进行比较，验证基尔霍夫第二定律的正确性，即∑E=∑IR。
3．上述验证中若有误差，试分析误差的原因。
实验三单相交流电路（R—L串联电路）
一、实验目的
1．验证R—L串联电路中总电压与各分电压之间的数值关系及相位关系。
2．熟悉交流电压表、电流表的使用。
二、
实验器材
1．实验线路板1套。
2．白炽灯（220V，25W）1只
3．线圈（40W日光灯镇流器）1只
4．交流电压表（0—500V）1只。
5．交流电流表（0—1A）1只
6．开启式负荷开关（闸刀开关）1只
三、实验内容与步骤图3—1
1．在实验板上按图3—1接好电路，检查无误后接通电源。
2．用交流电压表分别测量电源电压U、白炽灯泡电压UR、线圈电压UL，并将测量数据记入表3—1。
3．由电流表读出数据，记入表3—1。
表3—1
电源电压（V）
电阻电压UR（V）
电感电压UL（V）
电路电流（A）
测量值
计算值
四、实验报告
1．将表中记录的数据UR，UL，值，代入公式U=√UR2+UL2中，计算出电源电压U的大小并与测量值比较。
若有误差，试分析误差原因。
2．用测量数据作有效值电压矢量图。
实验四接触器联锁正反转控制线路
一、实验目的
学会安装接触器联锁正反转控制线路，并能排除简单故障。
二、实验器材
1、万用表。
2、螺钉旋具、尖嘴钳、电工刀等。
3、常开按钮、常闭按钮、接触器、熔断器隔离开关、热继电器、电动机及适量导线。
4、实验安装板。
三、实验线路
实验图4—1
四、实验内容与步骤
1、按实验线路图，清理并检测所需元器件，并将元器件的型号、规格、质量检查情况填入下表：
接触器联锁正反转控制线路的元器件清单
元素名称
型号
规格
数量
质量检查情况
接触器
启动按钮
停止按钮
热继电器
熔断器（主）
熔断器（控制器）
隔离开关
电动机
2、将所需的实验元器件放在实验安装板上，根据实验线路图进行布置，并考虑各元器件所放的位置是否合理，接线是否简便。
3、用螺钉固定各元器件。
4、按实验线路接线。
5、经检查，各元器件安装位置合理、接线正确无误后，通电运行。
通电后的线路板上有电，要注意安全。
6、观察实验线路是否符合动作要求，能否控制电动机正反转运行。
五、实验报告
1、为什么主电路所用导线与控制电路所用导线其导线截面不同，导线颜色也不同？
2、接触器联锁正反转控制线路中，为什么要用接触器的常闭触关进行互锁？
3、根据下面的故障点写出故障现象。
故障点
故障现象
正转接触器常开自锁触头不通
反转接触器主触头有一组不通
热继电器动作后不复位
正转接触器常闭联锁触头不通
反转按钮常开触头不通
控制电路熔断器熔丝断
实验五日光灯电路及功率因数的提高
一实验目的
1．熟悉日光灯电路的安装。
2．学会功率表的使用方法。
3．实验用并联电容法来提高感性负载功率因数的原理。
二实验器材
1.调压变压器（1KVA。
220V/0—250V）1台。
2.交流电压表（0—250V）1只。
3.交流电流表（0—1A）1只。
4.单相功率表（250V，5A）1只。
5.220V，40W日光灯装置一套，（包括等管.镇流器.启辉器.灯座等）。
6.电容箱1个。
7.单刀双掷开关1只。
8.导线若干。
三实验原理
利用与感性负载并联电容可以提高功率因数的原理，在日光灯电路两端并接电容以减小电流电压间的相位差，达到提高功率因数的目的。
实验原理图如图5-1所示。
四实验内容与步骤
1.按图5-1连接实验电路（电容先不并入）。
2.合上开关SA后，调节调压变压器，使输出电压逐步增大到220V，观察日光灯的点燃过程。
图5—1
3.日光灯点燃后，记录电流I功率P，并分别测量两端电压U和镇流器两端电压UL，并将数据填入下表5—2中。
4.计算视在功率S，功率Q和功率因数，并将结果填入表5—1中。
