電工實(shí)驗(yàn)基本知識(shí)與基本測(cè)量

第一部分  實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)(本實(shí)驗(yàn)2學(xué)時(shí))
1. 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?br>（1） 學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)室規(guī)章制度和安全用電知識(shí)；
（2） 熟悉實(shí)驗(yàn)室供電情況；
（3） 通過(guò)對(duì)電阻、電壓、電流的測(cè)量，熟悉并掌握萬(wàn)用表和直流穩(wěn)壓電源的使用方法；
（4） 驗(yàn)證KCL、KVL；
 （5） 驗(yàn)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(shí)驗(yàn)器材與設(shè)備
    實(shí)驗(yàn)線路板、直流電壓表、直流電流表、萬(wàn)用表、直流穩(wěn)壓電源等。
   3. 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與要求    
（1） 驗(yàn)證KCL、KVL、疊加定理的實(shí)驗(yàn)參考線路見(jiàn)圖1-1。
    （2） 接線前，用萬(wàn)用表Ω檔測(cè)量各電阻值，并與標(biāo)稱值對(duì)照驗(yàn)證；

圖1-1  實(shí)驗(yàn)參考線路圖
     （3） 按實(shí)驗(yàn)線路〔見(jiàn)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(wú)誤后，通電并按實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊筮M(jìn)行各項(xiàng)測(cè)量與驗(yàn)證
      1） 測(cè)量各支路電流，驗(yàn)證KCL；
      2） 測(cè)量?jī)删W(wǎng)孔內(nèi)各段電壓，驗(yàn)證KVL；
       3） 測(cè)量US1、US2共同作用時(shí)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(cè)各電源單獨(dú)作用下時(shí)所選支路電壓和電流，驗(yàn)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(shí)驗(yàn)前到實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行調(diào)研。了解實(shí)驗(yàn)設(shè)備及各儀表型號(hào)及使用方法，抄錄實(shí)驗(yàn)
設(shè)備上與本實(shí)驗(yàn)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(duì)電路進(jìn)行計(jì)算并寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)報(bào)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(shí)驗(yàn)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(jì)算；
 3） 選取1條支路按疊加定理計(jì)算該支路電流；
 4） 設(shè)計(jì)并列出實(shí)驗(yàn)計(jì)算表格，填寫(xiě)計(jì)算數(shù)據(jù)；
      5） 設(shè)計(jì)并列出實(shí)驗(yàn)測(cè)試數(shù)據(jù)表格，備用。（計(jì)算表格和測(cè)試數(shù)據(jù)表格可以合二為一，以便對(duì)照。）示例見(jiàn)表1-1、表1-2，其余自行設(shè)計(jì)。 

