电工仪表与实验技术指导部分答案

前言

《电路实验指导书》校内教材是我院本学生《电路分析》课程的配套教材。电路理论基础课程是本专科电类专业的一门重要的以理论应用性与技术实践性为鲜明特点的技术基础课，其中电路实验是整个教学过程中的重要组成部分。本书基于理论与实践并重的思想，在内容的安排上注重对学生基本实验技能的训练。旨在通过实验，使学生学会连接电路、电工测量、故障排除等实验技巧， 掌握常用电工仪器仪表的基本原理、使用方法及数据的采集、处理和各种分析方法；培养学生用基本理论分析问题、解决问题的能力和严肃认真的科学态度，开发学生的创新与动手能力。

本书共选编了个10实验，在这些实验中 , 除含有传统的理论验证性内容以外，大部分实验任务的安排由浅入深、由易到难，从验证性的实验任务逐渐过渡到综合性实验任务。在实际电路实验任务中，要求学生尽可能多而重复性地应用电压表、电流表、功率表、电度表、信号发生器和示 波器等各种常规电工仪器仪表，目的是使学生在重复性的使用过程中，真正掌握这些仪器仪表，使之在后续的课程实验乃至未来的工程实践中得心应手地应用这些仪器仪表。

本书由张春艳执笔，秦进平进行统搞，马成及电工教研室的全体同志参加基础实验的修订和编写工作。

由于编者水平有限，书中难免有错误和不当之出，敬请使用本书的老师和同学批评指正，提出改进意见，以便今后修订提高。

编者

2003年9月

目 录

实验一 基本电工仪表的使用及测量误差的计算?????????????? １ 实验二 叠加定理与基尔霍夫定律???????????????????? ５ 实验三 电源等效变换及最大功率传输特性研究?????????????? 9 实验四 受控源的研究????????????????????????? 13

实验五 一阶动态电路的响应测试???????????????????? 17 实验六 二阶动态电路的响应测试???????????????????? 20 实验七 交流参数的测试???????????????????????? 22 实验八 正弦稳态交流电路相量的研究?????????????????? 26 实验九 选频网络特性测试??????????????????????? 29 实验十 串联揩振电路的研究?????????????????????? 32 实验十一实验十二实验十三实验十四实验十五实验十六实验十七实验十八实验十九双口网络测试????????????????????????? 35 负阻抗变换器 ???????????????????????? 38 回转器的特性研究??????????????????????? 41 互感电路的测量???????????????????????? 45 单相铁心变压器特性的测试??????????????????? 48 三相交流电路的研究?????????????????????? 51 三相电路功率的测量?????????????????????? 54 直流电路的计算机仿真分析??????????????????? 58 一阶动态电路的计算机仿真分析????????????????? 62

实验一 基本电工仪表的使用及测量误差的计算

一、实验目的

1. 熟悉实验台上各类电源及各类测量仪表的布局和使用方法。 2. 掌握指针式电压表、电流表内阻的测量方法。

3. 熟悉电工仪表测量误差的计算方法。 二、原理说明

1. 为了准确地测量电路中实际的电压和电流，必须保证

仪表接入电路后不会改变被测电路的工作状态。这就要求电压表的内阻为无穷大；电流表的内阻为零。而实际使用的指针式电工仪表都不能满足上述要求。因此，当测量仪表一旦接入电路，就会改变电路原有的工作状态，这就导致仪表的读数值与电路原有的实际值之间出现误差。误差的大小与仪表本身内阻的大小密切相关。只要测出仪表的内阻，即可计算出由其产生的测量误差。以下介绍几种测量指针式仪表内阻的方法。

2. 用“分流法”测量电流表的内阻

如图1-1所示。A为被测内阻(RA)的直流电流 表。测量时先断开开关S，调节电流源的输出电流I 使A表指针满偏转。然后合上开关S，并保持I值不 变，调节电阻箱RB的阻值，使电流表的指针指在1/2 满偏转位置，此时有 IA＝IS＝I/2

∴ RA＝RB∥R1 可调电流源

R1为固定电阻器之值，RB可由电阻箱的刻度盘上读得。 图 1-1 3. 用分压法测量电压表的内阻。

如图1-2所示。 V为被测内阻(RV)的电压表。

测量时先将开关S闭合，调节直流稳压电源的 输出电压，使电压表V的指针为满偏转。然后 断开开关S，调节RB使电压表V的指示值减半。 此时有：RV＝RB＋R1

电压表的灵敏度为：S＝RV/U (Ω/V) 。 式

中U为电压表满偏时的电压值。

4. 仪表内阻引起的测量误差（通常称之为方 可调稳压源 法误差， 而仪表本身结构引起的误差称为仪表基 图 1-2 本误差）的计算。