《电工技术》实验指导书 毕娟主编 装备与材料学院
《电工技术》实验指导书 毕 娟 主编 装备与材料学院
录 电工技术实验概述-一 实验一、电工技术实验通用仪表及设备的使用 实验二、元件伏安特性的测定及其示波器观察 实验 基尔霍夫定律的验证一 实验四、戴维南定理和诺顿定理验证 17 实验五、叠加原理验证 实验六、一阶电路响应 实验七、串联谐振电路 27 实验八、改善功率因数- 实验九、三相电路 实验十、可编程控制器(PLC)实验一一 实验十一、三相异步电动机一 实验十二、电动机的基本控制电路 实验十三、电动机的顺序控制电路
1 目 录 电工技术实验概述-------------------------------------2 实验一、 电工技术实验通用仪表及设备的使用-----------5 实验二、 元件伏安特性的测定及其示波器观察-----------8 实验三、 基尔霍夫定律的验证-------------------------15 实验四、 戴维南定理和诺顿定理验证-------------------17 实验五、 叠加原理验证-------------------------------21 实验六、 一阶电路响应-------------------------------23 实验七、 串联谐振电路-------------------------------27 实验八、 改善功率因数-------------------------------30 实验九、 三相电路-----------------------------------33 实验十、 可编程控制器（PLC）实验--------------------35 实验十一、三相异步电动机-----------------------------36 实验十二、电动机的基本控制电路-----------------------38 实验十三、电动机的顺序控制电路-----------------------39
电工技术实验概述 《电工技术》是机电类专业重要专业基础课程之一。《电工技术实验》 是与其紧密配合的实验课程,是电路教学中必不可少的重要实践环节。本 实验指导书所编列的所有课题,均是在学生已学习和掌握电路理论后必须 完成的实验。通过实验和实际操作,获得必要的感性认识、进一步验证、 巩固和掌握所学的理论知识。通过实验学习,可熟悉并掌握电气仪表的工 作原理和使用方法、正确联接电路和实验操作规范、观察实验现象、记读 实验数据、绘制实验曲线、分析实验结果和误差、回答实验问题、提出对 实验的改进意见等。通过这些环节培养学生的实验技能,提高学生独立分 析问题和解决问题的能力及严肃认真、实事求是的科学作风,为今后的工 作实践和科学研究奠定初步基础。 为了完成实验教学任务,达到预期的实验教学目的,规范实验程序, 培养学生实验操作技能,特提出如下实验工作要求: (一)、实验前的准备。 学生在进入实验室进行实验操作之前,必须认真地预习实验指导书及 教材中的相关部分,做到明确实验原理、实验目的和任务;熟悉实验线路, 实验步骤、操作程序;了解并掌握本次实验的仪器设备及其技术性能。在 此基础上写好实验预习报告,列出记录实验数据的表格。牢牢记住本次实 验应该注重的问题,以防在实验操作中损坏实验设备和实验仪表。经实验 教师检查并能准确回答实验中应注意的问题之后,才能进入实验室进行实 (二)、实验中同组学生应有明确的实验分工,分别担任接线、查线、 操作、观察、记录等工作,使实验进行的井然有序,不忙不乱。防止出现 人操作,他人观看的现象,更不允许在实验室随意走动、乱动设备、大 声喧哗。如有发生,不听劝阻,防碍他人实验,实验教师有权停止其实验, 并逐出实验室。 (三)、进入实验室要熟悉TB-B型通用电工实验台结构及电源配备情 况.选中本次实验所用电源,实验电路板,测量仪表单元板和其他实验设备。 如有缺少必要设备和仪表情况,应及时向实验教师提出。 (四)、实验时,首先应将本次实验所用设备和仪表、实验电路板安 排在合适的位置上,以便于接线、操作、读取数据和观察波形为原则。接 线应清楚整齐以便于检査,导线应力求少用并要尽量避免交叉,每个接线 柱上不应联接三根以上导线
