电路与电子技术实验指导书

目录

前言...........................................................................1

一、基本电工仪表的使用及测量误差的计算........................................6

二、常用船舶电工仪表的使用...................................................10

三、基尔霍夫定律的验证........................................................15

四、叠加原理的验证...........................................................17

五、戴维宁定理和诺顿定理的验证一有源二端网络等效参数的测定.................19

六、正弦稳态交流电路相量的研究一日光灯电路功率因数提高实验.................23

七、RLC串联揩振电路的研究..................................................27

八、三相交流电路实验.........................................................30

九、常用电子仪器的使用.......................................................34

十、二极管、三极管极性与性能的判断............................................39

十一、晶体管共射极单管放大器.................................................42

十二、负反馈放大器...........................................................50

十三、射极输出器..............................................................54

十四、集成运算放大器的基本应用一模拟运算电路..............................58

十五、RC正弦波振荡器.......................................................63

十六、直流稳压电源..........................................................67

十七、晶闸管可控整流电路....................................................74

十八、组合逻辑电路的设计与测试示.............................................78

十九、触发器及其应用.........................................................61

附录I示波器原理及使用.....................................................88

附录H电阻器的标称值及精度色环标志法......................................96

前言

一、电路与电子技术实验的地位与作用

电路与电子技术实验，是培养从事与电路、电子技术相关工作的工程技术人员实验基

本技能的重要环节。学生通过这些基本实验技能的培养和训练，达到巩固、扩散、深化理

论知识、增长综合能力的目的。以上正是工程技术人员进行实验所需的基本素质。

二、电路与电子技术实验的目的要求

1、加深学生对课程内容的理解，验证理论和巩固所学的课堂知识。

2、培养学生掌握一定的实践技能，树立尊重实践和严谨的科学作风。

3、能正确使用常用的电工仪表、电子仪器等设备。

4、能独立操作和独立完成简单的电路电子实验，提高分析问题和解决问题的能力。

5、能准确的读取实验数据，测绘波形曲线，分析实验结果，能初步分析和排除实验

故障。

6、能编写合乎规格的实验报告。

7、具有安全用电知识。

三、电路与电子实验指导基本原则

为了使学生在接受实验任务后顺利的着手进行工作，我们提供如下一些基本原则和方

法，供学生在实验中参考。

1.了解实验对象、明确实验目的与要求

（1）实验对象它可以是某一电路、某一系统，也可以是装置、仪器等。这里主要

要了解他们的总体结构，具体组成，工作条件及其性能、参数。因为这些直接影响实验方

案的制定。

（2）实验目的与要求做任何一项实验都有目的与要求。随着目的与要求不同，实

验任务和完成任务的方法以及要采取的技术措施也不相同。在实验教学中，除实验本身目

的与要求外，还有通过具体实验的实践，培养学生的基本技能和综合能力

2、实验方案

在进行实验前，应根据实验对象，实验目的与要求，提出一个或几个周密和实施方案

（计划）。方案的内容应包括：理论根据、实验电路，测试方法、测试设备，具体实验步

骤，实验表格和可能出现的问题的估计及采取那种技术措施等内容。衡量一个实验方案的

最后优劣，一般用科学性、先进性、经济效益三个指标。

3、预习

教学实验受到时间和条件限制。在规定时间内，能否完成实验任务，达到实验目的与

要求，关键在预习。虽然要做的实验有现成的指导教材，要求学生自己设计的内容不多，

但决不能因此照搬教材走过场，学生要通过自己阅读、观察（元件、仪器设备）、思考后，

