电工与电路实验答案汇总

4-1实验一基尔霍夫定律的验证表4-1-1支路电流数据支路电流(mA)I1I2I3计算值/（仿真值）测量值7.26-9.84-2.69相对误差表4-1-2各元件电压数据各元件电压（V）US1US2UFAUABUADUDEUCD计算值/（仿真值）测量值6.0012.003.699.93-1.373.680.68相对误差思考题：2、相同。A点：I1+I2—I3=0D点：I3—I2—I1=03、两个电压方程，与绕行方向有关系4、当测到I2和I3时，指针会反偏，将红黑表笔的测试端交换一下，记录数据时要在数据前面加一个负号；用数字万用表测量时，会直接在显示屏上显示负号。4-2实验二电路排故的研究表4-2-1测量数据待测量I1（mA）I2（mA）I3（mA）US1（V）US2（V）UFA（V）UAB（V）UAD（V）UDE（V）UCD（V）正常6.73-8.39-1.656.00-12.003.428.38-0.843.412.76110.62-9.481.186.00-12.000.009.460.595.403.1223.950.003.956.00-12.001.9913.991.991.990.0035.76-5.430.326.00-7.052.915.420.162.911.7845.27-12.01-6.726.00-12.002.6711.990.652.660.6553.950.003.956.00-12.001.990.001.991.9913.99表4-2-2故障原因故障1故障2故障3故障4故障5FA短路AB断路B与Us2正端串二极管AC短路，AD间并联330电阻DC断路思考题：故障原因一般是短路、断路。线性电路叠加性和齐次性验证表4—１实验数据一(开关S3投向R3侧)测量项目实验内容US1(V)US2(V)I1(mA)I2(mA)I3(mA)UAB(V)UCD(V)UAD(V)UDE(V)UFA(V)US1单独作用1208.65-2.396.252.390.7893.184.394.41US2单独作用0-61.19-3.59-2.393.591.186-1.2210.0680.611US1,US2共同作用12-69.85-5.993.855.981.9761.9655.005.022US2单独作用0-122.39-7.18-4.797.182.36-2.441.2171.222表4—２实验数据二(S3投向二极管VD侧)测量项目实验内容US1(V)US2(V)I1(mA)I2(mA)I3(mA)UAB(V)UCD(V)UAD(V)UDE(V)UFA(V)US1单独作用1208.68-2.506.182.500.6393.144.414.43US2单独作用0-61.313-3.90-2.653.980.662-1.3540.6750.677US1,US2共同作用12-610.17-6.953.216.950.6881.6405.165.182US2单独作用0-122.81-8.43-5.628.430.697-2.871.4291.4351．叠加原理中US1,US2分别单独作用，在实验中应如何操作？可否将要去掉的电源（US1或US2）直接短接？答:US1电源单独作用时，将开关S1投向US1侧，开关S2投向短路侧；US2电源单独作用时，将开关S1投向短路侧，开关S2投向US2侧。不可以直接短接，会烧坏电压源。2．实验电路中，若有一个电阻元件改为二极管，试问叠加性还成立吗？为什么？答：不成立。二极管是非线性元件，叠加性不适用于非线性电路（由实验数据二可知）。电压源、电流源及其电源等效变换表5－1电压源（恒压源）外特性数据R2(Ω)4704003002001000I(mA)8.729.7411.6814.5819.4130.0U(V)6.006.006.006.006.006.00表5－2实际电压源外特性数据R2(Ω)4704003002001000I(mA)8.128.9910.6212.9716.6624.1U(V)5.605.505.405.305.104.80表5－3理想电流源与实际电流源外特性数据R2(Ω)4704003002001000RS=∞5.025.025.025.025.025.01U(V)2.422.061.581.0530.5260RS=1KΩI(mA)3.413.583.864.184.565.01U(V)1.6841.5041.2150.8770.47803．研究电源等效变换的条件U(V)I(mA)图5-4（a）4.8224.1图5-4（b）4.8324.1图（a）计算)(6.117SSSmARUI图（b）测得Is=123Ma1．电压源的输出端为什么不允许短路？电流源的输出端为什么不允许开路？答：电压源内阻很小，若输出端短路会使电路中的电流无穷大；电流源内阻很大，若输出端开路会使加在电源两端的电压无穷大，两种情况都会使电源烧毁。2．说明电压源和电流源的特性，其输出是否在任何负载下能保持恒值？答：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；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；其输出在任何负载下能保持恒值。3．实际电压源与实际电流源的外特性为什么呈下降变化趋势，下降的快慢受哪个参数影响？答：实际电压源与实际电流源都是存在内阻的，实际电压源其端电压U随输出电流I增大而降低，实际电流源其输出电流I随端电压U增大而减小，因此都是呈下降变化趋势。下降快慢受内阻RS影响。4．实际电压源与实际电流源等效变换的条件是什么？所谓‘等效’是对谁而言？电压源与电流源能否等效变换？答：实际电压源与实际电流源等效变换的条件为：（1）实际电压源与实际电流源的内阻均为RS；（2）满足SSSRIU。所谓等效是对同样大小的负载而言。电压源与电流源不能等效变换。戴维南定理和诺顿定理的验证四．