电工实验报告

广东海洋大学学生实验报告书（学生用表)

实验名称 叠加定理试验 课程名称 电工与电子技术 课程号 学院(系) 食品科技学院 专业 食品科学与工程 班级 1124 学生姓名 胡晓龙学号 1409 实验地点 科技楼411实验日期

一、实验目的

验证线性电路叠加原理的正确性，加深对线性电路的叠加性和齐次性的认识和理解。

二、原理说明

叠加原理指出：在有多个独立源共同作用下的线性电路中，通过每一个元件的电流或其两端的电压，可以看成是由每一个独立源单独作用时在该元件上所产生的电流或电压的代数和。

线性电路的齐次性是指当激励信号（某独立源的值）增加或减小K 倍时，电路的响应（即在电路中各电阻元件上所建立的电流和电压值）也将增加或减小K倍。

三、实验设备 序号 1 2 3 4 5

四、实验内容

实验线路如图7-1所示，用HE-12挂箱的“基尔夫定律/叠加原理”线路。

12 F

图 7-1 成绩 指导老师 日期

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名 称 直流稳压电源 万用表 直流数字电压表 直流数字毫安表 迭加原理实验电路板 型号与规格 0~30V可调 数量 二路 1 1 1 1 备 注 HE-12 GDOU-B-11-112

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实验名称 叠加定理试验 课程名称 电工与电子技术 课程号 学院(系) 食品科技学院 专业 食品科学与工程 班级 1124 学生姓名 胡晓龙 学号 1409 实验地点 科技楼411实验日期

1. 将两路稳压源的输出分别调节为12V和6V，接入U1和U2处。

2. 令U1电源单独作用（将开关K1投向U1侧，开关K2投向短路侧）。用直流数字电压表和毫安表（接电流插头）测量各支路电流及各电阻元件两端的电压，数据记入表7-1。 3. 令U2电源单独作用（将开关K1投向短路侧，开关K2投向U2侧），重复实验步骤2的测量和记录，数据记入表7-1。

4. 令U1和U2共同作用（开关K1和K2分别投向U1和U2侧）， 重复上述的测量和记录，数据记入表7-1。

5. 将U2的数值调至＋12V，重复上述第3项的测量并记录，数据记入表7-1。 表 7-1 测量项目 实验内容 U1单独作用 U2单独作用 U1、U2共同作用 2U2单独作用 U1 (V) U2 (V) I1 (mA) I2 (mA) I3 (mA) UAB (V) UCD (V) UAD (V) UDE (V) UFA (V) 0 0 0

五、实验结论：

1、根据实验数据表格可得知 I3 = I1+ I2

U1、U2共同作用= U1单独作用+ U2单独作用 2U2单独作用= U2单独作用×2倍

2、电阻器所消耗的功率不能用叠加原理计算得出 因为：U1单独作用时：PAD=UAD ×I3=×=

U2单独作用时：PAD=UAD×I3=×= U1、U2共同作用时：PAD=UAD ×I3=×= 2U2单独作用时：PAD=UAD ×I3=×=

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广东海洋大学学生实验报告书（学生用表)

实验名称 叠加定理试验 课程名称 电工与电子技术 课程号 学院(系) 食品科技学院 专业 食品质量与安全 班级 1124 学生姓名 胡晓龙 学号 1409 实验地点 科技楼411实验日期

可知：≠+

即：PU1、U2共同作用时≠PU1单独作用+P U2单独作用 ≠×2

即：P2U2单独作用≠P U2单独作用×2倍

所以：电阻器所消耗的功率不能用叠加原理计算得出。

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实验名称 正弦稳态交流电路相量的研究课程名称电工与电子技术课程号 学院(系) 食品科技学院 专业 食品科学与工程 班级 1124 学生姓名 胡晓龙 学号 1409 实验地点 科技楼411实验日期

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 ΣI＝0和ΣU＝0

2. 光灯线路如图2-1所示，图中 A 是日光灯管，L 是镇流器， S是启辉器，C 是补偿电容器，用以改善电路的功率因数（cosφ值）。

有关日光灯的工作原理请自行翻阅有关资料。

三、实验设备

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 名称 交流电压表 交流电流表 功率表 自耦调压器 镇流器、启辉器 日光灯灯管 电容器 电流插座 与30W灯管配用 30W 1μF,μF,μF/500V 型号与规格 0～450V ０～5A 数量 1 1 1 1 各1 1 各1 3 备注 图 2-1

