电源为内部供给(只需开启启动按钮),通过适当的连接,可获得CCⅤS、ⅤCCS的变换功能。 317稳恒电源 打开电源开关,还可输出±12Ⅴ两路直流稳定电压,并有发光二极管指示,可做为电源进行 对外供电 →!出 购計 维空/语定理 0 ●B 豆口网(互易定理 R、L、C串量电路 中 DGJ-03电工基础实验箱 D61-2继电接触控制箱(一) estee 鲁 3N日秀灯实验器 @OOI GsuT ISARD ⑧@ !: D62-2继电接触控制箱(二) DGJ-04交流电路实验箱
18 电源为内部供给（只需开启启动按钮），通过适当的连接，可获得 CCVS、VCCS 的变换功能。 3.1.7 稳恒电源 打开电源开关，还可输出±12V 两路直流稳定电压，并有发光二极管指示，可做为电源进行 对外供电。 DGJ-03 电工基础实验箱 D61-2 继电接触控制箱(一) D62-2 继电接触控制箱(二) DGJ-04 交流电路实验箱
第二章电路实验内容 实验一电路元件伏安特性的测绘 、实验目的 学会识别常用电路元件的方法。 ↑I(mA 2.掌握线性电阻、非线性电阻元件伏安特性的测绘 3.掌握实验台上直流电工仪表和设备的使用方法 U(V) 二、原理说明 任何一个二端元件的特性可用该元件上的端电压U与通过该 元件的电流I之间的函数关系I=f(U来表示,即用IU平面上的 图1 条曲线来表征,这条曲线称为该元件的伏安特性曲线。 1.线性电阻器的伏安特性曲线是一条通过坐标原点的直线,如 I(mA) 图1—1中所示,该直线的斜率等于该电阻器的电阻值。 2.一般的白炽灯在工作时灯丝处于高温状态,其灯丝电阻随着 U (V) 温度的升高而增大,通过白炽灯的电流越大,其温度 越高,阻值也越大,一般灯泡的“冷电阻”与“热电阻”的阻值可相差 几倍至十几倍,所以它的伏安特性如图1-2中曲线所示 3.一般的半导体二极管是一个非线性电阻元件,其伏安特性如 A ip(mA) 图1-3中所示。正向压降很小(一般的锗管约为02~03V,硅 管约为0.5~07V),正向电流随正向压降的升高而急骤上升,而反 (V) 向电压从零一直增加到十多至几十伏时,其反向电流增加很小,粗 略地可视为零。可见,二极管具有单向导电性,但反向电压加得过 高,超过管子的极限值,则会导致管子击穿损坏 4.稳压二极管是一种特殊的半导体二极管,其正向 I(mA) 特性与普通二极管类似,但其反向特性较特别,如图 4中所示。在反向电压开始增加时,其反向电流几乎△Uz 为零,但当电压增加到某一数值Uz时(称为管子的稳 U(V) 压值,有各种不同稳压值的稳压管)电流将突然增加 △L,只引起很小的电压变化△Uz,当外加的反向电压 (Uo)继续升高时其端电压(Uz)仅有少量增加 图
19 第二章 电路实验内容 实验一 电路元件伏安特性的测绘 一、实验目的 1. 学会识别常用电路元件的方法。 2. 掌握线性电阻、非线性电阻元件伏安特性的测绘。 3. 掌握实验台上直流电工仪表和设备的使用方法。 二、原理说明 任何一个二端元件的特性可用该元件上的端电压 U 与通过该 元件的电流 I 之间的函数关系 I＝f(U)来表示，即用 I—U 平面上的 一条曲线来表征，这条曲线称为该元件的伏安特性曲线。 1. 线性电阻器的伏安特性曲线是一条通过坐标原点的直线，如 图 1—1 中所示，该直线的斜率等于该电阻器的电阻值。 2. 一般的白炽灯在工作时灯丝处于高温状态，其灯丝电阻随着 温度的升高而增大，通过白炽灯的电流越大，其温度 越高，阻值也越大，一般灯泡的“冷电阻” 与“热电阻”的阻值可相差 几倍至十几倍，所以它的伏安特性如图 1—2 中曲线所示。 3. 一般的半导体二极管是一个非线性电阻元件，其伏安特性如 图 1—3 中 所示。