=30KQ。 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 起（称共地）。 六、预习思考题 1.什么样的电信号可作为C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.己知RC一阶电路R=10KQ,C=0.1μf,试计算时间常数t,并根据T 值的物理意义，拟定测定的方案。 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一阶电路充放电时山的变化曲 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 6
16 ＝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
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☑=V, P 电路的功率因数cos中= UI 等效电阻R= =/21cas, P 等效电抗X=/Z/sinφ 或X=X=2πfL, X=e=2C 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。 zc1 =U GBB' (a) 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
17 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 I U Z = ， 电路的功率因数 cosφ＝ UI P 等效电阻 R＝ 2 I P ＝│Z│cosφ， 等效电抗 X＝│Z│sinφ 或 X＝XL＝2πf L， X＝Xc＝ 2fC 1 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。 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。 U . U . . . . (a) (b)
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十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十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 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 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 B 2BB' 判定条件为C'<2B 5-2感性元件电流变化情况 (②)与被测元件串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 0C<12x1式中X为被测 1 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： 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 名称 型号与规格 数量 备注 1 交流电压表 0~500V D33 交流电流表 0~5A 1 D32 3 功率表 D34 4 自耦调压器 1 DGO1 5 镇流器（电感线圈） 与40日光灯配用 1 DG09 电容器 1μF, DG09 4.7μF/500 8 白炽灯 15W/220V DG08
18 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 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 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 判定条件为 C' ＜ 2B 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 ' 1 C ＜│2X│式中 X 为被测 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 名称 型号与规格 数量 备注 1 交流电压表 0～500V 1 D33 2 交流电流表 ０～5A 1 D32 3 功率表 1 D34 4 自耦调压器 1 DG01 5 镇流器(电感线圈) 与 40W 日光灯配用 1 DG09 7 电容器 1μF, 4.7μF/500V 1 DG09 8 白炽灯 15W /220V 3 DG08 I IZ B 2B B
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 @④ 查后，方可接通市电电源。 2.分别测量15白炽灯（®）、40 日光灯镇流器)和4.7μF电容 器(C)的等效参数。 图53测量交流参数电路 3.侧量L、C串联与并联后的等效参数。 测量值 计算值 电路等效参数 被测阻 U 抗 cos cos (V) (A) (W) (0) (Q) (m) (μF) 15W白 炽灯R 电感线 圈L 电容器 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 并1μF电容 被测元件 串前端电 串后端电 并前电流 并后电流 压(W) 压(W) (4) (A) R (只15W白炽灯) C(4.7μF) L(1H)
19 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 测量值 计算值 电路等效参数 U （V） I （A） P （W） cos φ Z （Ω） cos φ R （Ω） L (mH) C (μF) 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。 被测元件 串 1μF 电容 并 1μF 电容 串前端电 压(V) 串后端电 压(V) 并前电流 (A) 并后电流 (A) R (三只 15W 白炽灯) C(4.7μF) L(1H) V * W A * Z 220V
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50三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15Ov。 用本实验单元黑厘子上的六只开关，可变换出8种不同的电路： ①K1合（开关投向上方），其它断。 ②K2、K4合，其它断 ③K3、K5合，其它断 ④K2合，其它断。 ⑤K3、K6合，其它断。 ⑥K2、K3、K6合，其它断。 0- No ⑦K2、K3、K4、K5合，其它断 图54测定无源单口网络的交流参数 ⑧所有开关合。 测出以上8种电路的U、I、P及cos中的值，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步中黑厘子的8种开关组合， 观察和记录u、I(即r上的电压)的相 位关系。 波器 五、实验注意事项 1.实验前认真预习电路教材有关章节， 30Q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'。(串联容抗)的 1 变化关系作定性分析，证明串联试验时，C满足 c<12x1
20 N V A W u i * * O i N Y Y u r A B O 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。 ⑦ K2、K3、K4、K5 合，其它断。 图 5-4 测定无源单口网络的交流参数 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 1.实验前认真预习电路教材有关章节， 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 ' 1 C ＜│2X│。 黑 匣 子 示 波 器