实验1 直流电路的认识实验

请同学在上课前将预习报告交老师检查盖章按座位表入座，两人一组每次实验课记得带这两本书一、实验内容（请大家在书的目录上做记录）1.12电信3班,电路实验：周一下午A5-302本学期电路实验的计划安排周次2357实验1、23、46、8考试数电实验：前3次周一下午，第四次周四上午B2-302二、实验报告本，按照当次实验内容，将预习报告补充完整，进实验室前要检查盖章，不做预习的同学取消实验资格，迟到的同学盖迟到章。三、填写台面的实验记录本，如果发现仪器故障，填写故障记录本。四、讲解时要集中精神静心听讲，并做必要的记录，遇到暂时听不懂或不理解的，先做记号或标注，切勿慌张地立即问同学，等讲完后再问同学或老师，要跟上老师的思路才有效果。五、做完实验，原始数据先填在实验指导书相应表格，给老师检查盖章后，要整理实验器材，把台面的仪器设备摆整齐，凳子放在桌子底下才能离开实验室。六、回去要尽快把实验报告整理写好（记得报告抬头各项要填写完整）、装订好（2个实验分开订）记得写上你的序号，在下次实验前分别交给学委，由学委按顺序（序号）排好2个实验分开排，在来做实验时带来交给老师！周次11141617周四上午实验23、2425、2627、2829考试实验1直流电路的认识实验一、实验目的1.熟悉实验室的概况2.练习使用万用表、直流电压表、电流表3.练习使用直流稳压电源4.用实验证明电路中电位的相对性、电压的绝对性二、原理说明1.THHE-1电工技术实验台(以下简称实验台)的介绍见附录A。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0～30V2实验台2直流稳压电源±12V,±5V各1实验台3直流可调恒流源0～200mA1实验台4直流数字电压表0～300V1实验台5直流数字电流表0～2000mA1实验台6手持数字万用表GDM-3561外设7基尔霍夫定律/叠加原理实验电路1实验箱HE-128电阻11.1Ω,100Ω,900Ω,1KΩ各1实验箱HE-119电位器1KΩ,10KΩ,100KΩ各1实验箱HE-11四、实验内容1.认识实验台面板查看THHE-1电工技术实验台主面板,填写图1-1、图1-2中实验台各部分的名称。(1)电源总开关:在实验台主面板的左下侧。(2)电压指示:指示输入或输出的三相电源的线电压。(3)交流输出:三相电网直接输出、三相调压输出电压。(4)直流输出：包括直流数显恒流源、数显稳压源、固定输出稳压源。(5)交流电表：包括交流电压表、交流电流表、功率表、交流毫伏表。(6)直流电表：包括直流电压表、直流毫安表。(7)电流插座：其作用为辅助电流测量。有8对，上方小孔测直流电流，下方大孔测交流电流图1-1实验台主面板图1-1实验台面板（左侧）低压断路器三相四线电源插座自耦调压手柄（旋钮)单相三线电源插座2.开启电源(1)将三相自耦调压器手柄逆时针方向旋至零位。（2）合上低压断路器，将手柄拨至ON位置。（3）开启钥匙式三相电源总开关。有的实验台如无钥匙，则不需开启。（4）按“启动”按钮，按钮的绿灯亮起，即电源已经启动。3.练习使用直流稳压电源及直流电压表（1）直流数显稳压电源（可调电源UA）①将“指示切换”按键弹起，可调直流稳压电源UA有输出显示。②将“稳压输出UA”的两个输出端按正确极性（UA正端接表正端）接入直流电压表的电压输入端子。③打开直流直流稳压电源及直流电压表的电源开关。④观察数显电压表，按表1-2的数据调节“UA旋钮”设定UA值，查看直流电压表显示的实测数值，记录在表1-2的“可调UA”部分，同样操作完成（2）和（3），按表1-2要求测量UB和固定电源，将相应数值填入表1-2中。⑤测量完毕，为安全考虑，关闭直流稳压电源及直流电压表开关表1-1可调电源UA可调电源UB固定电源±12V±5V设定6153051224+12-12+5-5实测表1-24.练习使用直流恒流源（1）用一根连接线短接恒流源输出的两端子，开启恒流源开关。（2）调整“输出粗调”，选择2mA量程段，调整“输出细调”至输出1.5mA。（3）调整“输出粗调”，选择20mA量程段，此时输出电流突增为15mA。如果此时恒流源输出的两个端不是短接而是接了负载，则可能导致负载电流过大而损坏，因此，此操作不正确。（4）将“输出细调”调至最低（逆时针旋到头），“输出粗调”，选择200mA量程段，再调整“输出细调”至输出150mA，此过程中输出电流范围为0～150mA，不会突增，因此，此操作是正确的。（5）实际操作中，调整好输出电流后，应先关闭恒流源开关，再拆掉短路线，最后把恒流源接入实验电路，再开启恒流源电源。5.