去编写预习报告（也是正式报告的一部分），做到对每个实验心中有数。只有心中有数，

才能做到有条不紊，主动地去观察实验现象，发现并分析问题（或增加选做内容），取得

最佳实验效果。心中无数，必然手忙脚乱，完不成实验任务，达不到实验目的与要求，甚

至发生事故。

预习的重点应是：

(1)明确实验目的、任务与要求，估计实验结果。

(2)阅读有关教材和资料，弄懂实验原理、方法；设计或熟悉实验电路及其组成；

拟定实验步骤；对提出的思考讨论题和注意事项要形成深刻印象，以便在实验操作中观察、

解决和注意。

(3)根据实验目的、任务与要求，在实际观察的基础上，提出元件、仪器设备清单。

对未使用过的仪器设备，要借阅使用说明书或操作规程卡片，掌握使用要领。

(4)设计实验数据表格。一个好的实验数据表格，相当于实验操作提要，在设计数

据表格时，必然促使设计者对实验目的、任务与要求、具体测试项目，数据采集量多少以

及操作步骤等作深入的思考，在使用表格时；还会提示操作不丢项、不漏测。

(5)对一般基础实验，实验内容以电路图为主，附以简要的文字说明。这样便于接

成实验电路，实验效果较好。文字说明应该简洁明了，其作用是帮助实验者正确布线、使

用集成元件，提醒实验者注意容易被忽视的问题，有的还应附有集成元件功能表。

5、实验电路的连接

(1)实验电路的连接应本着以下三个原则进行：即实验对象、仪器仪表之间的

位置、距离、跨越接线长短对实验结果影响最小(合理布局)；便与操作、调整和读取数

据；连接简单、方便，用线少而短，连接头不过于集中，整齐美观。

(2)连接顺序应视电路复杂程度和接线人技术熟练程度自定。对初学者来说，

按照电路图一一对应为好。较复杂的电路，应先串后并，同时考虑元件、仪器仪表的同名

端、极性和公共参考点等与电路图设定的方位一致。最后连接电源端。

A、确认元器件型号及管脚排列、正确使用。

B、最好使用不同颜色的导线，以示区别。

C、按信号流向顺序依次布线，以免漏接

D、布线时应避免导线互相重叠；不要覆盖插孔：不要跨越元器件上空交错成网；应

贴近板元器件周围走线，长短适宜；所有连接必须清晰整齐。接线时，避免在同一端子上

连接三根以上的连线(应分散接)，减少因牵动(碰)一线而引起端子松动、接触不良或

导线脱落。

(3)检查对连接好的电路，作细致地检查是保证实验顺利进行、防止事故发生的

重要措施。学生对电路的检查，既是对电路连接间接地再次实践，又是建立电路原理图与

实物安装图之间内在联系的训练机会。检查的方法，一般是从电路的某一点开始全电路至

某一点止，进行图、物对照、以图校物。

检查的最后一道程序是“认可”。“认可”就是发放通过操作令，并对由此而产生的后

果负有责任。因此，前几次实验或对于某些强电实验除学生检查外，还应由指导教师复查,

经复查认可后，方可通电操作。

6、实验操作与读取数据

(1)预操作预操作(也称试做)是指这样一种操作，即：接通电源、输入量由零

开始，在实验要求范围内，快速、连续调节各参量，观察实验全过程，然后将输入量回零。

预操作的目的有四个，有是进一步考验电路连接的正确性和发现故障；二是检验选用

的元件、仪器仪表规格、量程是否合适：三是观察现给定的参量、参数能否达到实验目的

与要求；四是确定实验数据合理取值范围。

(2)操作与读取数据操作是为了获得实验所需数据(包括现象、图形等)，而获

得的数据是否合理、准确可靠，与操作和读数关系很大。在一个实验中应该读取哪些数据、

取值在什么范围为合理，主要在预习、设计实验数据表格和预操作中并考虑并解决。

(3)数据(包括现象、波形)的判断实验数据的判断，是指在较短时间内，断定

实验是否可以结束的细致工作。其目的在于，得出所读取的数据基本合理、可靠的结论；

发现错测、错读、错记和漏测的数据，以便在实验电路未拆除之前，予以补测和订正。数

据判断的依据，是应达到实验目的与要求，并符合基本原理、基本规律或给出的参考标准

的数据，应根据基本原理、规律判断。

关于实验数据中异常值的处理问题：所谓异常值、是指不符合实验目的的要求，或误

差超过+5强以上的实验数据。根据选定测量线路、方法或仪器的精度、一般情况下、实验

误差均在+5%范围内。异常值多半是测量、读数、记录方面的错误引起，这些错误可以通

过检验、重点测试得到订正。有时，异常值在多次重复测试中不变，则应找出其原因，不

要轻易改动，舍弃。

7、拆除实验线路、整理实验现场

(1)拆除实验线路，意味着实验操作结束，但必须在判断实验数据合格后进行•拆

除线路时，应先将各输入量回零，然后切断电源(包括仪器、仪表的电源)，稍停后，确

认电路不带电时，从电源端先拆。当被拆除线路中含有高压(指60V以上)、大容量电容

器时，应进行人工放电，以免触电。

(2)整理实验现场

8、实验故障的分析和处理

实验出现各种故障是难免的，有时希望出现故障(人为设置)。学生通过对电路简单

故障的分析、具体诊断和排除，逐步提高分析和解决问题的能力，在实验电路中，常见的

故障多属开路、短路或介于两者之间三种类型。不论何类故障，如不及早发现并排除，都

会影响实验进行或造成损失。

在诸多故障中，最常见的主要有设计不合理，元器件功能不正常，仪器故障和接线错

误等，尤其以接线错误引起的故障为最多，在实验中占70%以上，必须引起实验者的高度

重视和认真对待，注意布线的合理性和科学性。

(1)及时发现故障从预操作起至拆除线路止，学生必须集中精力，头脑清醒，充

分运用感觉器官，通过仪器仪表显示状况、气味、声响、温度等异常反应及早发现故障。