2 电工技术实验概述 《电工技术》是机电类专业重要专业基础课程之一。《电工技术实验》 是与其紧密配合的实验课程，是电路教学中必不可少的重要实践环节。本 实验指导书所编列的所有课题，均是在学生已学习和掌握电路理论后必须 完成的实验。通过实验和实际操作，获得必要的感性认识、进一步验证、 巩固和掌握所学的理论知识。通过实验学习，可熟悉并掌握电气仪表的工 作原理和使用方法、正确联接电路和实验操作规范、观察实验现象、记读 实验数据、绘制实验曲线、分析实验结果和误差、回答实验问题、提出对 实验的改进意见等。通过这些环节培养学生的实验技能，提高学生独立分 析问题和解决问题的能力及严肃认真、实事求是的科学作风，为今后的工 作实践和科学研究奠定初步基础。 为了完成实验教学任务，达到预期的实验教学目的，规范实验程序， 培养学生实验操作技能，特提出如下实验工作要求： （一）、实验前的准备。 学生在进入实验室进行实验操作之前，必须认真地预习实验指导书及 教材中的相关部分，做到明确实验原理、实验目的和任务；熟悉实验线路， 实验步骤、操作程序；了解并掌握本次实验的仪器设备及其技术性能。在 此基础上写好实验预习报告，列出记录实验数据的表格。牢牢记住本次实 验应该注重的问题，以防在实验操作中损坏实验设备和实验仪表。经实验 教师检查并能准确回答实验中应注意的问题之后，才能进入实验室进行实 验。 （二）、实验中同组学生应有明确的实验分工，分别担任接线、查线、 操作、观察、记录等工作，使实验进行的井然有序，不忙不乱。防止出现 一人操作，他人观看的现象，更不允许在实验室随意走动、乱动设备、大 声喧哗。如有发生，不听劝阻，防碍他人实验，实验教师有权停止其实验， 并逐出实验室。 （三）、进入实验室要熟悉 TB-B 型通用电工实验台结构及电源配备情 况.选中本次实验所用电源，实验电路板，测量仪表单元板和其他实验设备。 如有缺少必要设备和仪表情况，应及时向实验教师提出。 （四）、实验时，首先应将本次实验所用设备和仪表、实验电路板安 排在合适的位置上，以便于接线、操作、读取数据和观察波形为原则。接 线应清楚整齐以便于检查，导线应力求少用并要尽量避免交叉，每个接线 柱上不应联接三根以上导线
按实验电路图接好线路后,本组同学首先要检査线路联接是否正确 发现错误应立即纠正。然后再请实验教师检査,确认无误后方可接通电源 进行实验。决不准许未经检査线路正确与否,就草率接通电源以造成实验 设备和仪表的损坏。线路检查无误后,于正式实验前可大致试做一遍。试 做时可不必仔细读取数据和描绘曲线,目的在于观察实验现象的变化、仪 表量程的选取、设备位置是否合适、操作是否方便。如有异常现象出现, 如异味、冒烟、发热或打火等现象,应立即断开电源,查找原因并及时处 联接线路时一般应先接串联电路,后接并联电路,先接主电路,后接 辅助电路,最后接通电源。接通电源时按实验要求逐次接通开关。 在电路过渡过程中,为避免过渡过程冲击电流表和功率表的电流线圈 而造成仪表换坏,一般电流表和功率表电流线圈不能固接在电路中,而是 通过电流插口或试触法来替代。这样既可保护仪表不受意外损坏,又能提 高仪表利用率 (五)、经过试作无问题后,可正式进行实验。按照本次实验的目的 内容、实验步骤进行有序操作。实验中应按实验要求有目的地调整实验参 数,正确读取数据和描绘曲线。测绘曲线时测量点的间隔和数目要选得合 适,被测量的极大值和极小值对应点的数据一定要测出。在曲线的弯曲部 分应多选几个测量点。测量点的分布要在所研究整个范围内,不要局限于 某一个小范围内,也不要超出研究范围。实验数据应记录在事先准备好的 表格中,实验曲线的测量点应在事先准备好的坐标纸上标记 (六)、注意安全用电 TS-B实验台电源电压一般在220-380V左右,所以实验中不得用手触 及未经绝缘的金属裸露部分,即使是在低压情况下也不例外。实验中应养 成单手操作的习惯,能单手操作尽量不用双手操作。闭合或断开闸刀开关 应迅速果断,同时用目光监视仪表设备有无异常,如有异常应立即切断电 源,停止实验进行检查。 七)、实验工作结束后,先切断电源,但暂时不要拆线,认真检査 实验内容和实验结果。确认无一疏漏,实验结果经实验教师检査无误后 方可拆除线路。将实验设备归复原位、整理导线、清理实验台面后经教师 允许方可离开实验室。 (八)、实验报告的编写。 编写实验报告是将实验结果进行总结、分析和提高的阶段。实验报告 应包括如下一些内容: 实验名称。 实验日期。 系、班级、姓名。 同组者姓名
3 按实验电路图接好线路后，本组同学首先要检查线路联接是否正确， 发现错误应立即纠正。然后再请实验教师检查，确认无误后方可接通电源 进行实验。决不准许未经检查线路正确与否，就草率接通电源以造成实验 设备和仪表的损坏。线路检查无误后，于正式实验前可大致试做一遍。试 做时可不必仔细读取数据和描绘曲线，目的在于观察实验现象的变化、仪 表量程的选取、设备位置是否合适、操作是否方便。如有异常现象出现， 如异味、冒烟、发热或打火等现象，应立即断开电源，查找原因并及时处 理。 联接线路时一般应先接串联电路，后接并联电路，先接主电路，后接 辅助电路，最后接通电源。接通电源时按实验要求逐次接通开关。 