电路实验指导手册分析.doc

电 路 实 验 指 导 手 册 电 路 实 验 目 录 实验一 常用电工仪表的测量与误差分析 1 实验二 仪表的误差减小方法和量程扩展 5 实验三 基尔霍夫定律验证和电位的测定 10 实验四 叠加原理验证 14 实验五 戴维南定理验证和有源一端口网络的研究 17 实验六 受控源VCCS、VCVS、CCVS、CCCS的特性曲线 23 实验七 R—C一阶电路响应与研究 31 实验八 二阶电路的响应研究 38 实验九 元件参数测量 42 实验十 阻抗的串联、并联和混联 46 实验十一 互感电路的测量 49 实验十二 日光灯cosφ的提高 54 实验十三 三相交流电路 57 附录一 MC1050/MC1098多功能智能仪表板的使用与操作 60 附录二 MC1026三相功率表板的使用与操作 62 附录三 示波器的说明及使用 63 电路实验—01 实验一 常用电工仪表的测量与误差分析 实验目的 掌握系统误差和随机误差的概念。 学会分析系统误差和随机误差的方法。 实验原理与说明 （一）测量方法 根据获得测量结果的方法不同，测量可以分为两大类：直接测量和间接测量。 直接测量法 直接测量法是指被测量与其单位量作比较，被测量的大小可以直接从测量的结果得出。例如：用电压表测量电压，读数即为被测电压值，这就是直接测量法。 直接测量法又分直接读数法和比较法两种。 上述用电压表测量电压，就是直接读数法，被测量可直接从指针指示的表面刻度读出。这种测量方法的设备简单，操作方便，但其准确度较低，测量误差主要来源于仪表本身的误差，误差最小约可达±0.05%。 比较法是指测量时将被测量与标准量进行比较，通过比较确定被测量的值。例如用电位差计测量电压源的电压，就是将被测电压源的电压与已知标准电压源的电压相比较，并从指零仪表确定其作用互相抵消后，即可以刻度盘读得被测电压源的电压值。比较法的优点是准确度和灵敏度都比较高，测量误差主要决定于标准量的精度和指零仪表的灵敏度，误差最小约可达±0.001%，比较法的缺点是设备复杂，价格昂贵，操作麻烦，仅适用于较精密的测量。 间接测量法 间接测量法是指测量时测出与被测量有关的量，然后通过被测量与这些量的关系式，计算得出被测量。例如用伏安法测量电阻，首先测得被测电阻上的电压和电流，再利用欧姆定律求得被测电阻值。间接测量法的测量误差较大，它是各个测量仪表和各次测量中误差的综合。 （二）测量误差 测量中，无论采用什么样的仪表，仪器和测量方法，都会使测量结果与被测量的真实值（即实际值或简称真值）之间存在着差异，这就是测量误差。测量误差可分为三类，即系统误差，偶然误差和疏忽误差。 系统误差 系统误差的特点是测量结果总是向某一方向偏离，相对于真实值总是偏大或偏小，具有一定的规律性，根据其产生的原因可分为：仪表误差，理论或方法误差，个人误差。 （1）仪表误差 仪表在规定的正常工作条件下使用（仪表使用在规定的温度、湿度，规定的安置方式，没有外界电磁场的干扰等），由于仪表本身结构和制造工艺上的不完善所引起的误差，叫做仪表的基本误差。例如仪表偏转轴的磨损，标尺刻度的不准等引起的误差，都是属于基本误差，是仪表本身所固有的。 由于仪表在非正常工作条件下使用而引起的误差，叫仪表的附加误差。例如外界电磁场的干扰所引起的误差，就属于附加误差。 仪表误差有两种表示方法： ①　绝对误差 用仪表测量一个电量时，仪表的指示值Ax与被测量的实际值A0之差，叫绝对误差，用△表示： △=Ax-A0 式（1—1） 绝对误差的单位与被测量的单位相同。绝对误差在数值上有正负之分。 ②　相对误差 用绝对误差无法比较两次不同测量结果的准确性，例如用电流表测量100mA的电流时，绝对误差为+1mA，又若测量10mA电流时，绝对误差为+0.25mA，虽然绝对误差是前者大于后者，但并不能说明后者的测量比前者准确，要使两次测量能够进行比较，必须采用相对误差。 通常把仪表的绝对误差△与被测量的实际值的比值的百分比，叫相对误差，用表示。 ×100% 式（1—2） 因为测量值Ax与实际值A0相差不大，故相对误差也可近似表示为： ×100% 式（1—3） 用相对误差分析上述两次测量结果：第一次测量中，被测电流的相对误差为： ×100% = ×100% = +1% 第二次测量中被测电流的相对误差为： ×100% =×100% = +2.5% 从计算结果看出，第一次测量的绝对误差虽大，但相对误差较小，所以第一次测量比第二次测量的结果准确。 （2）理论误差或方法误差 这是指实验本身所依据的理论和公式的近似性，或者对实验条件及测量方法考虑得不周到带来的