一旦发现故障或异常现象，应立即切断电源，保持现场，等待处理。禁止原因不明，乱采

取处理措施。

(2)故障原因分析常见故障大致有以下原因：

(A)实验线路连接有错误或实验者对实验供电系统设施不熟悉。

(B)元器件、仪器仪表、实验装置等使用条件不符合或初始状态值给定不当。

(C)电源、实验电路、测试仪器仪表之间公共参考连接错误或参考点位置选择不当。

(D)布局不合理，电路内部产生干扰。

(E)周围有强电设备，产生电磁干扰。

(F)接触不良或连接导线损坏

(3)故障检测故障检测方法很多，一般是根据故障类型，确定部位缩小范围，

再在小范围内逐点检查，最后找出故障点并予以排除。

（A）检查方法简单实用的检测方法是用万用表（电压档或电阻档）在通电或断

电状态下去检查电路故障。

通电检测法是用万用表电压档（或电压表）在接通电源情况下进行故障检测。根据实

验原理，电路中某两点应该有电压，万用表测不出电压；或某两点不应该有电压，而万用

表测出了电压，那么故障必在此两点间。

断电检测法是万用表电阻档（或欧姆表）在断电电源情况下进行故障检测。根据实验

原理，电路中某两点应该导通（或电阻极小），万用表测出开路（或电阻很大），或某两点

应该开路（或电阻很大），但测得的结果为短路（或电阻很小）则故障在此两点间。

有时电路中多种或多个故障，并且相互掩盖或影响，但只要耐心细致的分析查找，是

能够检测出来的。

在选择检测方法时，要针对故障类型和电路结构情况选用。如短路故障或电路工作电

压较高（200V以上），不宜用通电法检测，被检测电路中含有微安表、集成电路等元件时,

不宜用断点法（电阻档）检测。因为这两种情况存在时，有损坏仪表、元件和触电的可能。

（B）检测顺序一般情况下。按故障部位直接检测，当故障原因和部位不易确定时,

按下列顺序进行：①检查电路连接有无错误。②检查电源供电系统，从电源进线、熔断器、

刀开关至电路输入端子，由后向前检查各部分有无电压，是否符合标准。对电子技术实验,

检查输入信号是否加入，输出是否有反应，是否符合设计要求。③主、副电路中元件、仪

器仪表、开关及连接导线是否完好和接触良好。④检测仪器部分，供电电源、输入、输出

调节，显示及探头、接地点等。

总之，故障检查的关键是迅速准确的找出故障点。因此在进行故障检查分析时，一定

要耐心，细致，善于思考，通过实践不断总结和积累成功的经验。

9.数据处理与曲线绘制

数据处理与曲线绘制是实验结束后进行的重要工件。这项工作进行得是否顺利，与实

验的预习、实验中的操作、结束时数据和判断关系极大.在此提出数据处理与曲线绘制是

把已获得实验数据作为原始依据，进行妥善处理和表示，从面得出实验结论。

（1）数据处理是将实验中获得的数据通过运算和分析后进行处理得出结论，而

不是根据需要的结论去处理数据。由于数据采集的方法、方式不同，运算方法和实验者的

经验不同，数据处理和结果差别较大。因此，要针对不同情况并通过回忆操作现场进行处

理。

（2）实验曲线的绘制实验曲线是以图形的形式。更直观地表达实验结果和规律的语

言。它既是实验的珍贵结果，也是实验者科学、艺术素质的反映。

四、实验守则

1.实验前必须仔细阅读实验内容，完成实验准备工作的全部要求，写好预习报告，

经指导教师审定合格后，方可做实验.

2.使用仪器和测量数据要认真仔细，不得将稳压电源输出端短路，不得用万用表电阻

档、电流档测电压.注意人身和设备安全.

3.实验时，必须在不接通电源的情况下接线.实验过程中如需要更换元器件和变动连

线时.必须切断电源.

4.实验时要严肃认真，仔细观察实验现象，认真做好记录.实验完成后，测量结果需

经指导教师审查签字后再拆除线路。拆线前，必须先切断电源。最后将全部仪器设备和器

材复归原位，清理好导线和实验桌后，方可离开实验室。

5.发生事故时，应立即断开电源，保护现场。待找出并排除故障后，方可继续进行实

验。

6.本次实验不用的元器件、仪器设备，未经教师允许不得动用。

7.爱护公共财产，使用仪器设备要严格遵守操作规程。损坏仪器设备，必须及时报告,

认真检查原因，从中吸取教训，并按规定的赔偿办法处理。

8.实验中不遵守实验室有关规定，表现不好又不听劝告者，停止其实验。

五、实验报告的要求与内容

实验报告是学生进行实验全过程的总结。它既是完成实验教学环节的凭证，也是今后

编写其他工程（实验）报告的参考资料。因此，要求文字简洁、工整、曲线图表清晰，实

验结论要有科学根据和分析。每个学生都应按时独立完成这项工作。

实验报告应包括以下内容：

1.实验目的

2.实验原理与说明

3.实验任务列出具体任务与要求，画出实验电路图、拟定主要步骤和数据记录表

格。

4.实验仪器与设备清单记录实验中使用的仪器与设备的名称、型号、规格和数量。

5.根据实验报告要求把测量的原始数据和观察的波形与现象进行加工整理，制成表

格，绘成曲线或波形。

6.对实验结果发生故障，则应在实验报告中写明故障现象，分析故障原因，说明排除

故障的方法。

7.回答提出的思考与讨论题

实验报告中的第一至第四项，应在预习时完成，实验中补充完善；第五至第七应在实

验中基本形成，实验结束后整理完善。

实验一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、原理说明

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。误差的大小与仪

表本身内阻的大小密切相关。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。R.

