电路实验思考题答案
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rlc串联谐振电路实验报告思考题答案
RLC串联谐振电路实验报告思考题答案
在本次实验中,我们学习了RLC串联谐振电路的基本原理和特性。
通过实验,
我们掌握了串联谐振电路的频率响应、幅频特性和相频特性等重要参数。
以下
是对实验中出现的一些思考题的答案:
1. 为什么在串联谐振电路中,电感、电容和电阻的串联组合能够产生谐振现象?答:在串联谐振电路中,电感、电容和电阻的串联组合能够产生谐振现象是因
为它们共同构成了一个能够在特定频率下产生共振的系统。
当电感和电容的谐
振频率与外加交流电源的频率相同时,电路中的电感和电容会发生共振,使得
电路的阻抗最小,从而产生谐振现象。
2. 在实验中,我们如何测量串联谐振电路的谐振频率和品质因数?
答:在实验中,我们可以通过改变外加交流电源的频率,观察电路中电压和电
流的变化来测量串联谐振电路的谐振频率。
谐振频率对应的电压和电流幅值最大,品质因数可以通过谐振频率和带宽的比值来计算得到。
3. 串联谐振电路的幅频特性和相频特性有什么特点?
答:串联谐振电路的幅频特性表现为在谐振频率附近有一个幅值最大的谐振峰,而在谐振频率之外,幅值会逐渐减小。
相频特性表现为在谐振频率附近有一个
相位最小的谐振谷,而在谐振频率之外,相位会逐渐增大或减小。
这些特点可
以帮助我们更好地理解串联谐振电路在不同频率下的响应特性。
通过本次实验,我们对RLC串联谐振电路的特性有了更深入的了解,并学会了
如何测量和分析串联谐振电路的频率响应。
这将为我们今后的学习和研究提供
坚实的基础。
实验一电阻元件伏安特性(d e)测绘1、设某器件伏安特性曲线(de)函数式为I=f(U),试问在逐点绘制曲线时,其坐标变量应如何放置在平面内绘制xOy直角坐标系,以x轴为电压U,y轴为电流I,观察I和U(de)测量数据,根据数据类型合理地绘制伏安特性曲线.2、稳压二极管与普通二极管有何区别,其用途如何普通二极管(de)主要特性是单向导电性,也就是在正向电压(de)作用下,导电电阻很小;而在反向电压作用下导电电阻极大或无穷大.正因为二极管具有上述特性,电路中常把它用在整流.稳压二极管(de)特点就是加反向电压击穿后,其两端(de)电压基本保持不变.稳压二极管用来稳压或在串联电路中作基准电压.普通二极管和稳压二极管都是PN半导体器件,所不同(de)是普通二极管用(de)是单向导电性,因为电压源有一定内阻,随着负载(de)增大,内阻(de)压降也增大,因此外特性呈下降趋势 . 电流源实际也有一个内阻,是与理想恒流源并联(de),当电压增加时,同样由于内阻(de)存在,输出(de)电流就会减少,因此,电流源(de)外特性也呈下降(de)趋势. 不是.当负载大于稳压源对电压稳定能力时,就不能再保持电压稳定了,若负载进一步增加,最终稳压源将烧坏. 实际(de)恒流源(de)控制能力一般都有一定(de)范围,在这个范围内恒流源(de)恒流性能较好,可以基本保持恒流,但超出恒流源(de)恒流范围后,它同样不具有恒流能力了,进一步增加输出(de)功率,恒流源也将损坏.实验三叠加原理实验U1、U2分别单独作用,应如何操作可否直接将不作1、在叠加原理实验中,要令U1或U2)置零连接用(de)电源(在叠加原理实验中,要令U1单独作用,则将开关K1投向U1侧,开关K2投向短路侧;要令U2单独作用,则将开关K1投向短路侧,开关K2投向U2侧.不能直接将不作用(de)电源置零连接,因为实际电源有一定(de)内阻,如这样做,电源内阻会分去一部分电压,从而造成实验数据不准确,导致实验误差.2、实验电路中,若有一个电阻器改为二极管,试问叠加原理(de)叠加性与齐次性还成立吗为什么成立.当电流沿着二极管(de)正向流过二极管时,叠加原理(de)叠加性与齐次性都成立,但当反向流过二极管时,会由于二级管(de)单向导电性而使得无法验证叠加原理(de)正确性,但这只是由于二极管(de)性质造成(de).实验四戴维南定理和诺顿定理(de)验证——线性有源二端网络等效参数(de)测定1/f=2ms,假设两个周期共占据4格,则2ms/4==500μs,即“t/div ”应置于500μs(de)位置.实验六 一阶动态电路(de)研究1、什么样(de)电信号可作为RC 一阶电路零输入响应、零状态响应和完全响应(de)激励源阶跃信号可作为RC 一阶电路零输入响应激励源;脉冲信号可作为RC 一阶电路零状态响应激励源;正弦信号可作为RC 一阶电路完全响应(de)激励源,2、已知RC 一阶电路R=10K Ω,C=μF,试计算时间常数τ,并根据τ值(de)物理意义,拟定测量τ(de)方案.()ms s RC 111.010*******63=⨯=⨯⨯⨯==--τ.测量τ(de)方案:如右图所示电路,测出电阻R(de)值与电容C(de)值,再由公式τ=RC 计算出时间常数τ.3、何谓积分电路和微分电路,他们必须具备什么条件它们在方波序列脉冲(de)激励下,其输出信号波形(de)变化规律如何这两种电路有何功用积分电路:输出电压与输入电压(de)时间积分成正比(de)电路;应具备(de)条件:⎰≈dt RC u u S C 1.微分电路:输出电压与输入电压(de)变化率成正比(de)电路;应具备(de)条件:dt d RC u u SR≈.在方波序列脉冲(de)激励下,积分电路(de)输出信号波形在一定条件下成为三角波;而微分电路(de)输出信号波形为尖脉冲波.功用:积分电路可把矩形波转换成三角波;微分电路可把矩形波转换成尖脉冲波.实验七 用三表法测量电路等效参数1、在日常生活中,当日光灯上缺少了启辉器时,人们常用一根导线将启辉器(de)两端短接一下,然后迅速断开,使日光灯点亮;或用一只启辉器去点亮多只同类型(de)日光灯,这是为什么当开关接通(de)时候,电源电压立即通过镇流器和灯管灯丝加到启辉器(de)两极.220伏(de)电压立即使启辉器(de)惰性气体电离,产生辉光放电.辉光放电(de)热量使双金属片受热膨胀,两极接触.电流通过镇流器、启辉器触极和两端灯丝构成通路.灯丝很快被电流加热,发射出大量电子.