電工實驗基本知識與基本測量

電工實驗基本知識與基本測量

第一部分  實驗指導(dǎo)書(本實驗2學(xué)時)
1. 實驗?zāi)康?br>（1） 學(xué)習(xí)實驗室規(guī)章制度和安全用電知識；
（2） 熟悉實驗室供電情況；
（3） 通過對電阻、電壓、電流的測量，熟悉并掌握萬用表和直流穩(wěn)壓電源的使用方法；
（4） 驗證KCL、KVL；
 （5） 驗證疊加定理；
 （6） 進(jìn)一步理解電壓、電流參考方向（正方向）的意義。
2. 實驗器材與設(shè)備
    實驗線路板、直流電壓表、直流電流表、萬用表、直流穩(wěn)壓電源等。
   3. 實驗內(nèi)容與要求    
（1） 驗證KCL、KVL、疊加定理的實驗參考線路見圖1-1。
    （2） 接線前，用萬用表Ω檔測量各電阻值，并與標(biāo)稱值對照驗證；

圖1-1  實驗參考線路圖
     （3） 按實驗線路〔見圖1-1b〕接線，將直流穩(wěn)壓電源按要求調(diào)整到所需值，斷電后接入電路；
 （4） 檢查電路連接無誤后，通電并按實驗?zāi)康囊筮M(jìn)行各項測量與驗證
      1） 測量各支路電流，驗證KCL；
      2） 測量兩網(wǎng)孔內(nèi)各段電壓，驗證KVL；
       3） 測量US1、US2共同作用時所選支路（例如可選R3支路作負(fù)載）的電壓和電流, 再分別將US1、US2置零，測各電源單獨作用下時所選支路電壓和電流，驗證疊加定理。   
4. 預(yù)習(xí)要求
（1） 復(fù)習(xí)KCL、KVL；復(fù)習(xí)疊加定理。
    （2） 復(fù)習(xí)有關(guān)參考方向的意義方面的內(nèi)容；
（3） 實驗前到實驗室進(jìn)行調(diào)研。了解實驗設(shè)備及各儀表型號及使用方法，抄錄實驗
設(shè)備上與本實驗有關(guān)的參數(shù)（如確定R1、R2、R3、R4、R5及US1、US2值）。
（4） 繪制電路圖，對電路進(jìn)行計算并寫出實驗預(yù)習(xí)報告，應(yīng)包含如下內(nèi)容：
1） 各支路電壓、電流參考方向的設(shè)定，標(biāo)出實驗所用電路的電阻值和電源電壓值；
     2） 各支路電流、電壓、回路電壓的計算；
 3） 選取1條支路按疊加定理計算該支路電流；
 4） 設(shè)計并列出實驗計算表格，填寫計算數(shù)據(jù)；
      5） 設(shè)計并列出實驗測試數(shù)據(jù)表格，備用。（計算表格和測試數(shù)據(jù)表格可以合二為一，以便對照。）示例見表1-1、表1-2，其余自行設(shè)計。 

