＝30KΩ。
在同样的方波激励信号(Um＝3V，f＝1KHz)作用下，观测并描绘激励与响应的波形。
增减R之值，定性观察对响应的影响，并作记录。当R增至∞时，输入输出波形有何本质上的区别？ 五、实验注意事项
1.示波器的辉度不要过亮。
2.调节仪器旋钮时，动作不要过猛。 3.调节示波器时，要注意触发开关和电平调节旋钮的配合使用，以使显示的波形稳定。
4.作定量测定时，“t/div”和“v/div”的微调旋钮应旋至“校准”位置。 5.为防止外界干扰，函数信号发生器的接地端与示波器的接地端要连接在一起（称共地）。 六、预习思考题
1.什么样的电信号可作为RC一阶电路零输入响应、零状态响应和完全响应的激励信号？
2.已知RC一阶电路R＝10KΩ，C＝0.1μf，试计算时间常数τ，并根据τ值的物理意义，拟定测定τ的方案。
3.何谓积分电路和微分电路，它们必须具备什么条件？ 它们在方波序列脉冲的激励下，其输出信号波形的变化规律如何？这两种电路有何功用？ 七、实验报告
1.根据实验观测结果，在方格纸上绘出RC一阶电路充放电时uc的变化曲线，由曲线测得τ值，并与参数值的计算结果作比较，分析误差原因。 2.根据实验观测结果，归纳、总结积分电路和微分电路的形成条件，阐明波形变换的特征。
3.心得体会及其他。
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实验五 单相交流电路
（本实验分两部分）
第一部分：判别阻抗性质及三表法测量元件的交流等效参数 一、实验目的
1.学会判别阻抗的性质。
2.学会用交流电压表、电流表和功率表测量元件的交流等效参数。 3.学会功率表的接法和使用。 二、实验原理
1.正弦交流信号激励下的元件值或阻抗值，可以用交流电压表、交流电流表及功率表分别测量出元件两端的电压U、流过该元件的电流I和它所消耗的功率P，然后通过计算得到所求的各值，这种方法称为三表法，是用以测量50Hz交流电路参数的基本方法。
计算的基本公式为： 阻抗的模Z?UIPI2， 电路的功率因数 cosφ＝PUI 等效电阻 R＝ ＝│Z│cosφ， 等效电抗 X＝│Z│sinφ
12?fC或 X＝XL＝2πf L， X＝Xc＝
2.阻抗性质的判别方法：可用在被测元件两端并联电容或将被测元件与电容串联的方法来判别。其原理如下：
(1)在被测元件两端并联一只适当容量的试验电容, 若串接在电路中电流表的读数增大，则被测阻抗为容性，电流减小则为感性。 ..
(a)(b).U.U.. 图5-1 并联电容测量法
图5-1(a)中，Z为待测定的元件，C'为试验电容器。(b)图是(a)的等效电路，图中G、B为待测阻抗Z的电导和电纳，B'为并联电容C' 的电纳。
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在端电压有效值不变的条件下，按下面两种情况进行分析：
①设B＋B'＝B\，若B'增大，B\也增大，则电路中电流I 将单调地上升，故可判断B为容性元件。
②设B＋B'＝B\，若B'增大，而B\先减小而后再增大，电流I 也是先减小后上升，如图5-2所示，则可判断B为感性元件。由以上分析可见，当B
I为容性元件时，对并联电容C'值无特殊要求；而当B为感性元件时，B'<│2B│才有判定为感IZ性的意义。B'>│2B│时，电流单调上升，与B为容性时相同，并不能说明电路是感性的。因此B'<│2B│是判断电路性质的可靠条件，由此得2BB2BB,判定条件为C'＜ 5-2 感性元件电流变化情况
?(2)与被测元件串联一个适当容量的试验电容，若被测阻抗的端电压下降，则判为容性，端压上升则为感性，判定条件为
＜│2X│式中X为被测
?C'阻抗的电抗值，C'为串联试验电容值，此关系式可自行证明。
判断待测元件的性质，除上述借助于试验电容C'测定法外，还可以利用该元件的电流i与电压u之间的相位关系来判断。若i超前于u，为容性；i滞后于u，则为感性。
3.本实验所用的功率表为智能交流功率表，其电压接线端应与负载并联，电流接线端应与负载串联。 三、实验仪器及设备 序号 1 2 3 4 5 7 名称 交流电压表 交流电流表 功率表 自耦调压器 镇流器(电感线圈) 电容器 与40W日光灯配用 1μF, 4.7μF/500V 8
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1型号与规格 0～500V ０～5A 数量 1 1 1 1 1 1 备注 D33 D32 D34 DG01 DG09 DG09 白炽灯 15W /220V 3 DG08 四、实验内容与步骤
测试线路如图5-3所示。 1.按图5-3接线，并经指导教师检查后，方可接通市电电源。 2.分别测量15W白炽灯(R)、40W 日光灯镇流器(L)和4.7μF电容
器(C)的等效参数。 图 5-3 测量交流参数电路 3.测量L、C串联与并联后的等效参数。 被测阻抗 15W白炽灯R 电感线圈L 电容器C L与C串联 L与C并联 4.验证用串、并试验电容法判别负载性质的正确性。
实验线路同图5-3，但不必接功率表，按下表内容进行测量和记录。 串1μF电容 被测元件 R (三只15W白炽灯) C(4.7μF) L(1H)
220V**WAZV测量值 U I P cos（V） （A） （W） 计算值 Z cosφ R φ （Ω） 电路等效参数 L (mH) C (μF) （Ω） 并1μF电容 并前电流(A) 并后电流(A) 串前端电压(V) 串后端电压(V) 19
5.三表法测定无源单口网络的交流参数。 (1)实验电路如图5-4所示。
实验电源取自主控屏50Hz三相交流电源中的一相。调节自耦调压器，使单相交流最大输出电压为150V。
用本实验单元黑匣子上的六只开关，可变换出8种不同的电路： ① K1合（开关投向上方），其它断。 ② K2、K4合，其它断。
③ K3、K5合，其它断。 ④ K2合，其它断。 ⑤ K3、K6合，其它断。 ⑥ K2、K3、K6合，其它断。 ⑧ 所有开关合。
测出以上8种电路的U、I、P及cosφ的值，并列表记录。 (2)按图5-5接线。将自耦调压器的输出电压调为≤30V。 按照第2步中黑匣子的8种开关组合，观察和记录u、I（即r上的电压）的相位关系。
五、实验注意事项
30Ω实验中要特别注意人身安全，不可
用手直接触摸通电线路的裸露部分，以 图 5-5 测定电压电流相位关系 免触电。
2.自耦调压器在接通电源前，应将其手柄置在零位上，调节时， 使其输出电压从零开始逐渐升高。每次改接实验线路、换拨黑匣子上的开关及实验完毕，都必须先将其旋柄慢慢调回零位，再断电源。必须严格遵守这一安全操作规程。
3.实验前应详细阅读智能交流功率表的使用说明书，熟悉其使用方法。 六、预习思考题
1.在50Hz的交流电路中，测得一只铁心线圈的P、I和U，如何算得它的阻值及电感量？
2.如何用串联电容的方法来判别阻抗的性质？试用I随X'C（串联容抗）的变化关系作定性分析，证明串联试验时，C'满足
1i*A*WuV黑匣子NO⑦ K2、K3、K4、K5合，其它断。 图 5-4 测定无源单口网络的交流参数
i示 波 器 u1.实验前认真预习电路教材有关章节， r NOYAYB?C' ＜│2X│。
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