这时,由于启辉器两极闭合,两极间电压为零,辉光放电消失,管内温度降低;双金属片自动复位,两极断开.在两极断开(de)瞬间,电路电流突然切断,镇流器产生很大(de)自感电动势,与电源电压叠加后作用于管两端.灯丝受热时发射出来(de)大量电子,在灯管两端高电压作用下,以极大(de)速度由低电势端向高电势端运动.在加速运动(de)过程中,碰撞管内氩气分子,使之迅速电离.氩气电离生热,热量使水银产生蒸气,随之水银蒸气也被电离,并发出强烈(de)紫外线.在紫外线(de)激发下,管壁内(de)荧光粉发出近乎白色(de)可见光.路问电路(de)总电流增大还是减小,此时感性原件上(de)电流和功率是否改变总电流减小;此时感性原件上(de)电流和功率不变.3、提高线路功率因数,为什么只采用并联电容器法,而不用串联法,所并(de)电容器是否越大越好采用并联电容补偿,是由线路与负载(de)连接方式决定(de):在低压线路上(1KV 以下),因为用电设备大多数是电机类(de),都是感性负载,又是并联在线路上,线路需要补偿(de)是感性无功,所以要用电容器并联补偿.串联无法补偿.电容器是无功元件,如果补偿过头,造成过补偿,线路中(de)容性无功功率过大,线路(de)功率因数一样会降低.所以补偿要恰到好处(适量),不是越大越好.1.参阅课外资料,了解日光灯(de)启辉原理.工作原理是:当开关接通(de)时候,电源电压立即通过镇流器和灯管灯丝加到启辉器(de)两极.220伏(de)电压立即使启辉器(de)惰性气体电离,产生辉光放电.辉光放电(de)热量使双金属片受热膨胀,两极接触.电流通过镇流器、启辉器触极和两端灯丝构成通路.灯丝很快被电流加热,发射出大量电子.这时,由于启辉器两极闭合,两极间电压为零,辉光放电消失,管内温度降低;双金属片自动复位,两极断开.在两极断开(de)瞬间,电路电流突然切断,镇流器产生很大(de)自感电动势,与电源电压叠加后作用于管两端.灯丝受热时发射出来(de)大量电子,在灯管两端高电压作用下,以极大(de)速度由低电势端向高电势端运动.在加速运动(de)过程中,碰撞管内氩气分子,使之迅速电离.氩气电离生热,热量使水银产生蒸气,随之水银蒸气也被电离,并发出强烈(de)紫外线.在紫外线(de)激发下,管壁内(de)荧光粉发出近乎白色(de)可见光.支路,试问电路(de)总电流是增大还是减小,此时感性元上(de)电流和功率是否改变感性元件上(de)电流和功率不变,因为对感性负荷并联电容器(de)目(de)就是减少原来供电回路上(de)工作电流,从而达到减少线损、减少对变压器功率(de)占用、提高工作电压(de)目(de).并联上电容器后,有一部分电流在感性负荷与电容器之间来回流动,所以感性负荷上(de)电流没有任何减小,它(de)功率也不受任何影响.电路(de)总电流有变化,在欠补偿条件下是使电流减小(de),在严重过补偿时电流是增加(de).负载(de)功率不会变化,只是总(de)输入电流会降低.提高了电路(de)功率因数,用得比不并电容更少(de)电能.4.提高线路功率因数为什么只采用并联电容器法,而不用串联法并联(de)电容器是否越大越好在并联电容之前,电感单独于电源进行能量交换,它所消耗(de)无功功率全部由电源供给.并联电容后,电感与电容也进行着能量交换,或者说电容“产生”(de)无功功率部分(de)补偿了电感所“消耗”(de)无功功率.从而减少了电源提供(de)无功功率,这样就提高了功率因数.而串联电容会改变日光灯(de)工作电压可能使日光灯无法点亮电容器也是无功元件,如果补偿过头,造成过补偿,线路中(de)容性无功功率过大,线路(de)功率因数一样会降低.所以补偿要恰到好处(适量),不越大越好.实验九三相交流电路(de)研究1、试分析三相星形联接不对称负载在无中线(de)情况下,当某相负载开路或短路时会出现什么情况如果接上中线,情况又如何三相星形联接不对称负载在无中线(de)情况下,当某相负载开路或短路时负载重(de)那相(de)电压就变低;如果接上中线,三相电压趋于平衡.2、本次实验中为什么要通过三相调压器将380V(de)市电线电压降为220V(de)线电压使用这是为了用电安全,因为实验台是金属做(de),为了防止漏电,导致威胁到实验操作者(de)人身安全,也为了保护电路,使得电路作三相不对称负载时,不会因电压过大而烧坏电路,所以要通过三相调压器将380V(de)市电线电压降为220V(de)线电压使用.。
电路分析实验思考题汇总2014/11基尔霍夫定律1、图1-1的电路中,C、D两结点的电流方程是否相同?为什么?相同,与C、D两个结点相关的电流都是I1、I2、I3,C点:I1+I2+I3=0,D点:—(I1+I2+I3)=0,去掉负号后完全相同。
2、在图1-1的电路中可以列几个电压方程?它们与绕行方向有无关系?3个,与绕行方向无关3、实验中,若用指针式万用表直流毫安档测量各支路电流,什么情况下可能出现毫安表指针反偏,应如何处理,在记录数据时应注意什么?若用数字万用表进行测量时,则会有什么显示呢?当电压电流的实际方向与参考方向相反时,指针表反偏;将测量表笔对调;记录时注意数据要加负号。
数字表出现负号4、如何根据实验数据验证基尔霍夫电流定律(KCL)与电压定律(KCL)的正确性?KCL:C点:I1+I2+I3=(代入数字),结果等于或近似于零。
(要公列式,代数字)。
KVL:选定绕行方向,自行验证。
线性电路叠加性和齐次性1、叠加原理中U S1, U S2分别单独作用,在实验箱中应如何操作?可否将要去掉的电压源处(U S1或U S2)直接短接?直接短路会损坏电源。
应首先将其连线拆去,原接电压源处短路连接。
2、上述实验电路中,若有一个电阻元件改为二极管,试问叠加性与齐次性还成立吗?为什么?叠加性与齐次性只适用于线性电路,二极管为非线性元件3、根据表2-1实验数据一,通过求各支路电流和各电阻元件两端电压,验证线性电路的叠加性与齐次性。
列公式代数字计算来验证4、各电阻元件所消耗的功率能否用叠加原理计算得出?试用上述实验数据计算、说明。
不能够。
功率P=I2R=U2/R,为二次函数,非线性函数5、根据实验数据,说明叠加性与齐次性是否适用于非线性电路。