正向压降很小（一般的锗管约为 0.2～0.3V，硅 管约为 0.5～0.7V），正向电流随正向压降的升高而急骤上升，而反 向电压从零一直增加到十多至几十伏时，其反向电流增加很小，粗 略地可视为零。可见，二极管具有单向导电性，但反向电压加得过 高，超过管子的极限值，则会导致管子击穿损坏。 4. 稳压二极管是一种特殊的半导体二极管，其正向 特性与普通二极管类似，但其反向特性较特别，如图 1—4 中所示。在反向电压开始增加时，其反向电流几乎 为零，但当电压增加到某一数值 UZ 时（称为管子的稳 压值，有各种不同稳压值的稳压管）电流将突然增加 △IZ，只引起很小的电压变化△UZ，当外加的反向电压 (U0)继续升高时其端电压(UZ)仅有少量增加。 I(mA) U(V) 图 1—1 I(mA) U(V) 图 1—2 iD（µA） iD(mA) U(V) 图 1—3 I(mA) U(V) 图 1—4 UZ △IZ △UZ
注意:流过二极管或稳压二极管的电流不能超过管子的极限值,否则管子会被烧坏 三、实验设备 序号 名称 型号与规格 数量 可调直流稳压电源 0~30 万用表 FM-500 自备 3 直流数字毫安表 0~-200mA 直流数字电压表 0~200v IN4007 GJ-05 6「稳压管 2CW51 DGJ-O5 白炽灯 12V,0.1A DGJ-O5 8 线性电阻器 20092,1Kg8W DGJ-OS 四、实验内容 1.测定线性电阻器的伏安特性 按图1—-5接线,调节稳压电源的输出电压U,从0伏开始缓慢地增加一直到10V,记下相 应的电压表和电流表的读数UR、I。(注意电流表选择0-20mA,电压表0~20V) 图1-5 图1-6 UR(V) 0246810 2.测定非线性白炽灯泡的伏安特性 将图1-5中的R换成一只12V,0.1A的灯泡,重复步骤1。UL为灯泡的端电压。(注意:电 表选择20~2000mA,电压表0~20V U(V)0.10512345 I (mA) 3.测定半导体二极管的伏安特性 按图1-6接线,R为限流电阻器。测二极管的正向特性时,其正向电流不得超过35mA,二 极管D的正向施压U可在0~075V之间取值。在0.5~0.75V之间应多取几个测量点。测反向 特性时,只需将图1-6中的二极管D反接,且其反向施压UD_可达30V。正向特性实验数据(注 意:电流表选择0~20mA,电压表0~2V)
20 注意：流过二极管或稳压二极管的电流不能超过管子的极限值，否则管子会被烧坏。 三、实验设备 序号 名 称 型号与规格 数量 备注 1 可调直流稳压电源 0~30V 1 2 万 用 表 FM-500 1 自备 3 直流数字毫安表 0~200mA 1 4 直流数字电压表 0~200V 1 5 二 极 管 IN4007 1 DGJ-05 6 稳 压 管 2CW51 1 DGJ-05 7 白 炽 灯 12V，0.1A 1 DGJ-05 8 线性电阻器 200Ω，1KΩ/8W 1 DGJ-05 四、实验内容 1. 测定线性电阻器的伏安特性 按图 1—5 接线，调节稳压电源的输出电压 U，从 0 伏开始缓慢地增加一直到 10V，记下相 应的电压表和电流表的读数 UR、I。(注意:电流表选择 0~20mA，电压表 0～20V) 2. 测定非线性白炽灯泡的伏安特性 将图 1—5 中的 R 换成一只 12V，0.1A 的灯泡，重复步骤 1。UL 为灯泡的端电压。(注意:电 流表选择 20~2000mA，电压表 0～20V) UL（V） 0.1 0.5 1 2 3 4 5 I（mA） 3. 测定半导体二极管的伏安特性 按图 1—6 接线，R 为限流电阻器。测二极管的正向特性时，其正向电流不得超过 35mA，二 极管 D 的正向施压 UD+可在 0～0.75V 之间取值。在 0.5～0.75V 之间应多取几个测量点。测反向 特性时，只需将图 1—6 中的二极管 D 反接，且其反向施压 UD－可达 30V。正向特性实验数据（注 意:电流表选择 0~20mA，电压表 0～2V）。 UR（V） 0 2 4 6 8 10 I（mA） D IN4007 ＋ － U R 200Ω mA ＋ － V ＋ － 图 1—6 ＋ － U R 1K V ＋ － 图 1—5 mA ＋ －