2.用“分流法”测量电流表的内阻-公+1

如图1-1所示。A为被测内阻(RA)的直流电流W

表。测量时先断开开关s,调节电流源的输出电流IIRB[

使A表指针满偏转。然后合上开关S,并保持I值不卜士匕1~

变，调节电阻箱RB的阻值，使电流表的指针指在1/2——

满偏转位置，此时有R.=±

IA=Is=1/2।--CD---1

RA=RB〃RI可调电流源

Ri为固定电阻器之值，RB可由电阻箱的刻度盘上读得。图1-1

3.用分压法测量电压表的内阻。

如图1-2所示。V为被测内阻(Rv)的电压表。

测量时先将开关S闭合，调节直流稳压电源的Rv__________A__________

输出电压，使电压表V的指针为满偏转。然后,一,

断开开关S,调节RB使电压表V的指示值减半。

此时有：RV=RB+RI

电压表的灵敏度为：S=Rv/U(Q/V)。式

中U为电压表满偏时的电压值。6

4.仪表内阻引起的测量误差(通常称之为方可调稳压源

法误差，而仪表本身结构引起的误差称为仪表基图1-2

本误差)的计算。

(1)以图1-3所示电路为例，K上的电压为

Ri1

URI=---------U,若R|=R2,则URI=—Uo

R1+R22

现用一内阻为Rv的电压表来测量URI值，当

RvRi

Rv与Ri并联后，RAB=----------，以此来替代

Rv+Ri

RVRI

Rv+Ri

上式中的Ri，则得UR=-------------------U

RvRi

-----------FR2

RV+RI

RvRi

RV+RIRi

绝对误差为△U=URI-URI=U(------------------------------)

RvRiR1+R2

---------+R2

Rv+Ri

-R?R2U

化简后得--------------------

Rv(R；+2R।R2+R；)+R।Rz(Ri+R2)

U

若RI=R2=RV>则得△U=-----

6

U'RI-URI-U/6

相对误差au%=---------------X100%=——X100%=-33.3%

URIU/2

由此可见，当电压表的内阻与被则电路的电阻相近时，测量的误差是非常大的。

(2)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。实际测量时，有两种测量线路，即：相对于电源而言，①电流表

A(内阻为RA)接在电压表V(内阻为Rv)的内侧；②A接在V的外测。两种线路见图

1-4(a)、(b)«

由线路(a)可知，只有当RxVVRv时，Rv的分流作用才可忽略不计，A的读数接

近于实际流过Rx的电流值。图(a)的接法称为电流表的内接法。

由线路(b)可知，只有当RX>>RA时，RA的分压作用才可忽略不计一，V的读数接近于

Rx两端的电压值。图(b)的接法称为电流表的外接法。

实际应用时，应根据不同情况选用合适的测量线路，才能获得较准确的测量结果。以

下举一实例.

在图1-4中，设：U=20V,RA=100Q,Rv=20K冬。假定Rx的实际值为10KQ。

如果采用线路(a)测量,经计算，A、V的读数分别为2.96mA和19.73V,故

Rx=19.73+2.96=6.667(KQ),相对误差为:(6.667-10)4-10X100=-33.3(%)

如果采用线路(b)测量，经计算，A、V的读数分别为1.98mA和20V,故

Rx=20+1.98=10.1(KQ),相对误差为：—+10X100=1(%)

三、实验设备

序号名称型号与规格数量备注

1可调直流稳压电源0〜30V二路DG04

2可调恒流源0500mA1DG04

3指针式万用表MF-47或其他1自备

4可调电阻箱0〜9999.9。1DG09

5电阻器按需选择DG09

四、实验内容

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1-1所示。RB可选代DG09目口的电阻箱(下同)。

S断开时的表S闭合时的表RBRi计算内阻RA

被测电流表量限

读数(mA)读数(mA)(Q)(Q)(Q)

0.5mA

5mA

2.根据“分压法”原理按图1-2接线，测定指针式万用表直流电压2.5V和10V档量

限的内阻。

被测电压表S闭合时表读S断开时表读RBRi计算内阻RvS

量限数(V)数(V)(KQ)(KQ)(KQ)(Q/v)