列公式代数字验证。
电源等效变换1、理想电压源的输出端为什么不允许短路?理想电流源的输出端为什么不允许开路?理想电压源内阻为0,短路则电流为无穷大;理想电流源(即恒流源)内阻无穷大,开路则端电压无穷大,都会损坏设备。
思考题实验一 直流实验单元的基本操作练习(1)图4-9(a )(b)(c )(d )各图中R 的存在对虚线框所示的电源外特性有何影响?试定性作出各图的外特性曲线。
(a ) (b ) (c )(d ) 图4-9 电阻R 对电源外特性的影响解析 (a)对电压源无影响。
S U U =(b)随U 增大,电流源输出电流I 渐小。
S UI I R =-(c)随I 增大,电压源输出电压U 渐小。
S U U RI =-(d)对电流源无影响。
S I I =实验二 故障检查判断下列论述是否正确,并说明理由。
(1) 任何情况下,一根导线的两端电压必为零。
解析:错。
如含电压源电路中断了的导线两端电压不为零,而为电源电压。
(2)电路中,两端电压为零的导线必是好导线。
解析:错。
已有一处导线断了的情况下,另一根断导线两端电压也为零。
故一般不能根据两端电压为零就判定是好导线,而应该是测电阻。
(3)断开支路(无源)中的元件两端电压必为零。
解析:错。
若支路中含有储能元件(电感、电容等),且在支路断开前已充电,则断开后两端电压不为0.(4)支路中的元件两端电压不为零,则该支路必有电流通过。
解析:错。
元件处断路,两端电压不为零时,该支路没有电流通过。
实验四 线性有源一端口网络等效参数的测定(1)某同学在采用图4-23所示的线路测量一端口网络的开路电压OC U 时,将电压表接在b 、c 间,他认为调节0R 使检流计指零时,电压表的示值U 即为不含仪表内阻影响的开路电压OC U ,即U=OC U 。
试问该想法是否正确?为什么?解析:不正确。
将电压表接在b 、c 之间时,电压表示值为含有电压表内阻在内的开路电压。
(2)试设计1~2种不同于“实验原理与说明”中介绍的测量等效参数的方法,并简述其特点。
解析:测eq R 的其他方法:①伏安法用电压表、电流表测出有源一端口网络的外特性曲线,根据外特性曲线求出斜率tan ϕ,则eq OC NN U U R I -=。
电⼯电⼦基础实验(电路与信号实验部分思考题)5.7 传输⽹络的幅频和相频特性3、半功率点频率是如何定义的。
计算图3电路的半功率点频率,并简述实验中测量半功率点频率的⽅法。
答:在传输⽹络中当传输信号频率w=wc 时,⽹络输出功率是最⼤输出功率的⼀半,称wc 为半功率点。
实验中有两种⽅法:(1)利⽤幅频特性在图3找到VR/VS=0.707的频率点即半功率点;(2)利⽤相频特性,⽤双迹法找到相位差为45°的频率点即半功率点。
5.6 受控源仿真1.理想运算放⼤器的主要特点有哪些?答:1.开环差模电压增益Aud →∞;2.差模输⼊电阻Rid →∞3.差模输出电阻Rod →04. KCMR →∞5.输⼊失调电流IIO 、失调电压UIO 和它们的温漂均为零;6.输⼊偏置电流IIB=07. 3dB 带宽BW=∞8.虚短和虚断。
2.请模拟⼀下,看受控源的控制特性是否适⽤于交流信号?加⼤输⼊信号后,输出电压波形会产⽣什么形状?答:适⽤于交流信号。
加⼤输⼊信号后,输出电压波形先按⽐例被放⼤,但随着输⼊信号的不断加⼤输出电压会产⽣失真,波形的上限和下限被限伏。
3.在运算放⼤器电源引出线的负端加⼀负向电源电压-18伏,重复问题2,观察输出波形。
答:适⽤于交流信号。
加⼤输⼊信号后,输出电压波形先按⽐例被放⼤,但随着输⼊信号的不断加⼤输出电压会产⽣失真,波形的上限和下限被限伏。
HzRC w c 3.73/1/1===τ5.2 基尔霍夫定律5.1 ⾮线性电阻伏安特性1、稳压管的稳压功能是利⽤特性曲线的哪⼀部分,在伏安特性曲线上标出,为什么?答:稳压管的稳压功能利⽤特性曲线的反向部分。
因为在此区间,电流变化很⼤,⽽电压基本不变。
说明:反接稳压管的等效电阻很⼤,且电压在较⼤范围内变化时,反向电流变化是很⼩;当反向电压达到某⼀电压时,电流增加很快,⽽此时电压在很⼩的范围基本不变,即达到稳压4、⽤TY-360型万⽤表直流2.5mA挡和25mA挡分别测量⼀个真值为2.5mA的电流,试分析每次测试结果可能的最⼤绝对误差(假定⽆读数误差且不考虑电流表内阻的影响)。
09级电工实验预习思考题答案实验三叠加原理实验1、在叠加原理实验中,要令、分别单独作用,应如何操作?可否直接将不作用的电源(或)置零连接?在叠加原理实验中,要令单独作用,则将开关投向侧,开关投向短路侧;要令单独作用,则将开关投向短路侧,开关投向侧。
不能直接将不作用的电源置零连接,因为实际电源有一定的内阻,如这样做,电源内阻会分去一部分电压,从而造成实验数据不准确,导致实验误差。
2、实验电路中,若有一个电阻器改为二极管,试问叠加原理的叠加性与齐次性还成立吗?为什么?成立。
当电流沿着二极管的正向流过二极管时,叠加原理的叠加性与齐次性都成立,但当反向流过二极管时,会由于二级管的单向导电性而使得无法验证叠加原理的正确性,但这只是由于二极管的性质造成的。
实验四戴维南定理和诺顿定理的验证——线性有源二端网络等效参数的测定1、在求戴维南或诺顿等效电路时,做短路试验,测的条件是什么?在本实验中可否直接做负载短路实验?测的条件是:插入毫安表,端接A、B 端。
在本实验中可直接做负载短路实验,测出开路电压U 与短路电流I,等效电阻。
2、说明测有源二端网络开路电压及等效内阻的几种方法,并比较其优缺点。
(1)测开路电压:①零示法,优点:可以消除电压表内阻的影响;缺点:操作上有难度,尤其是精确度的把握。
②直接用电压表测量,优点:方便简单,一目了然;缺点:会造成较大的误差。
(2)测等效内阻:①直接用欧姆表测量,优点:方便简单,一目了然;缺点:会造成较大的误差。
②开路电压、短路电流法,优点:测量方法简单,容易操作;缺点:当二端网络的内阻很小时,容易损坏其内部元件,因此不宜选用。
③伏安法,优点:利用伏安特性曲线可以直观地看出其电压与电流的关系;缺点:需作图,比较繁琐。
④半电压法,优点:方法比较简单;缺点:难于把握精确度。