UD+(V) 0100300s0500065070n I(mA) 反向特性实验数据(注意电流表选择0~2mA,电压表0~200V D-(V) 0-5-10-15 20 4.测定稳压二极管的伏安特性 (1)正向特性实验:将图1-6中的二极管换成稳压二极管2CW51,重复实验内容3中的 正向测量。Uz+为2CW51的正向施压。(注意电流表选择0~20mA,电压表0~2V) Uz+(V)0.100.300500.550600650.70075080 I(mA) (2)反向特性实验:将图1-6中的R换成1KΩ,2CW51反接,测量2CW51的反向特性 稳压电源的输出电压Uo从0~20V,测量2CW51二端的电压Uz-及电流I,由Uz可看出其稳压特 性。(注意:电流表选择0~20mA,电压表0~20V) Uo (V) 0 2-4-6-8-10-12-14 16 18 Uz_(V) I(mA) 五、实验注意事项 测二极管正向特性时,稳压电源输出应由小至大逐渐增加,应时刻注意电流表读数不得 超过35mA。 2.进行不同实验时,应先估算电压和电流值,选择仪表的量程,仪表的极性亦不可接错 六、思考题 线性电阻与非线性电阻的概念是什么?电阻器与二极管的伏安特性有何区别? 2.设某器件伏安特性曲线的函数式为I=fU),试问在逐点绘制曲线时,其坐标变量应如何 放置? 3.稳压二极管与普通二极管有何区别,其用途如何? 4.在图1-6中,设U=2V,UD=0.7V,则mA表读数为多少? 七、实验报告 根据各实验数据,分别在方格纸上绘制出光滑的伏安特性曲线。(其中二极管和稳压管的 正、反向特性均要求画在同一张图中,正、反向电压可取为不同的比例尺) 2.根据实验结果,总结、归纳被测各元件的特性 3.必要的误差分析
21 UD+ (V) 0.10 0.30 0.50 0.55 0.60 0.65 0.70 0.72 I（mA） 反向特性实验数据（注意:电流表选择 0~2mA，电压表 0～200V） UD－(V) 0 －5 －10 －15 －20 －25 －30 I（mA） 4. 测定稳压二极管的伏安特性 （1）正向特性实验：将图 1—6 中的二极管换成稳压二极管 2CW51，重复实验内容 3 中的 正向测量。UZ+为 2CW51 的正向施压。（注意:电流表选择 0~20mA，电压表 0～2V） UZ+（V） 0.10 0.30 0.50 0.55 0.60 0.65 0.70 0.75 0.80 I（mA） （2）反向特性实验：将图 1—6 中的 R 换成 1KΩ，2CW51 反接，测量 2CW51 的反向特性。 稳压电源的输出电压 UO从 0～20V，测量 2CW51 二端的电压 UZ－及电流 I，由 UZ可看出其稳压特 性。（注意:电流表选择 0~20mA，电压表 0～20V） UO (V) 0 －2 －4 －6 －8 －10 －12 －14 －16 －18 －20 UZ－（V） I（mA） 五、实验注意事项 1. 测二极管正向特性时，稳压电源输出应由小至大逐渐增加， 应时刻注意电流表读数不得 超过 35mA。 2. 进行不同实验时，应先估算电压和电流值，选择仪表的量程，仪表的极性亦不可接错。 