电工电子技术 作者 王国伟 第15章 实验.pptVIP

实验1 基本电工仪表的使用及测量误差的计算 一、实验目的 1．熟悉实验台上各类电源及各类测量仪表的布局和使用方法。 2． 掌握指针式电压表、电流表内阻的测量方法。 3． 熟悉电工仪表测量误差的计算方法。 二、实验原理 1． 为了准确地测量电路中实际的电压和电流，必须保证仪表接入电路后不会改变被测电路的工作状态。这就要求电压表的内阻为无穷大；电流表的内阻为零。而实际使用的指针式电工仪表都不能满足上述要求。因此，当测量仪表一旦接入电路，就会改变电路原有的工作状态，这就导致仪表的读数值与电路原有的实际值之间出现误差。这种测量误差值的大小与仪表本身内阻值的大小密切相关。只要测出仪表的内阻，即可计算出由其产生的测量误差。以下介绍几种测量指针式仪表内阻的方法。 2． 用“分流法”测量电流表的内阻；如图15-1所示。A为被测内阻(RA)的直流电流表。测量时先断开开关S，调节电流源的输出电流I，使A表指针满偏转。然后合上开关S，并保持I值不变，调节电阻箱RB的阻值，使电流表的指针指在1/满偏转位置，此时有 IA＝IS＝I/2 ∴ RA＝RB∥R1 R1为固定电阻器之值，RB可由电阻箱的刻度盘上读得。 3． 用分压法测量电压表的内阻；如图15-2所示。 V为被测内阻(RV)的电压表。 图15-1 测量时先将开关S闭合，调节直流稳压电源的输出电压，使电压表V的指针为满偏转。然后断开开关S，调节RB使电压表V的指示值减半。 此时有：RV＝RB＋R1 电压表的灵敏度为：S＝RV/U (Ω/V) 。 式中U为电压表满偏时的电压值。 4． 仪表内阻引入的测量误差（通常称之为方法误差， 而仪表本身结构引起的误差称为仪表基本误差）的计算。伏安法测量电阻的原理为：测出流过被测电阻RX的电流IR及其两端的电压降UR，则其阻值RX=UR/IR，分为电压表前置和电流表前置两种方法，依所测对象阻值及为降低测量误差，选用合适的方法。 四、实验内容及步骤 1． 根据“分流法”原理测定指针式万用表（MF-47型或其他型号）直流电流0.5mA和5mA档量限的内阻。线路如图15-1所示。测量结果记录于表15-1中，RB可选用HE-19中的电阻箱（下同）。 2． 根据“分压法”原理按图15-2接线，测定指针式万用表直流电压2.5V和10V档量限的内阻。测量结果记录于下表15-2中。 3． 用指针式万用表直流电压10V档量程测量图15-3电路中R1上的电压U’R1之值，并计算测量的绝对误差与相对误差。测量结果记录于表15-3中。 五、实验注意事项 1．实验台上配有实验所需的恒流源，在开启电源开关前，应将恒流源的输出粗调拨到2mA档，输出细调旋钮应调至最小。按通电源后，再根据需要缓慢调节。 2．当恒流源输出端接有负载时，如果需要将其粗调旋钮由低档位向高档位切换时，必须先将其细调旋钮调至最小。否则输出电流会突增，可能会损坏外接器件。 3．实验前应认真阅读直流稳压电源的使用说明书，以便在实验中能正确使用。 4．电压表应与被测电路并联使用，电流表应与被测电路串联使用，并且都要注意极性与量程的合理选择。 5．本实验仅测试指针式仪表的内阻。由于所选指针表的型号不同，本实验中所列的电流、电压量程及选用的RB、R1等均会不同。实验时请按选定的表型自行确定。 六、实验报告要求 1．列表记录实验数据，并计算各被测仪表的内阻值 2．计算实验内容3的绝对误差与相对误差。 　 3．对思考题的计算。 4．其他（包括实验的心得、体会及意见等）。 七、思考题 1． 根据实验内容1和2，若已求出0.5mA档和2.5V档的内阻，可否直接计算得出5mA档和10V档的内阻？ 2． 用量程为10A的电流表测实际值为8A的电流时，实际读数为8.1A，求测量的绝对误差和相对误差。 实验2 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的方法。 二、实验原理 　　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