1、在日常生活中,当日光灯上缺少了启辉器时,人们常用一根导线将启辉器的两端短接一下,然后迅速断开,使日光灯点亮;或用一只启辉器去点亮多只同类型的日光灯,这是为什么?当开关接通的时候,电源电压立即通过镇流器和灯管灯丝加到启辉器的两极。
《电路与电子学实验》思考题解答实验一 叠加定理的验证1.在叠加定理实验中,1U 和2U 单独作用应如何操作?可否直接将不作用的电源(1U 或2U )短接置零?答:1U 单独作用时,应将电源2U 关闭(或移除),然后再将电压源2U 的位置上用导线短接;2U 单独作用时,应将电源1U 关闭(或移除),然后再将电压源1U 的位置上用导线短接。
不能直接将不作用的电源短接置零。
2.实验电路中,若有一个电阻改为二极管,试问叠加原理的迭加性与齐次性还成立吗?为什么?答:不成立。
二极管是非线性元件,叠加原理适用于线性电路,不适用于非线性电路。
3.电阻所消耗的功率能否用叠加原理计算得出?试用实验数据进行计算并得出结论。
答:不能。
实验二 戴维南定理的验证1.根据戴维南定理,求出图11.2.3(a )所示电路中单口网络(虚线所框部分)的开路电压U oc 、等效电阻R o 以及短路电流I sc ,并与实验所测值进行比较,分析误差产生的原因。
答:3411324()O C R R U U R R R R =-++24112341234()////SC R R U I R R R R R R R R =-+++1324////O R R R R R =+或SCOC O I U R =2.若如图11.2.3(a )所示电路中的单口网络(虚线所框部分)含有二极管时,戴维南定理还成立吗?为什么?答:不成立,戴维南定理不适用于非线性单口网路。
3.比较几种测量有源线性单口网络等效内阻的方法,分析其优缺点。
答:(1)开路电压-短路电流法。
在线性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U oc ,然后再将其输出端短路,测其短路电流I sc ,且内阻为:R o =U o /I sc 。
该方法不宜测量等效电阻很低的有源线性单口网络。
(2)直接测量法。
将被测线性有源网络内的所有独立源置零,然后用万用表的欧姆档去测负载开路后a 、b 两点间的电阻值,此值即为被测网络的等效电阻R o 。
实验八1、三相负载根据什么条件作星形或三角形连接答:三相负载星形或三角形连接,是根据绕组(如电动机)或用电器的额定电压连接的。
负载额定电压是220V的星形连接;额定电压是380V的三角形连接。
2、试分析三相星形连接不对称负载在无中线情况下,当某相负载开路或短路时会出现什么情况?如果接上中线,情况又如何?答:1;当某相负载开路时,就相当于另外两组串联在380V电压下使用,那么电阻大的那组,分得的电压高,如超过其额定电压就会烧毁.2;如某相负载短路,那么另外两组都处于380V电压下,都将烧毁.3;如接上中线,可正常使用,中线有电流.3、本实验通过三相调压器将线电压380V降压使用,为什么要如此操作答:防止绕组烧坏4、三项电路中不对称负载星星连接时中线的作用答:在不对称负载中中线的作用是使各个不对称负载分得的电压相等,如果无此中线,负载中中性点电位就要发生位移了。
中性点电位位移的直接后果就是三相电压不平衡了,有的相电压可能大大超过电器的额定电压(在极端情况下会接近380V),轻则烧毁电器,重则引起火灾等重大事故,所以此时中线不能缺省。
5、如果电动机的三角形联接误接成星形,或者星形连结误接成三角形,其后果如何三角形联接误接成星形,电动机转矩不够(也就是通常说的没有力),只有原来的三分之一,星形连结误接成三角形,电压过高导致电流猛增,烧毁电动机实验六1、改善电路功率因数的意义和方法?一、提高功率因数意味着:1) 提高用电质量,改善设备运行条件,可保证设备在正常条件下工作,这就有利于安全生产。
2) 可节约电能,降低生产成本,减少企业的电费开支。
3) 能提高企业用电设备的利用率,充分发挥企业的设备潜力。
4) 可减少线路的功率损失,提高电网输电效率。
5) 因发电机的发电容量的限定,故提高cosØ也就使发电机能多出有功功率。
在实际用电过程中,提高负载的功率因数是最有效地提高电力资源利用率的方式。
二、提高功率因数的几种方法可分为提高自然功率因数和采用人工补尝两种方法:提高自然因数的方法:1). 恰当选择电动机容量,减少电动机无功消耗2). 对平均负荷小于其额定容量40%左右的轻载电动机,可将线圈改为三角形接法(或自动转换)。
电路各实验思考题戴维宁定理1.举例说明测量一个线性有源二端网络的开路电压U oc和等效入端电阻R o的两种方法。
答:测开路电压U oc : 方法一:直接测量在有源二端网络输出端开路时,直接用电压表接开路两端,即可测其输出端的开路电压U oc 方法二:零示法(如右图所示)在有源二端网络输出端外加一个与U oc反向的可调的稳压源U。
一慢慢调节稳压源U使被测电路中的电流表U oc示数为零。
根据补偿法可知U oc等于稳压电源电压U(如右图所示)测等效入端电阻R o方法一:开路电压、短路电流法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U oc,然后再将其输出端短路,用电流表测其短路电流I SC,则等效内阻为:R o *1 SC因此,只要测出有源二端网络的开路电压U oc和短路电流I SC, R o就可得出,这种方法最简便。
但是, 对于不允许将外部电路直接短路的网络(例如有可能因短路电流过大而损坏网络内部的器件时),不能采用此法。
方法二:外加电源法令含源一端口网络中的所有独立电源置零,然后在端口处加一给定电压U测得流入端口的I (如右图),贝V : R o *也可以在端口处接入电流源 U ((如右图),则:R o 匕 2. 通常直流稳压电源的输出端不允许短路, 直流 恒流源的输出端不允许开路,为什么?如果电压源短路,会把电源给烧坏,相当于负载2无限小,功率P UR为无穷大。
R如果电流源开路,相当于负载无穷大,那么功率 P I 2R 为无穷大,也会烧坏电流源。
3. 电压源与电流源的外特性为什么呈下降趋势, 稳压源和恒流源的输出在任何负载下是否保持 恒值?因为电压源有一定内阻,随着负载的增大, 内阻的压降也增大,因此外特性呈下降趋势。
