内阻为:
RO?UOC?UINN
图3-3-1 图3-3-2
(3)半压法
若二端网络的内阻很低时,则不宜测其短路电流。测试方式如图3-3-2所示,当负载电压为被测网络开路电压一半时,负载电阻(由电阻箱的读数确定)即为被测有源二端网络的等效内阻值。
(4)零示法
在测量具有高内阻有源二端网络的开路电压时,用电压表进行直接测量会造成较大的误差,为了消除电压表内阻的影响,往往采用零示测量法,如图3-3-3所示。
图3-3-3
零示法测量原理是用一低内阻的稳压电源与被测有源二端网络进行比较,当稳压电源的输出电压与有源二端网络的开路电压相等时,电压表的读数将为“0”,然后将电路断开,测量此时稳压电源的输出电压,即为被测有源二端网络的开路电压。
三、仪器设备
可调直流稳压源 可调直流恒流源 直流电压表 直流毫安表 电路实验板 可调电阻箱
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一台 一台 一块 一块 一块 一只
四、实验内容
被测有源二端网络如图3-3-4(a)所示。
(a)
(b) (c)
图3-3-4
1、按图3-3-4(a)线路接入电源US?12V和电流源IS?10mA,负载RL不接。用电压表测量含源一端口网络的开路电压UOC?_(V),从而得到
US?UOC为等效电压源的等效电动势。
2、将A、B间短接,用电流表测A、B支路电流ISC?_(mA),从而得到
IS?ISC为等效电流源的等效电流。
3、测量含源一端口网络的入端电阻RO的3种方法: (1)
12UOC方法。
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①先将RL断开,测量含源一端口网络的开路电压UOC。
②再将电阻RL接上,用电压表测量RL两端的电压UAB,调节RL,使
UAB?12UOC,此时RO1?RL。RL可由电阻箱读出。
(2)万用表直接测量法。将所有电源拆去,原电压源处短接,直接测量A、B间的电阻RO2。
(3)由第1步和第2步测量的ISC与UOC进行计算,得RO3?最后,对3种方法得到的电阻求平均值,有
RO?13(RO1?RO2?RO3)
UOCISC。
4、测量含源一端口网络的入端电导GO的3种方法: (1)
12ISC方法:
①先将电阻RL短接,测量含源一端口网络的短路电流ISC。 ②将电阻RL接上,用电流表测量RL的电流Id,调节RL,使Id?时RO1?RL,RL可由电阻箱直接读出。
(2)同第3步中的(2)。 (3)同第3步中的(3)。
5、把图3-3-4所示的3个电路的外特性测量数据填入表3-3-1中。
表3-3-1
RL(KΩ) 12ISC时,此
0 2 8
4 6 8 10 ∞ 含源网络 U(V) (图3-3-4(a)) I(mA) U(V) 等效电压源 (图3-3-4(b)) I(mA) U(V) 等效电流源 (图3-3-4(c)) I(mA)
五、注意事项
1、注意测量时,电流表量程的更换。
2、步骤“3”中,电源置零时不可将稳压源短接。
3、用万表直接测RO时,网络内的独立源必须先置零,以免损坏万用表。 4、改接线路时,要关掉电源。
六、思考题
1、在求戴维南等效电路时,作短路试验。测ISC的条件是什么?在本实验中可否直接作负载短路实验?请实验前对线路3-3-4预先作好计算,以便调整实验线路及测量时可准确地选取仪表的量程。
2、说明测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。
七、实验报告
1、根据步骤5分别绘出曲线,验证戴维南定理及诺顿定理的正确性,并分析产生误差的原因。
2、根据步骤1、3测得的UOC与RO与预习时电路计算的结果作比较,你能得出什么结论。
3、归纳、总结实验结果。 4、心得体会及其他。
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第四章 交流电路实验
4.2 正弦稳态交流电路相量的研究
一、实验目的
1、研究正弦稳态交流电路中电压、电流相量之间的关系。 2、掌握日光灯线路的接线。
3、理解改善电路功率因数的意义并掌握其方法。
二、原理说明
1、在单相正弦交流电路中,用交流电流表测得各支路的电流值,用交流电压表测得回路各元件两端的电压值,它们之间的关系满足相量形式的基尔霍夫定律,即
?I?0和?U?0
2、如图4-2-1所示的RC串联电路,在正弦稳态信号U的激励下,UR与UC保持有90O的相位差,即当阻值R改变时,UR的相量轨迹是一个半园,U、UC、UR三者形成一个直角形的电压三角形.R值改变时,可改变?角的大小,从而达到
移相的目的。
(a) (b)
图4-2-1
3、感性负载的电流I2滞后负载的电压U2一个?角度,负载吸收的功率为
P2?U2I2COS?
如果负载的端电压恒定,功率因数越低,线路上的电流越大,输电线损耗越大,传输效率越低,发电机容量得不到充分利用。所以,提高线路系统的功率因数是很有
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