表5—1
测量值
计算值
U/V
I/A
P/W
UD/V
UL/V
S/VA
Q/Var
cos¢
220
表5—2
测量值
C/μF
1
2
3
4.75
5.75
6.75
7.75
I/A
P/W
计算值
S/VA
Q/Var
cos¢
五、实验报告
a）当日光灯启动正常工作后，去掉启辉器，日光灯仍能正常工作。
切断电源后，日光灯熄灭，重新合上电源，没有启辉器日光灯不能启动。
试结合实验现象，说明启辉器的作用。
b）从测量结果看，总电压U等于分电压UD和UL之和吗？
它们应符合什么关系？
为什么？
c）当电容C改变时，功率表的读数是否变化？
为什么？
d）根据实验数据，说明并联电容对于提高感性负载电路功率因数的作用。
试验六晶体二极管和晶体三极管的简单测试
一、实验目的
学会用万用表对晶体二极管和三极管进行简单测试。
二、实验器材
1.万用表一只。
2.二极管（普通管、开关管、整流管、稳压管各一只）。
3.三极管（应包括硅材和锗材料、NPN型和PNP型的三极管）
三、实验内容与步骤
1.按下表的要求，对照实物，填上待测二极管的型号。
2.用万用表的RX100Ω或RX1KΩ挡，分别测量各二极管的正、反向电阻，判断二极管的管脚极性，并把测量的数据填入表6—1中。
要注意的是，由于二极管是非线性元件，所以使用万用表不同的欧姆挡或使用不同类型的万用表测量同一只二极管，获得的阻值会不同。
3.将待测三极管的型号填入表6—1中。
参照图6-14，按照教材所讲方法，用RX100Ω挡进行测量，确定被测管的基极和管型（NPN或PNP），并将结果添入表6—2中。
4.参照图6-15，按照教材所讲的方法确定发射极和集电极。
5.用万用表RX100挡测量三级管b-e,b-c,c-e间的正，反向电阻，并填入表6—2中
表6—1
型号
挡位
正向电阻
反向电阻
好坏判断
RX100Ω
RX1KΩ
RX100Ω
RX1KΩ
RX100Ω
RX1KΩ
RX100Ω
RX1KΩ
表6—2
型号
B—E
B—C
C—E
管型
正向
反向
正向
反向
正向
反向
四实验报告
1根据所测数据分析判断所测二极管的好坏，并将结论记录在表中。
2根据所测数据判断所测三极管是否正常。
3说明为什么用不同欧姆挡测试同一只二极管的阻值会不一样。
实验七三端可调集成稳压器的安装
一、实验目的
1.熟悉三端可调式集成稳压器的使用和性能。
2.掌握三端可调成集成电路的接线。
二、
实验器材
1.三端可调式集成稳压器（CW317）1台。
2.电容0.1μF和1μF各1只。
3.电阻（240Ω）1只。
4.电位器（4.7KN）1只。
5.直流电压表（0—30V）1只。
6.直流稳压电源1台。
7.直流电流表（0—2A）1只。
8.负载线绕可变电阻（100Ω\20W）1只。
图7—1
三、实验内容与步骤
1、按图7—1接好电路。
安装时注意区分集成稳压器的引脚功能
2、电路检查无误并经指导老师同意后，方可通电实验。
3、将输入电源电压调到30V，再调电位器RP,测稳压电路输出电压的最大值和最小值，并与计算值又比较，结果填入表7—1。
计算公式为：
U0=1.25（1+RP/P）
表7—1
输出电压最大值
输出电压最小值
测量值
计算值
4、接通开关S，调节RP至满载，再将RL调至最大，观察电压表及电流表的读数，并记入表7—2。
5、将RL分别调至50Ω和20Ω，再观察电压表及电流表的读数，并记入表7—2。
表7—2
电压表读数
电流表读数
RL=100Ω
RL=50Ω
RL=20Ω
四、实验报告
1．比较测量结果与计算值之间的差异性况进行行讨论。
2．分析三端可调式集成稳压电路的稳压性能。
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