2.5V

10V

3.用指针式万用表直流电压10V档量程测量图1-3电路中R上的电压U5R1之值，并

计算测量的绝对误差与相对误差。

Riov计算值URI实测值U，R|绝对误差相对误差

uR2Ri

(KQ)(V)(V)△u(AU/U)X100%

12V10KQ50KQ

五、实验注意事项

1.在开启DG04挂箱的电源开关前，应将两路电压源的输出调节旋钮调至最小(逆时

针旋到底)，并将恒流源的输出粗调旋钮拨到2mA档，输出细调旋钮应调至最小。接通电

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.电压表应与被测电路并接，电流表应与被测电路串接，并且都要注意正、负极性

与量程的合理选择。

4.实验内容1、2中，Ri的取值应与RB相近。

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、RI等均会不同。实验时应按选定的表型自行确定。

六、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。

七、实验报告

1.列表记录实验数据，并计算各被测仪表的内阻值。

2.分析实验结果，总结应用场合。

3.对思考题的计算。

4.其他（包括实验的心得、体会及意见等）。

实验二常用船舶电工仪表的使用

一、实验目的

1.正确使用万用表检测电气设备运行参数和元器件的性能，以帮助查找、判断电气故

障。

2.正确使用钳形电流表检测电气设备运行参数，以帮助查找，判断电气故障。

3.正确使用兆欧表来检测电气设备的绝缘值，为对电气设备的监测、维修、保养提供

依据。

二、原理说明

1.万用表的原理

万用表是一种多用途的电表，可以用来侧量直流电压，直流电流、交流电压、电阻等。

它的特点是量程多、用途广，为电工及电子技术常用的检测仪器之一。分为指针式万用表

和数字式万用表。

一般的指针式万用表由表头、测量线路和转换开关主部分组成。万用表的表头采用高

灵敏的磁电系测量机构，其满偏转电流一股为几微安到几十微安。一般万用表直流电压档

内阻可达20〜100KC/V。交流电压档内阻稍低些，构成的万用表准确）M一般可达2.5级

以上。测量线路的各个不同部分通过转换开关与表头连接组成了多量程直流电流表、多量

程直流电压表、多量程整流系交流咆压表和多量程欧姆表。转换开关作为选择不同测量种

类和不同量程的切换开关。

万用表的工作原理简介如下。

1）直流电流的测量

直接利用一个高灵敏度的磁电式电流表串入待测量电路中就可以测量直流电流。为了

扩大电流表的量程，把表头与几个分流电阻并联，组成分流器，如图所示•测量时先将面

板上的转换开关旋至所需的量程，然后用测试笔（表棒）将万用表串接于被测电路中。

测■亶流电流的原理对■直流电压的原理

2）直流电压的测量

将表头与几个不同阻值的电阻串联就可似测量直流电压，改变串联电阻的阻值，即可

得到不同的量程，如图所示。

测量直流电压时除注意量程范围应符合测量要求外。还必须用恻试笔（表棒）将万用

表并接于被测电压的两端。

3）交流电压的测量

使被测交流电压经整流器（用半导体二极管

或氧化整流器）做全波或半半波整流以后，转化

为直流电压测量。右图是交流电压档简化原埋

图，它采用了两只硅二极管（ZCP11）构成半波

整流电路；并在测量线路中保留了表头回路的分

流电阻。

测量交流电压的标尺按正弦波有效值来刻

度。而电表的偏转角a是与整流电流的平均值成测・交流电压的原理

正比，所以万用表只能用来测量正弦电压。所测

交流电的频率应该在45Hz~1000Hz的范围内。

4）电阻的测量

测量原理基于欧姆定律。利用被测电阻接人电流回路前后

电路电流的改变，来衡量被测电阻阳的大小，从而达到测量电

阻的目的。

在右图所示的原理图中，Rx为被测申阻.R为电路的串联

电阻（兼作零欧姆调整电阻），E为电路的电源E由万用表内的

于电池组成。

利■电租的原理

表内电池的使用时间一长，电动势E会逐渐下降，造成电

流减小而产生误差。其明显的特征是当Rx=0时，指针不能偏转

到满刻度的位置，即零欧姆的刻度位置）。为此万用表都装有调零电位器R。在Rx=0（将

两测试笔短接）时，只要调整R的阻值：流过表头的电流仍能达到满偏转的电流使指针偏

转到满刻度即零欧姆），从而保证了正常测量。当两根测试笔（表棒）分开，未与被测电

阻Rx相接，则两笔间的电阻值为8。这时通过表头的电流为零，指针不动，表盘上欧姆刻

度为“8、

万用表上欧姆标尺是不均匀的。为了能共用一标尺通常都以标准档尺XI为基础。按