电流源实际也有一个内阻,是与理想恒流源并联 的,当电压增加时,同样由于内阻的存在,输出 的电流就会减少,因此,电流源的外特性也呈下 降的趋势。
电流 电源 无源网络 I /,测得端口a ①U不是。
三相交流电路实验报告思考题答案实验目的:
本实验旨在让学生们更好地掌握三相交流电路的相关知识,并通过实验操作和思考题目的解答,深化对该领域知识的理解与应用能力。
实验内容:
本次实验涵盖了三相电源的接线、三相电动机的运转、三相电子负载的计算、三相功率的计算等内容。
具体实验步骤如下:
1.将三相电源连接到三相电动机上,观察电动机的运转情况,并通过实验仪器测量和计算其电流电压值。
2.将三相电子负载连接到三相电源上,测量电流、电压、频率等参数,并通过计算得到电子负载的功率参数。
3.计算连续三相功率、负载功率因数、三相母线电流等相关参数,并对计算结果进行分析和解释。
4.回答思考题目,将实验结果应用到具体的实际工程项目场景下,深化对实验内容的理解和应用。
实验结果:
通过实验操作和计算,得到了三相电源、三相电动机、三相电子负载等部分的相关电流、电压、功率等参数,同时得出了三相母线电流、负载功率因数、连续三相功率等重要参数,并将其应用到具体场景下进行了深入分析。
思考题解答:
1.三相交流电路在自然条件下的接线方式
三相交流电路在自然条件下的接线方式使用星形接法和三角形接法两种方式实现。
2.三相电源的线电压与相电压的关系
三相电源的线电压与相电压的关系是通过绕组的接线方式来实
现的,也受到电源输出的电压和负载的影响。
3.三相电动机与单相电动机的区别
三相电动机与单相电动机的区别在于三相电动机的运转较为平稳、可靠,同时能够支持较高的功率输出、速度稳定性较好等优点。
综上所述,本次实验是一次较为深入的三相交流电路相关实验,通过实验操作和思考题目的解答,进一步加深了学生们对该领域
知识的理解和掌握。
课后思考题参考答案1. 在举行叠加原理实验中,每一自立电源单独作用于电路时,其他电源如何处理?在试验中应当如何操作?可否直接将不作用的电源(E1或E2)置零(短接)?答:其他电源要从电路中拆除并用一根导线替代其本来在电路中的位置。
详细操作是在电路板上把不作用的电源对应的开关摆到短路侧。
不行以直接将不作用的电源短接,由于这样会烧坏电压源。
2. 按照试验数据说明各电阻器所消耗的功率能否用叠加原理计算得出?答:不行以,由于功率是电压与电流的乘积,属于非线性数据,不能用叠加原理计算。
3. 通过表2-3数据你能得出什么结论?答:二极管是非线性元件,它的特性是单向导通。
在非线性电路中,KCL,KVL 仍然成立,叠加原理不再成立。
试验三1. 要使有源二端网络的负载获得最大功率,其负载电阻L R 与电源内阻0R 的关系如何?负载获得的最大功率是多少?答:L R 与0R 应相等,最大功率为()24L Uoc R试验五1. 在50HZ 沟通电路中,测得一只铁芯线圈的P 、I 和U ,如何算得它的阻值和电感量。
答:等效电阻R=2P I 等效电感L=||sin 2z f φπ(这题需要记住几个基本公式,然后去推导)2. 为什么在被测网络两端并上电容可以判定被测网络的性质?试用向量图说明之。
答:在被测网络两端并上小电容,当被测网络电流增大,说明其原电路为容性,当被测网络电流减小,说明其原电路为感性。
向量图如下:1.日光灯点亮后,启辉器还会有作用么?为什么?假如在日光灯点亮前启辉器损坏,有何应急措施?答:日光灯点亮后,启辉器不再有作用。
应为当日光灯点亮后,启辉器动静弹片断开,电流不再从启辉器流过。
假如启辉器损坏,可以用一个按钮开关代替,延续按下弹起按钮来模拟启辉器动静弹片的作用。
2.为什么用并联电容。
字太多不写了反正你们看得懂就好。
答:串联电容不可,会分走负载电压,使负载无法工作在额定电压下。
3.是否C越大越好,cosφ越高?答:不是,由于cosφ最大不会超过1,当电容为感性时,并联适当电容可以使cosφ增强,当并联的电容容性与原电路感性相互抵消时,电路中cosφ达到最大,为1,若继续增强并联电容值大小,电路会从感性变为容性,此时cosφ又会随着并联电容的增大而减小。
虚拟实验1. 在中,如何使读数及其波形定格?答:是读数及其波形定格有两种方法。
一是在接通电源进行仿真前进行一下设置:“analysis ”→“Analysis Options ”→“Instruments ”→选定“Pause after each screen ”;另一是在接通电源进行仿真后按下“Pause ”按钮。
2. 在中,如何使示波器中已经定格的波形上下左右移动?答:在示波器界面上调整“X position ”的数值即可使已定格的波形左右移动,调整“Y position ”的数值即可使已定格的波形上下移动。
伏安特性的测绘1. 图2中,R 的作用是什么?如果取消R ,会有什么后果?答:图2中,电阻R 为限流电阻,其作用是保护二极管。
二极管加正向电压超过其导通电压时相当于导线,如果取消电阻R,接通电源时当加在二极管两端的正向电压超过二极管的导通电压时,流过二极管的电流就会很大,可能会击穿二极管。
2.记下二极管、稳压二极管的型号、符号,理解其含义。
答:本实验中使用的半导体二极管型号为2CP15。
“2”表示二极管、“C”表示二极管为硅材料二极管、“P”表示二极管为普通二极管、“15”是二极管的出厂编号。
其符号如右图所示。
本实验使用的稳压二极管型号为2CW51。
“2”表示二极管、“C”表示二极管为硅材料二极管、“W”表示二极管为稳压二极管、“51”是二极管的出厂编号。
其符号如右图所示。
3.试说明磁电系测量机构的转动力矩是如何产生的?磁电系测量机构的偏转角与被测电流是否成正比?答:磁电系测量机构是机械电表的一部分。
固定部分的永久磁铁和放于磁极间的圆柱形铁芯可在空间形成辐射的匀强磁场。
产生力矩的线圈置于匀强磁场中,当无电流通过线圈时,线圈由于弹力的作用可使机械表的指针置于最左端处。
当有电流通过线圈时,通电线圈在磁场中受到安培力的作用,从而产生转动力矩。