  表1-1  KCL驗(yàn)證

表1-2  疊加定理驗(yàn)證

 
 5. 實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)
    （1） 注意各儀表的量程和使用方法。
    （2） 注意“方向”。
    6. 實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求
   （1） 計(jì)算所測(cè)各電阻的相對(duì)誤差；
   （2） 用具體數(shù)據(jù)分析說(shuō)明如何驗(yàn)證KCL和KVL；
   （3） 用具體數(shù)據(jù)分析說(shuō)明如何驗(yàn)證疊加定理。
 7. 思考題
  （1）如何用萬(wàn)用表測(cè)量電阻?在線測(cè)量會(huì)產(chǎn)生什么問(wèn)題？電路帶電時(shí)測(cè)量又會(huì)產(chǎn)生什么問(wèn)題？
  （2） 如何把萬(wàn)用表所測(cè)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(lái)？
 （3） 數(shù)字萬(wàn)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(wàn)用表和直流穩(wěn)壓電源應(yīng)注意什么事項(xiàng)？
      （5） 如何驗(yàn)證KCL、KVL和疊加定理？
（6） 你記住了實(shí)驗(yàn)規(guī)則中哪幾個(gè)重要條文？
第二部分  學(xué)生預(yù)習(xí)指導(dǎo)
1．實(shí)驗(yàn)前1周，安排學(xué)生預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)。學(xué)生預(yù)習(xí)的主要內(nèi)容：
（1）詳細(xì)閱讀實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)，了解實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?nèi)容和要求；閱讀附錄中有關(guān)儀表的使用知識(shí)；
（2）在開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室的時(shí)間到實(shí)驗(yàn)室調(diào)研，了解實(shí)驗(yàn)設(shè)備和儀器；
（3）抄錄實(shí)驗(yàn)線路圖和電路參數(shù)；
（4）做預(yù)習(xí)報(bào)告（和實(shí)驗(yàn)報(bào)告是同一份報(bào)告，要求用標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)報(bào)告紙）。預(yù)習(xí)報(bào)告主要內(nèi)容：
a.實(shí)驗(yàn)名稱、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?；b.實(shí)驗(yàn)線路和參數(shù)；c.實(shí)驗(yàn)步驟；d.設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)表格（指導(dǎo)書(shū)中只給了部分提示表格，需要自己完成所有實(shí)驗(yàn)必需的表格。每個(gè)表格至少應(yīng)有計(jì)算值、測(cè)量值等欄目。）；e.完成所有應(yīng)該在實(shí)驗(yàn)前必須的對(duì)電路的計(jì)算，并把計(jì)算值填入到相應(yīng)表格中。以便和實(shí)驗(yàn)測(cè)量值相對(duì)照。
第三部分  實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)
1． 第一次實(shí)驗(yàn)需要講解實(shí)驗(yàn)室規(guī)則和實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)，主要有：
（1）實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)；
（2）到實(shí)驗(yàn)室必須帶實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)報(bào)告和實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)，以及必要的文具；
（3）養(yǎng)成良好的風(fēng)氣，遵守紀(jì)律，按時(shí)進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室，遲到者不準(zhǔn)進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室。遲到兩次以上實(shí)驗(yàn)成績(jī)按零分計(jì)。
（4）遵守操作規(guī)程，注意人身安全和設(shè)備安全；
（5）愛(ài)護(hù)實(shí)驗(yàn)設(shè)備和儀器，小心使用，實(shí)驗(yàn)中既動(dòng)手又動(dòng)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(shí)驗(yàn)每人一組，獨(dú)立在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成。
（7）實(shí)驗(yàn)中把實(shí)驗(yàn)測(cè)量數(shù)據(jù)先記在草稿紙上（不要直接寫(xiě)在預(yù)習(xí)報(bào)告上，以免有錯(cuò)誤，造成涂改）；如果發(fā)現(xiàn)測(cè)量值與計(jì)算值的偏差比較大，需要找出偏差原因。
（8）實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)不要急于拆除實(shí)驗(yàn)線路，要把實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)交給實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)老師審閱，無(wú)誤后再拆除線路。整理實(shí)驗(yàn)臺(tái)，搞好實(shí)驗(yàn)室衛(wèi)生。
（9）實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)認(rèn)真填寫(xiě)實(shí)驗(yàn)日志（每個(gè)實(shí)驗(yàn)臺(tái)一本，按規(guī)定欄目填寫(xiě)）。
（10）實(shí)驗(yàn)后，認(rèn)真完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。實(shí)驗(yàn)報(bào)告不是簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)記錄，應(yīng)該有根據(jù)實(shí)驗(yàn)情況的數(shù)據(jù)分析、說(shuō)明，應(yīng)該有實(shí)驗(yàn)心得、體會(huì)和實(shí)驗(yàn)結(jié)論，以及完成實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)中要求完成的思考題。
2．指導(dǎo)教師介紹實(shí)驗(yàn)設(shè)備和安全用電知識(shí)。
3．指導(dǎo)教師簡(jiǎn)明扼要地介紹儀器儀表的使用知識(shí)。本次實(shí)驗(yàn)介紹：直流電壓表、電流表、萬(wàn)用表的使用方法和使用注意事項(xiàng)。
4．學(xué)生開(kāi)始實(shí)驗(yàn)時(shí)教師逐個(gè)檢查實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)報(bào)告完成情況，并在報(bào)告的“預(yù)習(xí)”欄內(nèi)給出預(yù)習(xí)成績(jī)。
5．指導(dǎo)學(xué)生正確進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，正確使用儀器儀表。主要注意事項(xiàng)：
a.直流電流表要串接在電路中，若與負(fù)載并聯(lián)，就會(huì)燒表（萬(wàn)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(cè)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(cè)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(wàn)用表測(cè)量電阻時(shí)，必須斷開(kāi)被測(cè)電路，在線則無(wú)法測(cè)量。若帶電測(cè)量則會(huì)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(duì)于完成實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)，并填寫(xiě)了實(shí)驗(yàn)日志后，當(dāng)時(shí)給出操作成績(jī)。操作成績(jī)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(dú)立完成情況；f.時(shí)間受否超時(shí)。