10的倍数来扩大电阻的量程，如RX1,RX10,RX100,RX1K,RX10K等。例如转换

开关旋在RX1K处，测试笔外接一被测电阻Rx。这时指针若指着刻度盘上的35C。则Rx=35

XlK=35KQo

测量电阻时，将转换开关旋到适当的欧姆档量程，再将两根测试笔短接，转动调零电

位器，使指针指在零欧姆的位置、然后用测试笔去测量待测的电阻。每换过一次欧姆档量

程都要重新调零。

2.钳形电流表的原理

通常在测量电流时，需将被测电路切断，才能将电流表或电流互感器的初级线圈串接

到被测电路中。而钳形电流表是在不需断开电路的情况下。进行电流测量的一种仪表。

钳形电流表具有使用方便，不用拆线、切断电源及重新接线的特点。但它的精度不高,

只能用于对设备或电路运行情况进行粗略了解，而不能用于需要精确测量的场合。

钳形电流表是由电流互感器和电流表组成的，如图所示。

感器的铁芯有一活动部分同手柄相连。当握紧

手柄时.电流互感器的铁芯便张开，将被测电

流的导线卡入钳口中，成为电流互感器的初级

线圈。放开手柄，则铁芯的钳口闭合。这时钳

口中通过导线的电流，便在次级线圈中产生感

应电流，其大小取决于导线的工作电流和圈数

比。电流表接在次级线圈的两端，它所指示的

申流取决于次级线圈中的电流，该电流的大小

与导线中工作电流咸正比。因此，将折算好的

刻度作为电流表的刻度。当导线中有工作电流

流过时，与次级线圈相接的电流表指针便按比例偏转，

指示出所测的电流值。钳形电流表中的电流互感器和普

通的电流互感器不同，它没有初级绕组，它的初级绕组就是

钳口中被测电流所通过的导线。

3.兆欧表的原理

兆欧表是用来测量绝缘电阻的仪表。绝缘材料的绝缘性

能会因受潮、发热、老化等原因而下降.当其达不到规定的

要求时，设备就不能正常使用。兆欧表主要由一台小容量、

输出高电压的手摇发电机和一只磁电系比率表及测量线路

组成，所以兆欧表也常被称为摇表。

由图可见兆欧表上有3个接线柱，分别是“线路端（L）”、

便携式兆欧表

“接地端（E）”和“屏蔽端（G）„测量时一般只使用兆欧表的

“线路端（L）”和“接地端（E）”两个接线端接被测对象。但在测量特高电阻或被测物表

面有较严重漏电时需使用“屏蔽端（G）”，以消除漏电引起的误差。

三、实验设备

序号名称型号与规格数量备注

1三相交流电源220VDG01

2直流稳压电源0~30V1DG04

3指针式万用表MF-500或其他1

4钳形电流表1

5兆欧表1

6三相鼠笼式异步电动机DJ241

7可调电阻箱。〜9999.9。1DG09

8电阻器按需选择DG09

四、实验内容

1.用万用表分别测量交流电压、直流电压、直流电流、电阻。

2用钳形电流表测量线路电流

3.正确使用兆欧表测量电机的绝缘值。

（1）在断电状态下，打开接线盒，将三相绕组分离，但原接线方式及各绕组的首、

尾端要作好记录，以便测量重新复原。

（2）测量各相对地绝缘

①将L线分别接A相，B相，C相绕组

②将E线接电机外壳

③摇动兆欧表手柄，转速为120转/分钟

④待指针指示稳定后，读取数值记入下表

电机型号绝缘值

A相B相C相

（3）测量相与相间绝缘值

①将L线接一相绕组，E线接另一相绕组

②摇动兆欧表手柄，转速为120转/分钟

③待指针指示稳定后，读取数值

④依次连接测量，数据填入下表

电机型号绝缘值

A-B相B-C相C-A相

（4）分析、二刖断

通常电气设备及电路设施对地绝缘值均应大于1MQ,否则要采取措施提高绝缘。

五、实验注意事项

1.万用表的使用及注意事项

1）在使用前将表笔插头与插孔插准，不能插错；将转换开关设置在正确的位置上，

不能放错。

2）在测量电流、电压时，如果对所测值大小不清楚，应将量程置于最高档上，以防

止表针打坏。然后断电，转换到合适的量程上测量，以减少测量误差，一般表针指表盘中

间区域精度较高。

3）测量直流电时，要注意被测量的极性，仪表的正负端应与被测电路的正负极对应,

测量电压时，仪表并联于电路，测量电流，仪表串联于电路。

4）测量2500V交流或直流高压时必须注意安全，防止触电，电路中有固定大电容器

件时，应事先放电。

5）测量交流电，须考虑测值的波形，万用表只适合测正弦量。

6）测量电阻时，被测电阻至少有一端与电路完全断开，并要切断电源再进行测量；

测量低值电阻时，要注意表笔的接触电阻；测量高电阻（大于10KQ）时，应注意不要形

成并联支路（如不要将二手同时分别触角表笔导体或触及电阻二端引线）

7）测量电阻时，每次选好量程档后，都需校零，将表笔短路，调节校零旋钮，使表

针指零，若指不到零，则应换电池或检查线路，排除故障较后再进行测量.