通电导体在磁场中受到的安培力大小与流过导体的电流成正比,故磁电系测量机构的通电线圈在磁场中产生的转动力矩与流过线圈的电流成正比,即磁电系测量机构的偏转角与被测电流成正比。
电路实验报告思考题答案【篇一:线性电子电路实验思考题答案】t>实验一常用电子仪器的使用1.什么是电压有效值?什么是电压峰值?常用交流电压表的电压测量值和示波器的电压直接测量值有什么不同?答:电压峰值是该波形中点到最高或最低之间的电压值;电压有效值等于它的瞬时值的平方在一个周期内积分的平均值再取平方根。
常用交流电压表的电压测量值一般都为有效值,而示波器的电压直接测量都为峰值。
2.用示波器测量交流信号的幅值和频率,如何尽可能提高测量精度?答:幅值的测量:y轴灵敏度微调旋钮置于校准位置,y轴灵敏度开关置于合适的位置即整个波形在显示屏的y轴上尽可能大地显示,但不能超出显示屏指示线外。
频率测量:扫描微调旋钮置于校准位置,扫描开关处于合适位置即使整个波形在x轴上所占的格数尽可能接近10格(但不能大于10格)。
实验二晶体管主要参数及特性曲线的测试二极管的工作极限电流时就会使二极管损坏。
2.用mf500ha型万用表的不同量程测量同一只二极管的正向电阻值,其结果不同,为什么?入特性曲线为一条非线性曲线。
用mf500ha型万用表测量二极管的正向电阻值的等效电路如右图所示,当量程小时,ro的阻值小,流过二极大,流过二极管的电流变小,其所测的阻值变大。
实验三单级低频放大器的设计、安装和调试1.rc和rl的变化对静态工作点有否影响?答:rc的变化会影响静态工作点,如其它参数不变,则rc↑==vce↓。
rl的变化对静态工作点无影响,原因是c2的隔直作用。
2.rc和rl的变化对放大器的电压增益有何影响????rl 答:本实验电路中au?,rl′= rc // rl ,rl′增加时,∣au∣的值变大,反之rbe则减小。
3.放大器的上、下偏置电阻rb1和rb2若取得过小,将对放大器的静态和动态指标产生什么影响?答:上、下偏置电阻rb1和rb2取得很小时,静态稳定性提高,但静态功耗大增而浪费能源,而且还会使放大器的输入动态电阻减小以致信号分流过大。
电路实验报告思考题答案电路实验报告思考题答案在进行电路实验时,我们常常会遇到一些思考题,需要通过分析实验结果和理论知识来回答。
这些思考题旨在帮助我们深入理解电路原理和实验过程,提升我们的实验能力和思维能力。
本文将针对一些常见的电路实验思考题进行回答,帮助读者更好地理解电路实验的相关概念。
1. 为什么在电路实验中要使用导线连接电子元件?导线在电路中起到连接电子元件的作用,能够传递电流和电压。
导线的材料一般采用导电性能较好的金属材料,如铜、铝等。
导线的截面积越大,电流通过的能力越强,电阻越小。
因此,在电路实验中使用导线连接电子元件,可以确保电路中的电流和电压能够正常传递,保证实验的准确性和可靠性。
2. 在电路实验中,我们常常需要使用电阻器。
请解释电阻器的作用和原理。
电阻器是一种用来限制电流流动的元件,通过增加电路中的电阻来降低电流的大小。
电阻器的作用主要有两个方面:首先,电阻器可以用来调节电路中的电流大小。
通过选择不同阻值的电阻器,我们可以改变电路中的电阻,从而控制电流的大小。
这在实验中非常有用,特别是在需要控制电流大小的实验中。
其次,电阻器可以用来分压。
当我们需要将电压分成不同的比例时,可以通过串联或并联电阻器来实现。
串联电阻器能够将电压分成不同的比例,而并联电阻器则能够将电压分到不同的分支上。
电阻器的原理是基于欧姆定律,即电流与电压成正比,与电阻成反比。
电阻器的阻值越大,通过的电流越小,反之亦然。
这是因为电阻器内部的导体材料对电流的阻碍程度不同,导致电流大小的差异。
3. 为什么在电路实验中要使用电容器?电容器是一种用来存储电荷的元件,能够在电路中储存电能。
电容器由两个导体板和介质组成,当电容器接通电路时,会在导体板之间形成电场,导致电容器带有电荷。
电容器的作用主要有两个方面:首先,电容器可以用来储存电能。
当电容器充电时,电荷会在导体板之间积累,形成电场能量。
当电容器放电时,储存的电能会转化为电流,供应给电路中的其他元件。
电路原理实验答案
1. 非线性电路实验答案:
在非线性电路实验中,我们可以利用二极管的非线性特性来实现多种电路功能。
以下是一些非线性电路实验可能的答案:
a) 整流电路:通过使用二极管将交流电信号转换为直流电
信号。
可以使用滤波电路进一步去除残余的交流成分。
b) 整流电路的输出利用电容进行滤波:将整流电路的输出
通过电容滤波,使得输出信号更加平滑稳定。
c) 稳压二极管电路:利用稳压二极管的特性,使得输出电
压保持恒定不变,不受输入电压波动的影响。
d) 锁相环电路:利用锁相环电路能够将输入信号与本地振
荡信号同步,并输出一个相位差相同的振荡信号。
2. RC电路实验答案:
在RC电路实验中,我们可以通过变化电阻和电容的数值以
及电路连接方式来实现不同的功能。
以下是一些RC电路实验
可能的答案:
a) 低通滤波器:通过连接一个电阻和电容构成的低通滤波器,可以将高频信号滤去,只保留低频信号。
b) 高通滤波器:通过连接一个电阻和电容构成的高通滤波器,可以将低频信号滤去,只保留高频信号。
c) 时钟电路:通过控制电容充放电的时间常数,可以实现一个定时器,用于产生一定时间间隔的脉冲信号。
d) 正弦波发生器:通过利用RC电路的振荡特性,可以实现一个简单的正弦波发生器。
电路实验(附答案)实验⼀、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普遍性的理解。
2、进⼀步学会使⽤电压表、电流表。
⼆、实验原理基尔霍夫定律是电路的基本定律。
1)基尔霍夫电流定律:对电路中任意节点,流⼊、流出该节点的代数和为零。
即∑I=02)基尔霍夫电压定律:在电路中任⼀闭合回路,电压降的代数和为零。
即∑U=0三、实验设备四、实验内容实验线路如图2-1所⽰图 2-11、实验前先任意设定三条⽀路的电流参考⽅向,2、按原理的要求,分别将两路直流稳压电源接⼊电路。
3、将电流插头的两端接⾄直流数字毫安表的“+,-”两端。
4、将电流插头分别插⼊三条⽀路的三个电流插座中,记录电流值于下表。
5、⽤直流数字电压表分别测量两路电源及电元件上的电压值,记录于下表。