在电路过渡过程中，为避免过渡过程冲击电流表和功率表的电流线圈 而造成仪表换坏，一般电流表和功率表电流线圈不能固接在电路中，而是 通过电流插口或试触法来替代。这样既可保护仪表不受意外损坏，又能提 高仪表利用率。 （五）、经过试作无问题后，可正式进行实验。按照本次实验的目的 内容、实验步骤进行有序操作。实验中应按实验要求有目的地调整实验参 数，正确读取数据和描绘曲线。测绘曲线时测量点的间隔和数目要选得合 适，被测量的极大值和极小值对应点的数据一定要测出。在曲线的弯曲部 分应多选几个测量点。测量点的分布要在所研究整个范围内，不要局限于 某一个小范围内，也不要超出研究范围。实验数据应记录在事先准备好的 表格中，实验曲线的测量点应在事先准备好的坐标纸上标记。 （六）、注意安全用电。 TS-B 实验台电源电压一般在 220-380V 左右，所以实验中不得用手触 及未经绝缘的金属裸露部分，即使是在低压情况下也不例外。实验中应养 成单手操作的习惯，能单手操作尽量不用双手操作。闭合或断开闸刀开关 应迅速果断，同时用目光监视仪表设备有无异常，如有异常应立即切断电 源，停止实验进行检查。 （七）、实验工作结束后，先切断电源，但暂时不要拆线，认真检查 实验内容和实验结果。确认无一疏漏，实验结果经实验教师检查无误后， 方可拆除线路。将实验设备归复原位、整理导线、清理实验台面后经教师 允许方可离开实验室。 （八）、实验报告的编写。 编写实验报告是将实验结果进行总结、分析和提高的阶段。实验报告 应包括如下一些内容： 实验名称。 实验日期。 系、班级、姓名。 同组者姓名
实验目的。 验原理。 实验步骤。 实验数据表格、曲线、波形。 实验心得体会,回答实验问题以及对实验的改进意见。 实验报告在下一次实验前交实验教师批阅,逾期不交者停止做下一课 题实验。实验报告不完整、不认真、草率应付,数据、曲线、波形与实验 结果相差较大,实验教师可退回实验报告,并要求学生重新补做该实验。 (九)、关于实验数据的运算与处理 在读取实验数据时,测量仪表的指针不一定恰好与表盘刻度线相符合, 这就需估计读数的最后一位数。这位数字就是所谓存疑数字,如I=1.3A, 最后一位数字就是存疑数字,1为可靠数字。 有效数字由可靠数字和存疑数字构成,与小数点位置无关。如23.6和 2.36及236都是三位有效数字。0在数字之间或数字末尾均算作有效数字, 0在数字之前不能算作有效数字。如4.05和4.50都是三位有效数字,而 0.45只是两位有效数字。这里4.50中的末位数0是不能省略的。 实验中进行数字运算时,应只保留一位存疑数字,对第二位存疑数字 应用四舍五入法。如:45.0+3.76=48.76这里4.50中末位数0和3.76 中的末位数6均是存疑数字,其和48.76中的7、6两位数均应是存疑数字, 对第二位存疑数字6应用四舍五入法,所以 45.0+3.76=48. 同理45.1X3.76=169.576 将积中第二位存疑数字7四舍五入 45.1X3.76=169.6 般而言,几个数相乘或相除时,最后结果的有效数字位数与几个数 中有效数字位数最少的那个数相同
4 实验目的。 实验原理。 实验步骤。 实验数据表格、曲线、波形。 实验心得体会，回答实验问题以及对实验的改进意见。 实验报告在下一次实验前交实验教师批阅，逾期不交者停止做下一课 题实验。实验报告不完整、不认真、草率应付，数据、曲线、波形与实验 结果相差较大，实验教师可退回实验报告，并要求学生重新补做该实验。 （九）、关于实验数据的运算与处理 在读取实验数据时，测量仪表的指针不一定恰好与表盘刻度线相符合， 这就需估计读数的最后一位数。这位数字就是所谓存疑数字，如Ｉ＝1.3A， 最后一位数字就是存疑数字，1 为可靠数字。 有效数字由可靠数字和存疑数字构成，与小数点位置无关。如 23.6 和 2.36 及 236 都是三位有效数字。0 在数字之间或数字末尾均算作有效数字， 0 在数字之前不能算作有效数字。如 4.05 和 4.50 都是三位有效数字，而 0.45 只是两位有效数字。这里 4.50 中的末位数 0 是不能省略的。 实验中进行数字运算时，应只保留一位存疑数字，对第二位存疑数字 应用四舍五入法。如：45.0＋3.76＝48.76 这里 4.50 中末位数 0 和 3.76 中的末位数 6 均是存疑数字，其和 48.76 中的 7、6 两位数均应是存疑数字， 对第二位存疑数字 6 应用四舍五入法，所以 45．0＋3.76＝48.8 同理 45.1 X 3.76＝169.576 将积中第二位存疑数字 7 四舍五入： 45.1 X 3.76＝169.6 一般而言，几个数相乘或相除时，最后结果的有效数字位数与几个数 中有效数字位数最少的那个数相同