六、思考题 1. 线性电阻与非线性电阻的概念是什么？ 电阻器与二极管的伏安特性有何区别？ 2. 设某器件伏安特性曲线的函数式为 I＝f(U)，试问在逐点绘制曲线时，其坐标变量应如何 放置？ 3. 稳压二极管与普通二极管有何区别，其用途如何？ 4. 在图 1—6 中，设 U=2V，UD+=0.7V，则 mA 表读数为多少？ 七、实验报告 1. 根据各实验数据， 分别在方格纸上绘制出光滑的伏安特性曲线。（其中二极管和稳压管的 正、反向特性均要求画在同一张图中，正、反向电压可取为不同的比例尺） 2. 根据实验结果，总结、归纳被测各元件的特性。 3. 必要的误差分析
实验二基尔霍夫定律的验证 、实验目的 1.验证基尔霍夫定律的正确性,加深对基尔霍夫定律的理解 2.学会用电流插头、插座测量各支路电流 、原理说明 基尔霍夫定律是电路的基本定律。测量某电路的各支路电流及每个元件两端的电压,应能分 别满足基尔霍夫电流定律(KCL)和电压定律(KⅥL)。即对电路中的任一个节点而言,应有∑I =0;对任何一个闭合回路而言,应有∑U=0。 用上述定律时必须注意各支路或闭合回路中电流的正方向,此方向可预先任意设定 实验设备 序号 名称 型号与规格 数量 备注 直流可调稳压电源 0~30V 万用表 MF-500 自备 直流数字电压表 200V 电位、电压测定实验电路板 DGJ-03 四、实验内容 实验线路图2—1,用DGJ—03挂箱的“基尔霍夫定律/叠加原理”线路。 5109 lkg斗2 l3 5109 图2-1 1.实验前先任意设定三条支路和三个闭合回路的电流正方向。图21中的I1、I2、l3的方向 已设定。三个闭合回路的电流正方向可假设为 ADEFA、 BADCB和 FBCEF 2.分别将两路直流稳压源接入电路,令U1=6V,U2=12V 3.熟悉电流插头的结构,将电流插头的两端接至数字毫安表的“+、一”两端。 4.将电流插头分别插入三条支路的三个电流插座中,读出并记录电流值 5.用直流数字电压表分别测量两路电源及电阻元件上的电压值,记录之
22 实验二 基尔霍夫定律的验证 一、实验目的 1. 验证基尔霍夫定律的正确性，加深对基尔霍夫定律的理解。 2. 学会用电流插头、插座测量各支路电流。 二、原理说明 基尔霍夫定律是电路的基本定律。测量某电路的各支路电流及每个元件两端的电压，应能分 别满足基尔霍夫电流定律（KCL）和电压定律（KVL）。即对电路中的任一个节点而言，应有ΣI ＝0；对任何一个闭合回路而言，应有ΣU＝0。 运用上述定律时必须注意各支路或闭合回路中电流的正方向，此方向可预先任意设定。 三、实验设备 四、实验内容 实验线路图 2—1，用 DGJ—03 挂箱的“基尔霍夫定律/叠加原理”线路。 1. 实验前先任意设定三条支路和三个闭合回路的电流正方向。图 2—1 中的 I1、I2、I3的方向 已设定。三个闭合回路的电流正方向可假设为 ADEFA、BADCB 和 FBCEF。 2. 分别将两路直流稳压源接入电路，令 U1＝6V，U2＝12V。 3. 熟悉电流插头的结构，将电流插头的两端接至数字毫安表的“＋、－”两端。 4. 将电流插头分别插入三条支路的三个电流插座中，读出并记录电流值。 5. 用直流数字电压表分别测量两路电源及电阻元件上的电压值，记录之。 序号 名称 型号与规格 数量 备注 1 直流可调稳压电源 0~30V 二路 2 万 用 表 MF—500 1 自备 3 直流数字电压表 0~200V 1 4 电位、电压测定实验电路板 1 DGJ-03 － R5 330Ω R4 510Ω R1 － I2 I3 510Ω R3 R2 ＋ 6V 12V 510Ω 1kΩ I1 C A F B E D 图 2—1 ＋ U U2 1