五、实训注意事项1. 同实训六的注意1,但需⽤到电流插座。
附录:1. 本实训线路系多个实训通⽤,本次实训中不使⽤电流插头和插座。
实训挂箱上的k3应拨向330Ω侧,D和D’⽤导线连接起来,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。
U1、U2也需测量,不应取电源本⾝的显⽰值。
3. 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⽅向来判断。
六、基尔霍夫定律的计算值:I1 + I2 = I3 (1)根据基尔霍夫定律列出⽅程(510+510)I1 +510 I3=6 (2)(1000+330)I3+510 I3=12 (3)解得:I1 =0.00193A I2 =0.0059A I3 =0.00792AUFA=0.98V UBA=5.99V UAD=4.04V UDE=0.98VUDC=1.98V七、实验结论数据中绝⼤部分相对误差较⼩,基尔霍夫定律是正确的实验⼆叠加原理实验报告⼀、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。
1、受控源和独立源相比有何异同点?答:独立电源:电压源的电压或电流源的电流不受外电路的控制而独立存在的电源称为独立电源。
受控电源:电压源的电压或电流源的电流是受电路中其他部分的电压或电流控制的。
当控制源的电压或电流消失或等于零时,受控源的电压或电流为零。
但独立源和受控源都是统称电源。
都是向外电路提供电能的准置。
2、受控源的控制特性是否适合于交流信号?答:受控源的控制特性是不适合于交流信号的。
3、叠加原理中E1、E2分别单独作用,在实验中应如何操作?可否直接将不作用的电源(E1或E2)置零(短接)?答:要令E1电源单独作用,只要将开关K1投向U1侧,开关K2投向短路侧,即可。
同样,要令U2电源单独作用,只要将开关K1投向短路侧,开关K2投向U2侧;不可以,将不作用的电源(E1或E2)置零(短接),会造成电源短路。
4、将S3开关投向二极管,E2单独作用时,I1、I2、I3会得出什么结果?为什么?答:将S3开关投向二极管,E2单独作用时,I1、I2、I3均为0;E1不作用,则I1为0,同时,二极管具单向导电性,,E2单独作用时,二极管的正极接在低电位端,负极接在高电位端,导致PN结处于反偏截止状态,形成断路。
5、在叠加原理实验中,将实验板上的故障键1按下,判断这在电路中是什么故障?将实验板上的故障键2按下,判断这在电路中是什么故障?将实验板上的故障键3按下,判断这在电路中是什么故障?答:故障键1按下,故障是I1断路,故障键2按下,故障是I3短路,故障键3按下,故障是R5断路。
6、在求戴维南等效电路时,作短路实验,测Isc的条件是什么?在本实验中是否可直接做负载短路实验?答:在求戴维南等效电路时,作短路实验,测Isc的条件是R L=0 可以直接作负载短路实验。
7、在戴维南定理的实验中,测试等效参数R0还有一种方法,请写出名称?答:外施电源法。
8、简述开路电压、短路电流法中Uoc、Isc的操作过程及R o如何计算?答: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R0可用以下公式算出:R0=Uoc/Isc9、什么样的电信号作为RC一阶电路零输入响应、零状态和完全响应的激励信号?答:方波信号。
电工学实验报告答案【篇一:电工实验报告思考题答案(1)】叠加原理实验中,要令u1、u2分别单独作用,应如何操作?可否直接将不作用的电源(u1或u2)短接置零?在叠加原理中,当某个电源单独作用时,另一个不作用的电压源处理为短路,做实验时,也就是不接这个电压源,而在电压源的位置上用导线短接就可以了。
思考题二、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?电阻器与二极管不能替换使用。
电阻器是双通器件,二极管是单通器件,当二极管两端电压低于二极管启动电压,二极管的电阻是无限大的,当二极管单通运用,二极管的电阻又是非常小的。
当然不成立,有了二极管就不是线性系统了,但可能在一定范围内保持近似线性,从而叠加性与齐次性近似成立。
如果误差足够小,就可以看成是成立。
实验三思考题一(1)ul和ud的代数和为什么大于u?(2)并联电容器后,总功率p是否变化?为什么?三相负载根据什么条件作星形或者三角形连接?(1)因为他们的方向不同,是向量相加,三角形关系。
(2)并联电容器后,会产生无功功率,总规律会变大。
在感性负载中并联一定大小容量的电容,才可使电源(如变压器等)的视在功率减少。
纯电阻电路中不减反增。
三相负载根据负载设计的额度电压和实际的电源电压决定星形或三角形连接。
比如负载额定电压220v,电源额定电压380v,就接成星形连接,这时负载获得220v电压。
比如负载额定电压220v,电源额定电压220v,就接成角形连接,这时负载获得220v电压。
比如负载额定电压380v,电源额定电压380v,就接成角形连接,这时负载获得380v电压。
思考题二、复习三相交流电路有关内容,是分析三相星形连接不对称负载在无中线情况下。
当某相负载开路或短路时会出现什么情况?如果接上中线,情况又如何?1、当某相负载开路时,就相当于另外两组串联在380v电压下使用,那么电阻大的那组,分得的电压高,如超过其额定电压就会烧毁。
电路实验思考题答案实验一霍尔效应及其应用【预习思考题】1.列出计算霍尔系数、载流子浓度n、电导率σ及迁移率μ的计算公式,并注明单位。
霍尔系数,载流子浓度,电导率,迁移率。
2.如已知霍尔样品的工作电流及磁感应强度B的方向,如何判断样品的导电类型?以根据右手螺旋定则,从工作电流旋到磁感应强度B确定的方向为正向,若测得的霍尔电压为正,则样品为P型,反之则为N型。
3.本实验为什么要用3个换向开关?为了在测量时消除一些霍尔效应的副效应的影响,需要在测量时改变工作电流及磁感应强度B的方向,因此就需要2个换向开关;除了测量霍尔电压,还要测量A、C间的电位差,这是两个不同的测量位置,又需要1个换向开关。
