《电工电子学》实验指导书
信息学院实验中心
2014年3月
目 录
实验一 电路基本定律 ..................................................................................................... - 2 - 实验二 RC一阶电路响应测试 ...................................................................................... - 6 - 实验三 三相交流电路 ................................................................................................... - 10 - 实验四 三相异步电动机的控制 ................................................................................... - 13 - 实验五 实验六 实验七 实验八 实验九 实验十
共射极单管放大电路 ....................................................................................... - 16 - 集成运算放大器 ............................................................................................... - 20 - 组合逻辑电路设计 ........................................................................................... - 23 - 时序逻辑电路的设计与应用 ........................................................................... - 25 - 555定时器及其应用 ........................................................................................ - 29 - 直流稳压电源综合实验 ................................................................................... - 31 - - 1 -
实验一 电路基本定律
一、实验目的
1．验证基氏定律（KCL、KVL） 2．验证迭加定理 3．验证戴维南定理
4．加深对电流、电压参考方向的理解 5．正确使用直流稳压电源和万用电表
二、仪器设备
1．TPE—DG2电路分析实验箱 1台 2．SA5051台式万用表 1台
三、预习内容
1．认真阅读TPE—DG2电路分析实验箱使用说明（见PPT） 2．预习实验内容步骤；写预习报告，设计测量表格并计算理论值 3．根据TPE—DG2电路分析实验箱设计好连接线路
四、实验原理
1．基尔霍夫电流、电压定律及叠加定理 （1）基尔霍夫电流定律（KCL）
在集总电路中，任一瞬时，流向某一结点的电流之和等于由该结点流出的电流之和。
A I1 R1 E1
R2 E2 B
图1-1 验证基尔霍夫电流、电压定律电路原理图
I2 I3
R3 电路原理图及电流的参考方向如图1-1所示。根据KCL，当E1、E2共同作用时，流入和流出结点A的电流应有：I1+I2-I3=0成立。
- 2 -
（2）基尔霍夫电压定律（KVL）
在集总电路中，任一瞬时，沿任一回路所有支路电压的代数和恒等于零。
其电路原理图及电流的参考方向如图1-1所示。根据KVL应有：E1-UR1-UR3=0；或E1-UR1+UR2-E2=0；或E2-UR1-UR2=0成立。 （3）叠加定理
在线性电路中，任一支路中的电流（或电压）等于电路中各个独立源分别单独作用时在该支路产生的电流（或电压）的代数和。所谓一个电源单独作用是指除了该电源外其他所有电源的作用都去掉，即理想电压源所在处用短路代替，理想电流源所在处用开路代替，但保留它们的内阻，且电
路结构不作改变。由于功率是电压或电流的二次函数，因此叠加定理不能用来直接计算功率。
电路原理图及电流的参考方向如图1-1所示。分别测量E1、E2共同作用下的电流I1、I2、I3；E1单独作用下的电流I1?、I2?、I3和E2单独作用下的电流I1??、I2??、I3??。根据叠加原理应有：I1=I1?+ I1??；
′I2= I2?+ I2??； I3=I3+ I3??成立。
′2．戴维南定理
任何一个线性有源二端口网络，对于外电路而言，总可以用一个理想电压源和电阻的串联形式来代替。理想电压源的电压等于原二端口网络的开路电压UOC ，其电阻（又称等效电阻）等于网络中所有电压源短路、电流源开路时的入端等效电阻Req，见图1-2。
线性有
源二端网络
a b
等效成
+ - a
UOC Req b
图1-2 戴维南定理示意图
（1）开路电压的测量方法 a．直接测量法：
当有源二端网络的等效电阻Req与电压表的内阻相比可以忽略不计时，可以直接用电压表测量开路电压。
b．零示法：
在测量具有高内阻有源二端网络的开路电压时，用电压表直接测量会造成较大误差。为了消除电压表内阻的影响，采用零示法。即用一个低内阻的稳压电源与被测有源二端网络进行比较，当稳压
VUOCReq稳压电源- 3 -
电源的输出电压与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，即为二端网络的开路电压UOC。 （2）等效电阻的测量方法 a．短路电流法：
用电压表测得开路电压UOC后，将开路端短路，测其短路电流ISC，则等效电阻Req=UOC/ISC。此方法测量简便，但可能因短路电流过大会损坏电路内部的元件，对于等效电阻较小的二端网络，一般不宜采用。
b．两次电压测量法：
先测开路电压UOC，再在开路端接一个已知负载电阻RL，测RL两端的电压UL，则等效电阻
Req?(UOC?1)RL。 ULc．半电压测量法：
调电位器RL大小，当其两端的电压等于二端网络开路电压的一半时，RL的阻值即为等效电阻Req的值。
d．直接测量法：
当二端网络的等效电阻与万用表内阻相比可忽略不计时，可用万用表欧姆档直接测量二端网络的等效电阻Req。
UOCVReqRL五、实验内容与步骤
1、验证基尔霍夫电流（KCL）、电压（KVL）定律
实验线路中取的E1=3V、E2=6V，R1=R2=R3=1kΩ，连接电路，测量各支路电流及各元件两端的电压值，验证结果，自拟表格。
2、验证叠加定理
测量E1、E2单独作用和共同作用时，各支路的电流值。数据填入表1-1。
表1-1 验证叠加定理
计算 E1作用 E2作用 E1、 E2作用
I1（mA） 测量 误差 计算 I2（mA） 测量 误差 计算 I3（mA） 测量 误差 - 4 -