8）使用完毕后，应将转换开关置于“OFF”档或交流电压最大量程位置。

2.钳形电流表的使用及注意事项

1）测量前应将转换开关，置最大量程档，估测后再变换合适量程

2）不允许在测量电流时切换量程。

3）测量电流时，被测载流导线应放在钳口中央，以免产生误差。

4）应保证钳口紧密结合。

5）测量较小的电流时，为了得到较精确的数值，在条件许可的情况下，可把导线绕

几圈放进钳口测量，但实际测量值应为读数除以放进钳口内的导线数。

6）测量完毕后，一定要将转换开关置于最大量程档，以免再次使用时，由于疏忽未

选择量程而损坏仪表。

3.兆欧表的正确使用及其注意事项

1）测量电气设备绝缘电阻时，应根据设备额定电压的大小选用不同等级的兆欧表。

额定电压在500伏以上的设备，应选用1000V~2500V的兆欧表，额定电压在500V以下的

设备，一般选用500V或1000V的兆欧表，额定电压为36V以下的电气设备只能选用

100V-200V的兆欧表。

2）被测设备必须切断源，并将设备放电，以保障仪表和人身安全并使测量结果准确。

3）测量用连接导线，应用单股线分开连接，不能用双股线和绞线，以免绞线绝缘不

良引起测量误差。

4）测量前应对兆欧表进行一次开路和短路试验，检查仪表是否良好，连接线开路，

摇动兆欧表手柄，表针应指在“8”，连接线短路，摇动手柄，表针应指在“0”，否则表

有故障。

5）对有可能感应出高电压的设备，应采取必要的措施消除这种可能后，才能进行测

量。被测设备表面要擦干净，以免造成测量误差。

6）测量时，保持兆欧表转速度120转/分钟，要在表针指示稳定后读取数值。

7）在测量电缆的缆芯导体对外壳和绝缘电阻时，应将L线接缆芯导体，E线接电缆

金属护套，G线接电缆套芯之间的内层绝缘物，G线主要用以消除因表面漏电而引起的测

量误差。

六、实验报告

1.列表记录实验数据。

2.分析实验结果，总结应用场合。

3.其他（包括实验的心得、体会及意见等）。

实验三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。

二、原理说明

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21=0；对任何一个闭合回路而言，应有》U=0。

运用上述定律时必须注意各支路或闭合回路中电流的正方向。

三、实验设备

名称型号与规格数量备注

序号

1直流可调稳压电源0〜30V二路DG04

2万用表1自备

3直流数字电压表0〜200V1D31

4基尔霍夫定律实验电路板1DG05

四、实验内容

利用DG05实验挂箱上的“基尔霍夫定律/叠加原理”线路，按图3-1接线。

1.实验前先任意设定三条支路和三个闭合回路的电流正方向。图3-1中的L、L、h

的方向已设定。三个闭合回路的电流正方向可设为ADEFA、BADCB和FBCEF。

2.分别将两路直流稳压源接入电路，令Ui=6V,U2=12V«

3.熟悉电流插头的结构，将电流插头的两端接至数字毫安表的“+、一”两端。

4.将电流插头分别插入三条支路的三个电流插座中，读出并记录电流值。

5.用直流数字电压表分别测量两路电源及电阻元件上的电压值，记录之。

被测量Ii(mA)IXmA)L(mA)U1(V)U2(V)UEV)UAB(V)UAD(V)UCD(V)UDE(V)

计算值

测量值

I伽廉IIIIIIIII一

五、实验注意事项

1.本实验线路板系多个实验通用，本次实验中需使用电流插头。DG05上的冷应拨

向330Q侧，三个故障按键均不得按下。

2.所有需要测量的电压值，均以电压表测量的读数为准。Ui，5也需测量，不应取

电源本身的显示值。

3.防止稳压电源两个输出端碰线短路。

4.用指针式电压表或电流表测量电压或电流时，如果仪表指针反偏，则必须调换仪

表极性，重新测量。此时指针正偏，可读得电压或电流值。若用数显电压表或电流表测量,

则可直接读出电压或电流值。但应注意：所读得的电压或电流值的正确正、负号应根据设

定的电流参考方向来判断。

六、预习思考题

1.根据图3-1的电路参数，计算出待测的电流h、L、b和各电阻上的电压值，记入表

中，以便实验测量时，可正确地选定毫安表和电压表的量程。

2.实验中，若用指针式万用表直流毫安档测各支路电流，在什么情况下可能出现指针

反偏，应如何处理？在记录数据时应注意什么？若用直流数字毫安表进行测量时，则会有

什么显示呢？

七、实验报告

1.根据实验数据，选定节点A,验证KCL的正确性。

2.根据实验数据，选定实验电路中的任一个闭合回路，验证KVL的正确性。

3.将支路和闭合回路的电流方向重新设定，重复1、2两项验证。

4.误差原因分析。

5.心得体会及其他。

实验四叠加原理的验证

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：在有多个独立电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电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（某独立电源的值）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