直流电路电位、电流和电压的测量理论计算以A作为参考点，VA=0VUAB=VA-VBUAD=VA-VDUFA=VF-VA以D作为参考点，VD=0VUAD=UA-VDUBD=VB-VDUDF=VD-VF电位参考点项目VAVBVDVFUABUBDUDFUFAA计算值0UA-UAB=6UA-UAD=-4.04UFA+UA=0.98-610.04-5.020.98测量值相对误差D计算值UAD-VD=4.04UBD-VD=10.040VD-UDF=5.02-610.04-5.020.98测量值相对误差由图中可以直接得到的参数：I2=6mA,UAB=-I2R2=-6V,UCD=-I2R5=-1.98V,UFE=6V,用网孔分析法，对于网孔1可得：US=I1R1+I3R3+I1R4I3=I1+I2I1=2.94/1.53mAI3=I1+I2=12.12/1.53mAUFA=I1R1=0.98VUAD=I3R3=4.04VUBD=UBC+UCD=UBC-1.98UBD=UBA+UAD=6+4.04=10.04VUDF=-UFA-UAD=-0.98-4.04=-5.02VUDE=I1R4=0.98VUCD=-I2R5=-1.98VUBC=12.02V利用HE-12实验箱上的“基尔霍夫定律/叠加原理”线路，按图1-3接线。（1）S1、S2分别拨向电源端，三个故障按键均在弹起位置，不得按下。（2）调整稳压电源至输出6V，关闭稳压电源电源开关，把稳压电源接入电路，调整恒流源至输出6mA，注意一定要将端子短路，关闭恒流源开关，把恒流源接入电路。（3）将电流插座专用线的电流表插头按正确的极性接入电流表（红接正，黑接负），电源插头端暂时悬空，此时，电流插座相当于一条导线。电源插头插入HE-12实验箱上的电流插座后，相当于将电流表串联入该条支路中，可用一个电流表分时测量多条支路的电流，以减少电路上电流表的数量。（4）合上稳压电源、恒流源的电源开关。（5）分别以A点、D点作为电位的参考点，测量A、B、D、F各点的电位值V，然后测量两点之间的电压值UAB、UBD、UDF及UFA。将数据记录在表1-3“测量值”一栏中。不论电压表还是电流表，红线接正，黑线接负测电位：电压表的黑线接参考点，红线接测量点，如以A点作为电位的参考点，测量F点的电位值VF，黑线接A，红线接F，电压表的显示的+、-也要记录。测电压：电压表的红线接起点，黑线接终点，如测UAB，起点A接红线，终点B接黑线，电压表的显示的+、-也要记录。弹起右旋打开关闭6V打到20mA挡左旋调零右旋短路打开6mA关闭（6）把电流插座专用线的电源插头电流插座（见图1-4），测量I1、I2、I3，记录在表1-4中，此时电流表显示的电流值以图1-3中的电流方向为参考方向。表1-4支路电流测量数据项目I1I2I3测量值/mA本题需要注意一个问题：个别恒流源自身读数和实际输出存在较大误差，最直观的现象就是I2的测量值跟理论值6mA存在超过10%以上的差距，此时应根据I2的读数，调整恒流源的输出，使I2的测量值达到6mA为止再重新测量各个参数。6.关闭电源（1）将三相自藕调压器手柄按逆时针方向旋至零位。（2）按“停止”按钮。（3）关闭钥匙式三相电源总开关。（4）把漏电断路器拨至OFF。7.用数字万用表欧姆档测量电阻值（不需要做）（1）将红表笔插入“VΩ”插孔，将黑表笔插入“COM”插孔。（2）打开数字万用表电源开关，选择Ω挡的适当量程（比标称值大一点，如测100Ω，就要选择500Ω挡，对于不知道标称值的，可采用试测逼近方法测量，对于本万用表可用自动测量功能进行测量），若此时显示0Ω，则仪器正常。（3）将表笔并接到待测电阻上，在表1-5中记录所选欧姆挡挡位及电阻值。（4）将表笔并接到电位器的中间和其中一端的插孔，转动旋钮观察阻值的变化，在表1-5中记录所选欧姆挡挡位及最大电阻值。注意：每测量一个电阻或电位器前，应该先检查当前量程是否合适，若不合适，应该调整。被测元件电阻（标称值）电位器（标称值）11.1Ω100Ω900Ω1KΩ1KΩ10KΩ100KΩ选欧姆挡挡位实际测量数据/Ω表1-5实验箱HE-11前面板及功能说明主要显示器第二显示器输入端子功能按钮电源开关五、实验注意事项1.本实验线路板系多个实验通用，本次实验中不使用电流插头和插座。HE-12上的K3应拨向330Ω侧，三个故障按键均不得按下。2.测量电位时，用指针式万用表的直流电压档或用数字直流电压表测量时，用负表棒（黑色）接参考电位点，用正表棒（红色）接被测各点。若指针正向偏转或数显表显示正值，则表明该点电位为正（即高于参考点电位）；若指针反向偏转或数显表显示负值，此时应调换万用表的表棒，然后读出数值，此时在电位值之前应加一负号（表明该点电位低于参考点电位）。数显表也可不调换表棒，直接读出负值。六、预习要求以A、D点为参考点，按图1-3给出的数据，计算A、B、D、F各点电位，填入表1-3中七、实验报告（1）实验课上完成所有填空题。（2）填写表格，其中，表1-3的“计算值”一栏，UAB=UA-UB，UBD=UB-UD依此类推；“相对误差”一栏，相对误差=（3）以实验数据说明电位相对性和电压绝对性（4）※若以F点为参考电位点，实验测得各点的电位值；现令E点作为参考电位点，试问此时各点的电位值应有何变化？计算值计算值测量值100（%）