  表1-1  KCL驗證

表1-2  疊加定理驗證

 
 5. 實驗注意事項
    （1） 注意各儀表的量程和使用方法。
    （2） 注意“方向”。
    6. 實驗報告要求
   （1） 計算所測各電阻的相對誤差；
   （2） 用具體數(shù)據(jù)分析說明如何驗證KCL和KVL；
   （3） 用具體數(shù)據(jù)分析說明如何驗證疊加定理。
 7. 思考題
  （1）如何用萬用表測量電阻?在線測量會產(chǎn)生什么問題？電路帶電時測量又會產(chǎn)生什么問題？
  （2） 如何把萬用表所測電壓或電流的數(shù)值的正負(fù)與參考方向（正方向）聯(lián)系起來？
 （3） 數(shù)字萬用表最高位顯示“1”（電壓、電流或電阻檔）表示什么意思？
      （4） 使用萬用表和直流穩(wěn)壓電源應(yīng)注意什么事項？
      （5） 如何驗證KCL、KVL和疊加定理？
（6） 你記住了實驗規(guī)則中哪幾個重要條文？
第二部分  學(xué)生預(yù)習(xí)指導(dǎo)
1．實驗前1周，安排學(xué)生預(yù)習(xí)實驗。學(xué)生預(yù)習(xí)的主要內(nèi)容：
（1）詳細(xì)閱讀實驗指導(dǎo)書，了解實驗?zāi)康?、?nèi)容和要求；閱讀附錄中有關(guān)儀表的使用知識；
（2）在開放實驗室的時間到實驗室調(diào)研，了解實驗設(shè)備和儀器；
（3）抄錄實驗線路圖和電路參數(shù)；
（4）做預(yù)習(xí)報告（和實驗報告是同一份報告，要求用標(biāo)準(zhǔn)實驗報告紙）。預(yù)習(xí)報告主要內(nèi)容：
a.實驗名稱、實驗?zāi)康?；b.實驗線路和參數(shù)；c.實驗步驟；d.設(shè)計實驗表格（指導(dǎo)書中只給了部分提示表格，需要自己完成所有實驗必需的表格。每個表格至少應(yīng)有計算值、測量值等欄目。）；e.完成所有應(yīng)該在實驗前必須的對電路的計算，并把計算值填入到相應(yīng)表格中。以便和實驗測量值相對照。
第三部分  實驗指導(dǎo)
1． 第一次實驗需要講解實驗室規(guī)則和實驗注意事項，主要有：
（1）實驗前應(yīng)該完成的預(yù)習(xí)內(nèi)容必須完成，凡未完成的，一律不準(zhǔn)參加實驗；
（2）到實驗室必須帶實驗預(yù)習(xí)報告和實驗指導(dǎo)書，以及必要的文具；
（3）養(yǎng)成良好的風(fēng)氣，遵守紀(jì)律，按時進(jìn)入實驗室，遲到者不準(zhǔn)進(jìn)入實驗室。遲到兩次以上實驗成績按零分計。
（4）遵守操作規(guī)程，注意人身安全和設(shè)備安全；
（5）愛護(hù)實驗設(shè)備和儀器，小心使用，實驗中既動手又動腦。如因違反操作規(guī)程造成儀器、設(shè)備損壞，按照學(xué)院規(guī)定賠償。
（6）實驗每人一組，獨立在規(guī)定的時間內(nèi)完成。
（7）實驗中把實驗測量數(shù)據(jù)先記在草稿紙上（不要直接寫在預(yù)習(xí)報告上，以免有錯誤，造成涂改）；如果發(fā)現(xiàn)測量值與計算值的偏差比較大，需要找出偏差原因。
（8）實驗結(jié)束時不要急于拆除實驗線路，要把實驗數(shù)據(jù)交給實驗指導(dǎo)老師審閱，無誤后再拆除線路。整理實驗臺，搞好實驗室衛(wèi)生。
（9）實驗結(jié)束時認(rèn)真填寫實驗日志（每個實驗臺一本，按規(guī)定欄目填寫）。
（10）實驗后，認(rèn)真完成實驗報告。實驗報告不是簡單的實驗記錄，應(yīng)該有根據(jù)實驗情況的數(shù)據(jù)分析、說明，應(yīng)該有實驗心得、體會和實驗結(jié)論，以及完成實驗指導(dǎo)書中要求完成的思考題。
2．指導(dǎo)教師介紹實驗設(shè)備和安全用電知識。
3．指導(dǎo)教師簡明扼要地介紹儀器儀表的使用知識。本次實驗介紹：直流電壓表、電流表、萬用表的使用方法和使用注意事項。
4．學(xué)生開始實驗時教師逐個檢查實驗預(yù)習(xí)報告完成情況，并在報告的“預(yù)習(xí)”欄內(nèi)給出預(yù)習(xí)成績。
5．指導(dǎo)學(xué)生正確進(jìn)行實驗，正確使用儀器儀表。主要注意事項：
a.直流電流表要串接在電路中，若與負(fù)載并聯(lián)，就會燒表（萬用表直流電流檔與之相同）。若指針正向偏轉(zhuǎn)，則電流由＋接線柱（紅表筆）流入，此即參考方向。b.電壓表要并聯(lián)于被測電路。參考方向就是由＋（紅表筆）為高電位端。c.要注意量程，如果事先不知道測量范圍，則從最高量程選用，度數(shù)若偏小，再逐漸減小量程。d.用萬用表測量電阻時，必須斷開被測電路，在線則無法測量。若帶電測量則會燒表。e.直流穩(wěn)壓電源要注意輸出的正負(fù)極，輸出端不準(zhǔn)短路。
6．對于完成實驗的學(xué)生，仔細(xì)檢查數(shù)據(jù)是否準(zhǔn)確，指導(dǎo)學(xué)生分析誤差原因。
7．在學(xué)生完成實驗，并填寫了實驗日志后，當(dāng)時給出操作成績。操作成績依據(jù)以下情況給出：
a.接線是否有誤；b.儀表使用是否正確；c.操作是否規(guī)范；d.數(shù)據(jù)的精確度；e.獨立完成情況；f.時間受否超時。