LSA

C220VTHHE-1 THHE-1 THHE-1 THHE-1 THHE-1 THHE-1 THHE-1 THHE-1

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四、实验内容

1. 日光灯线路接线与测量。 L*i *WA,Lr

V220V

图2-2 利用THHE-1实验箱中“30W日光灯实验器件”、屏上与30W日光灯管连通的插孔及相关器件，按图2-2接线。经指导教师检查后接通实验台电源，调节自耦调压器的输出，使其输出电压缓慢增大，直到日光灯刚启辉点亮为止，测量功率P， 电流I， 电压U，UL，UA等值，即为启辉值，记录下表中。然后将电压调至220V，重新测量功率P， 电流I， 电压U，UL，UA等值，即为正常工作值，记录下表中。验证电压、电流相量关系。

测 量 数 值 启辉值 正常工作值 P(W) Cosφ I(A) U(V) UL(V) UA(V) 计算值 Cosφ

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广东海洋大学学生实验报告书（学生用表)

实验名称三相交流电路电压、电流的测量课程名称电工与电子技术课程号 学院(系) 食品科技学院 专业 食品科学与工程 班级 1124 学生姓名 胡晓龙 学号 1409 实验地点 科技楼411实验日期

一、实验目的

1. 掌握三相负载作星形联接、三角形联接的方法， 验证这两种接法下线、相电压及线、相电流之间的关系。

2. 充分理解三相四线供电系统中中线的作用。

二、原理说明

1. 三相负载可接成星形（又称“Ｙ”接）或三角形(又称\"△\"接)。当三相对称负载作Y形联接时，线电压Ul是相电压Up的3倍。线电流Il等于相电流Ip，即Ul＝3UP，Il＝Ip 在这种情况下，流过中线的电流I0＝0， 所以可以省去中线。 当对称三相负载作△形联接时，有Il＝3Ip， Ul＝Up。

2. 不对称三相负载作Y联接时,必须采用三相四线制接法，即Yo接法。而且中线必须牢固联接，以保证三相不对称负载的每相电压维持对称不变。

倘若中线断开，会导致三相负载电压的不对称，致使负载轻的那一相的相电压过高，使负载遭受损坏；负载重的一相相电压又过低，使负载不能正常工作。尤其是对于三相照明负载，无条件地一律采用Y0接法。

3. 当不对称负载作△接时，Il≠3Ip，但只要电源的线电压Ul对称，加在三相负载上的电压仍是对称的，对各相负载工作没有影响。

三、实验设备 序号 名 称 1 2 3 4 5 6 交流电压表 交流电流表 万用表 三相自耦调压器 三相灯组负载 电门插座 型号与规格 0～450V 0～5A 220V，15W白炽灯 数量 1 1 1 1 9 3 备注 THHE-1 THHE-1 自备 THHE-1 THHE-1 屏上

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实验名称三相交流电路电压、电流的测量课程名称电工与电子技术课程号 学院(系) 食品科技学院 专业 食品科学与工程 班级 1124 学生姓名 胡晓龙 学号 1409 实验地点 科技楼411实验日期

四、实验内容

1. 三相负载星形联接（三相四线制供电）

按图3-1线路组接实验电路。即三相灯组负载经三相自耦调压器接通三相对称电源。将三相调压器的旋柄置于输出为0V的位置（即逆时针旋到底）。经指导教师检查合格后，方可开启实验台电源，然后调节调压器的输出，使输出的三相线电压为220V，并按下述内容完成各项实验，分别测量三相负载的线电压、相电压、线电流、相电流、中线电流、电源与负载中点间的电压。将所测得的数据记入表1中，并观察各相灯组亮暗的变化程度，特别要注意观察中线的作用。 380V

380V

图3-1 0表1 负载星形联接实验数据

测量数据 实验内容 （负载情况） Y0接平衡负载 Y接平衡负载 Y0接不平衡负载 Y接不平衡负载 开灯盏数 A B C 相 相 相 3 3 1 1 3 3 2 2 3 3 3 3 3 3 IA 0 0 线电流（mA） IB IC UAB 线电压（V） UBC UCA UA0 相电压（V） UB0 UC0 Y0接B相断开 1 Y接B相断开 1

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实验名称集成运算放大器的基本运算电路课程名称电工与电子技术课程号 学院(系) 食品科技学院 专业 食品科学与工程 班级 1124