序号名称型号与规格数量备注

1直流稳压电源0~30V可调二路DG04

2万用表1自备

3直流数字电压表0-200V1D31

4直流数字毫安表0~200mV1D31

5叠加原理实验电路板1DG05

四、实验内容

实验线路如图4-1所示，用DG05挂箱的“基尔夫定律/叠加原理”线路。

1.将两路稳压源的输出分别调节为12V和6V,接入Ui和U2处。

2.令Ui电源单独作用（将开关Ki投向Ui侧，开关K?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4-1。

3.令U2电源单独作用（将开关Ki投向短路侧，开关K2投向U?侧），重复实验步骤

2的测量和记录，数据记入表4-1o

4.令U,和6共同作用（开关K,和Kz分别投向U,和U2侧），重复上述的测量和记

录，数据记入表4-1。

表4-1

测量项目UlA

U2h12I3UABUoUADUDE

实验内容(V)(V)(mA)(mA)(mA)(V)(V)(V)(V)(V)

Ui单独作用

U2单独作用

U、U2耐怫

25辆伽

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4-1.

6.将Rs（330Q）换成二极管1N4007C即将开关K3投向二极管IN4007侧），重复1〜

5的测量过程，数据记入表4-2。

7.任意按下某个故障设置按键，重复实验内容4的测量和记录，再根据测量结果判断

出故障的性质。

表4-2

测量项目

Uiu2II1213UABUcDUADUDEUfA

实验内容(V)(V)(mA)(mA)(mA)(V)(V)(V)(V)(V)

U,单独作用

U2单独作用

Ul、U2?W御

25单独怫

五、实验注意事项

I.用电流插头测量各支路电流时，或者用电压表测量电压降时，应注意仪表的极性，

正确判断测得值的+、一号后，记入数据表格。

2.注意仪表量程的及时更换。

六、预习思考题

1.在叠加原理实验中，要令Ul、U2分别单独作用，应如何操作？可否直接将不作用

的电源（Ui或U2）短接置零？

2.实验电路中，若有一个电阻器改为二极管，试问叠加原理的迭加性与齐次性还成立

吗？为什么？

七、实验报告

1.根据实验数据表格，进行分析、比较，归纳、总结实验结论，即验证线性电路的叠

加性与齐次性。

2.各电阻器所消耗的功率能否用叠加原理计算得出？试用上述实验数据，进行计算并

作结论。

3.通过实验步骤6及分析表格4-2的数据，你能得出什么样的结论？

4.心得体会及其他。

实验五戴维宁定理和诺顿定理的验证

有源二端网络等效参数的测定

一、实验目的

1.验证戴维宁定理和诺顿定理的正确性，加深对该定理的理解。

2.掌握测量有源二端网络等效参数的一般方法。

二、原理说明

1.任何一个线性含源网络，如果仅研究其中一条支路的电压和电流，则可将电路的其

余部分看作是一个有源二端网络(或称为含源一端口网络)。

戴维宁定理指出：任何一个线性有源网络，总可以用一个电压源与一个电阻的串联来

等效代替，此电压源的电动势Us等于这个有源二端网络的开路电压Uoc,其等效内阻

Ro等于该网络中所有独立源均置零(理想电压源视为短接，理想电流源视为开路)时的等

效电阻。

诺顿定理指出：任何一个线性有源网络，总可以用一个电流源与一个电阻的并联组合

来等效代替，此电流源的电流Is等于这个有源二端网络的短路电流Isc，其等效内阻Ro定

义同戴维宁定理。

Uoc(Us)和Ro或者Isc(Is)和Ro称为有源二端网络的等效参数。

2.有源二端网络等效参数的测量方法

(I)开路电压、短路电流法测Ro

在有源二端网络输出端开路时，用电压表直接测

其输出端的开路电压Uoc,然后再将其输出端短路，

用电流表测其短路电流Isc,则等效内阻为

Uoc

Ro=------

Isc

如果二端网络的内阻很小，若将其输出端口短路图5-1

则易损坏其内部元件，因此不宜用此法。

(2)伏安法测Ro被

用电压表、电流表测出有源二端网测

络的外特性曲线，如图5-1所示。根据有

源

外特性曲线求出斜率tg。，则内阻网

络

△UUoc

Ro=tg4>=------=------。

△IIsc

也可以先测量开路电压Uoc,

再测量电流为额定值IN时的输出

Uoc-UN

端电压值UN，则内阻为Ro=------------o

被

IN

测

稳

半电压法测

(3)Ro有