实验内容1、表6-1Uoc(V)Isc(mA)Rs=Uoc/Isc1.7243.29524.02、表6-2RL()990900800700600500400300200100U(V)1.1321.0891.0420.9870.9220.8440.6360.4840.4840.282I(mA)1.1371.2091.3021.4081.5351.6851.8672.132.432.823、表6-有源二端网络等效电流源的外特性数据RL()990900800700600500400300200100U(V)1.1161.0781.030.9740.9080.830.7350.6230.4720.274I(mA)1.1261.1961.2861.3891.5121.6571.8342.082.372.74表6－有源二端网络等效电流源的外特性数据RL()990900800700600500400300200100U(V)1.141.1011.0510.9930.9250.8440.7460.6320.4770.276I(mA)1.1581.2221.3121.4171.5391.6861.8632.112.392.774、Req=516()6、UOC=1.724伏RS=522欧姆7、UOC=1.731伏六．预习与思考题1．如何测量有源二端网络的开路电压和短路电流，在什么情况下不能直接测量开路电压和短路电流？答：当被测有源二端网络的等效内阻RS数值很大与选用的电压表内阻相近，或数值很小与电流表的内阻相近时，存在较大的测量误差时，不适用开路电压和短路电流法测量；此外存在某些输出不能短路的电路也不适合采用短路电流法测量。2．说明测量有源二端网络开路电压及等效内阻的几种方法，并比较其优缺点。答：有源二端网络的开路电压UOC测量方法有：直接测量法（开路电压法）、伏安法和零示法。等效内阻的测量方法有：伏安法、直接测量法、半电压法、零示法。RC一阶电路的响应测试1、只有方波信号，在满足其周期T/2=5τ时，才可在示波器的荧光屏上形成稳定的响应波形。2、τ=RC=0.1ms，τ表征了电路响应时间的长短，采用图12-2或图12-3的图形测量法来测量τ的大小。3、R、C越大，τ越大，电路的响应时间越长。4、积分电路和微分电路的定义及具备条件见44页二-4，变化规律即波形见图12-6。积分电路可以使输入方波转换成三角波或者斜波，微分电路可以使输入方波转换成尖脉冲波，具体来说积分电路：1.延迟、定时、时钟2.低通滤波3.改变相角（减）；微分电路：1.提取脉冲前沿2.高通滤波3.改变相角（加）。交流电路等效参数的测量四．实验内容1．测量白炽灯的电阻UIP220V0.11124.21110V0.0858.672．测量电容器的容抗CUI计算值Xc计算值C4.3μＦ220.30.297741.754.2935μＦ0.47μＦ219.90.0385786.80.55μＦ白炽灯与电容器串联电路CUUrUcIP计算λ4.3μＦ220.1203.877.740.10821.960.9240.47μＦ220171135.40.09917.010.7813．测量镇流器的参数UIP计算值R计算值XL计算值L180V0.11124.2189.16636.62.027H90V0.0858.6789.24681.592.171H4．测量日光灯电路UUrLUrIP计算λ正常工作220174.2104.80.26830.230.51启辉188.5129.4110.40.18920.90.59六．预习与思考题2．在50Hz的交流电路中，测得一只铁心线圈的Ｐ、Ｉ和Ｕ，如何计算得它的电阻值及电感量？答：三表法，是用来测量５０Hz交流电路参数的基本方法。计算的基本公式为：电阻元件的电阻：IURR或2IPR电感元件的感抗IUXLL，电感fXL2L电容元件的容抗IUXCC，电容C21fXC串联电路复阻抗的模IUZ，阻抗角RXarctg其中：等效电阻2IPR，等效电抗22RZX4．当日光灯上缺少启辉器时，人们常用一根导线将启辉器插座的两端短接一下，然后迅速断开，使日光灯点亮；或用一只启辉器去点亮多只同类型的日光灯，这是为什么？答：启辉器里的主要是一个双金属片，就是起到短接两端，然后温度高了自动断开，人工进行这样的操作是一样的效果。也是用短接后断开产生比较高的电压让日光灯发亮正弦稳态交流电路相量的研究一、实验内容1、白炽灯与电容串联测量值计算值U(V)UR(V)UC(V)U’(UR,UC组成Rt)UU/U109.695.4953.24109.30.30.27％注：U’=√UR2+UC22、日光灯线路测量测量数值计算值测量值(选做）P(W)I(A)U(V)UL(V)UA(V)cosR()cos启辉值23.940.215200.8144.3108.80.55518L0.56正常工作值29.820.267220174.3105.40.51418L0.513、功率因数提高电容值测量数值计算值(F)P(W)U(V)Uc(V)UL(V)UA(V)I(A)IC(A)IL(A)I’(A)cos0.4729.86219.8219.8173.4105.50.2370.0390.2690.57130.2220220174.1104.60.2110.0780.2680.661.4730.31220219.8173.9104.90.1880.1130.2690.742.230.42220220.2174.3104.20.1610.1650.2690.883.230.51219.8220.0174.2104.10.1490.2390.2690.954.330.80220220.1174.3104.10.1770.3190.2680.86.531.22220.4220.3174.6103.80.2960.4800.2680.47二、回答问题2、启辉器的作用是在日光灯预热结束后，产生瞬间的自感高电压，击穿灯管内部的气体（含有汞蒸气的低压