学生姓名 胡晓龙 学号 1409实验地点 科技楼415实验日期

一、实验目的

1、研究由集成运算放大器组成的比例、加法、减法和积分等基本运算电路的功能。 2、了解运算放大器在实际应用时应考虑的一些问题。

二、实验原理

集成运算放大器是一种具有高电压放大倍数的直接耦合多级放大电路。当外部接入负反馈电路时，可以灵活地实现各种特定的函数关系。可组成比例、加法、减法、积分、微分、对数等模拟运算电路。 1、理想运算放大器特性

理想运放就是将运放的各项技术指标理想化，满足下列条件的运算放大器称为理想运放。

开环电压增益 Aud=∞ 输入阻抗 ri=∞ 输出阻抗 ro=0 带宽 fBW=∞ 失调与漂移均为零等。

2、理想运放在线性应用时的两个重要特性

（1）输出电压UO与输入电压之间满足关系式 UO＝Aud（U+－U－） 由于Aud=∞，而UO为有限值，因此，U+－U－≈0。即U+≈U－，称为“虚短”。 （2）由于ri=∞，故流进运放两个输入端的电流可视为零，即IIB＝0，称为“虚断”。 上述两个特性是分析理想运放应用电路的基本原则，可简化运放电路的计算。 3、基本运算电路 1) 反相比例运算电路

电路如图6－1所示。对于理想运放，该电路的 输出电压与输入电压之间的关系为

为了减小输入级偏置电流引起的运算误差，

在同相输入端应接入平衡电阻 R  R // R 图6－1 反相比例运算电路

21FUORFUiR1

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实验名称集成运算放大器的基本运算电路课程名称电工与电子技术课程号 学院(系) 食品科技学院 专业 食品科学与工程 班级 1124

学生姓名 胡晓龙 学号 1409 实验地点 科技楼415实验日期

、2) 同相比例运算电路

图6－2是同相比例运算电路，它的输出电压与输入电压之间的关系为

RF

UO(1R1)UiR2R1//RF当R1→∞时，UO＝Ui，即得到如图6－3所示的电压跟随器。图中R2＝RF，用以减小漂移和起保护作用。一般RF取10KΩ， RF太小起不到保护作用，太大则影响跟随性。

图6－2 同相比例运算电路 图6－3 电压跟随器

四、实验内容

1、反相比例运算电路

按图6—1连接实验电路，调节两直流电源使其输出电压为12V后，接入电路， 输入预先调节好的f＝100Hz，Ui＝的正弦交流信号，用交流表测量相应的UO，并用示波器观察uO和ui的相位关系，记入表1。

表1 反相比例运算电路实验数据表 （Ui＝，f＝100Hz 电压反向放大10倍）

UO(V) Ui（V） 实测值 = 计算值 成绩 指导老师 日期

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实验名称集成运算放大器的基本运算电路课程名称电工与电子技术课程号 学院(系) 食品科技学院 专业 食品科学与工程 班级 1124 学生姓名 胡晓龙 学号 1409 实验地点 科技楼415实验日期

2、同相比例运算电路

按图6—2连接实验电路，按内容1接入± 12V电源，输入预先调节好的f＝100Hz，Ui＝的正弦交流信号，用交流表测量相应的UO，并用示波器观察uO和ui的相位关系，将结果记入表2。

表2 同相比例运算电路实验数据表 （ Ui＝ f＝100Hz电压正向放大10倍） UO(V) Ui（V） 实测值 计算值 五、误差分析：

1、现实中的运放不可能是理想的运放，如有偏置电流，所以不完全虚断；有失调电压，所以不完全虚短；有带宽限制，所以信号频率高了会衰减。 2、仪器陈旧、本身存在系统误差。 3、输入失调电压

输入失调电压 主要是因为外部对内的 输入导致集成运算放大器内部的不对称使输出电压计算到输入电压上。在没有输入信号的时候 ，会导致输出端出现非零电平情况的出现 ，极为容易 对出现集成运算放大器误差。 4、输入失调电流

在集成运算放大器两端输入的静态电流 ，当输出电压为 0 的时候 ，集成运算放大器两端的静态电流 的差值 就是输入失调电流的数值。偏置电流的数值 一般是平均值 ，I一般数值越小 ，因为集成

运算放大器内部电阻变化导致输出电压的变化也会越小。

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实验名称集成运算放大器的基本运算电路课程名称电工与电子技术课程号 学院(系) 食品科技学院 专业 食品科学与工程 班级 1124 学生姓名 胡晓龙 学号 1409 实验地点 科技楼415实验日期 发现其失调的原因 ，对集成运算放大器误差的范围可以进行更好的控制 ，提高集成运算放大器在放大电路中的工作效率 ，降 低对放大电路工作的影响。

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