总之,一共需要3个换向开关。
【分析讨论题】1.若磁感应强度B和霍尔器件平面不完全正交,按式(5.2-5)测出的霍尔系数比实际值大还是小?要准确测定值应怎样进行?若磁感应强度B和霍尔器件平面不完全正交,则测出的霍尔系数比实际值偏小。
要想准确测定,就需要保证磁感应强度B和霍尔器件平面完全正交,或者设法测量出磁感应强度B和霍尔器件平面的夹角。
2.若已知霍尔器件的性能参数,采用霍尔效应法测量一个未知磁场时,测量误差有哪些来源?误差来源有:测量工作电流的电流表的测量误差,测量霍尔器件厚度d的长度测量仪器的测量误差,测量霍尔电压的电压表的测量误差,磁场方向与霍尔器件平面的夹角影响等。
实验二声速的测量【预习思考题】1. 如何调节和判断测量系统是否处于共振状态?为什么要在系统处于共振的条件下进行声速测定?答:缓慢调节声速测试仪信号源面板上的“信号频率”旋钮,使交流毫伏表指针指示达到最大(或晶体管电压表的示值达到最大),此时系统处于共振状态,显示共振发生的信号指示灯亮,信号源面板上频率显示窗口显示共振频率。
在进行声速测定时需要测定驻波波节的位置,当发射换能器S1处于共振状态时,发射的超声波能量最大。
若在这样一个最佳状态移动S1至每一个波节处,媒质压缩形变最大,则产生的声压最大,接收换能器S2接收到的声压为最大,转变成电信号,晶体管电压表会显示出最大值。
由数显表头读出每一个电压最大值时的位置,即对应的波节位置。
因此在系统处于共振的条件下进行声速测定,可以容易和准确地测定波节的位置,提高测量的准确度。
2. 压电陶瓷超声换能器是怎样实现机械信号和电信号之间的相互转换的?答:压电陶瓷超声换能器的重要组成部分是压电陶瓷环。
压电陶瓷环由多晶结构的压电材料制成。
这种材料在受到机械应力,发生机械形变时,会发生极化,同时在极化方向产生电场,这种特性称为压电效应。
反之,如果在压电材料上加交变电场,材料会发生机械形变,这被称为逆压电效应。
声速测量仪中换能器S1作为声波的发射器是利用了压电材料的逆压电效应,压电陶瓷环片在交变电压作用下,发生纵向机械振动,在空气中激发超声波,把电信号转变成了声信号。
换能器S2作为声波的接收器是利用了压电材料的压电效应,空气的振动使压电陶瓷环片发生机械形变,从而产生电场,把声信号转变成了电信号。
【分析讨论题】1. 为什么接收器位于波节处,晶体管电压表显示的电压值是最大值?答:两超声换能器间的合成波可近似看成是驻波。
其驻波方程为A(x)为合成后各点的振幅。
当声波在媒质中传播时,媒质中的压强也随着时间和位置发生变化,所以也常用声压P描述驻波。
声波为疏密波,有声波传播的媒质在压缩或膨胀时,来不及和外界交换热量,可近似看作是绝热过程。
气体做绝热膨胀,则压强减小;做绝热压缩,则压强增大。
媒质体元的位移最大处为波腹,此处可看作既未压缩也未膨胀,则声压为零,媒质体元位移为零处为波节,此处压缩形变最大,则声压最大。
由此可知,声波在媒质中传播形成驻波时,声压和位移的相位差为。
令P(x)为驻波的声压振幅,驻波的声压表达式为波节处声压最大,转换成电信号电压最大。
所以接收器位于波节处,晶体管电压表显示的电压值是最大值。
2. 用逐差法处理数据的优点是什么?答:逐差法是物理实验中处理数据的一种常用方法,是对等间隔变化的被测物理量的数据,进行逐项或隔项相减,来获得实验结果的数据处理方法。
逐差法进行数据处理有很多优点,可以验证函数的表达形式,也可以充分利用所测数据,具有对数据取平均的效果,起到减小随机误差的作用。
本实验用隔项逐差法处理数据,减小了测量的随机误差。
实验三衍射光栅【预习思考题】1. 如何调整分光计到待测状态?答:(1)调节望远镜适合接收平行光,且其光轴垂直于仪器中心轴;(2)平行光管能发出平行光,且其光轴垂直于仪器中心轴;(3)载物台的台面垂直于仪器中心轴。
2. 调节光栅平面与入射光垂直时,为什么只调节载物台调平螺钉b、c,而当各级谱线左右两侧不等高时,又只能调节载物台调平螺钉a?答:调节光栅平面与入射光垂直时,光栅放在载物台调平螺钉b、c的垂直平分线上,望远镜和平行光管已调好,调节载物台调平螺钉a不能改变光栅面与入射光的夹角,只能调节螺钉b或c使光栅面反射回来的“+”字像与分划板上“ ”形叉丝的上十字重合,此时光栅平面与入射光垂直。
当各级谱线左右两侧不等高时,说明光栅刻线与载物台平面不垂直,调节b、c破坏入射光垂直光栅面,只调节a即可使各级谱线左右两侧等高。
【分析讨论题】1. 利用本实验的装置如何测定光栅常数?答:与实验步骤一样,调出光谱线,已知绿光波长 m,测量一级()绿光衍射角,根据光栅方程,可计算出光栅常数d 。
2. 三棱镜的分辨本领 ,b是三棱镜底边边长,一般三棱镜约为1000cm-1。
问边长多长的三棱镜才能和本实验用的光栅具有相同的分辨率?解:已知:实验测得 =27000, cm-1 求b。
由得 b= (cm)实验四多用电表的设计与制作【分析讨论题】1.校准电表时,如果发现改装表的读数相对于标准表的读数都偏高或偏低,即总向一个方向偏,试问这是什么原因造成的?欲使有正有负(合理偏向)应采取什么措施?分流电阻或分压电阻的阻值不符合实际情况,导致读数都偏高或偏低。
欲使有正有负(合理偏向)应选择合适的分流电阻或分压电阻。
2.证明欧姆表的中值电阻与欧姆表的内阻相等。
满偏时(因Rx=0)半偏时可得中值电阻综合内阻实验五迈克耳孙干涉仪的调整与使用【预习思考题】1.迈克尔孙干涉仪是利用什么方法产生两束相干光的?答:迈克尔孙干涉仪是利用分振幅法产生两束相干光的。
2.迈克尔孙干涉仪的等倾和等厚干涉分别在什么条件下产生的?条纹形状如何?随M1、M2’的间距d如何变化?答:(1)等倾干涉条纹的产生通常需要面光源,且M1、M2’应严格平行;等厚干涉条纹的形成则需要M1、M2’不再平行,而是有微小夹角,且二者之间所加的空气膜较薄。
(2)等倾干涉为圆条纹,等厚干涉为直条纹。
(3)d越大,条纹越细越密;d 越小,条纹就越粗越疏。
3.什么样条件下,白光也会产生等厚干涉条纹?当白光等厚干涉条纹的中心被调到视场中央时,M1、M2’两镜子的位置成什么关系?答:白光由于是复色光,相干长度较小,所以只有M1、M2’距离非常接近时,才会有彩色的干涉条纹,且出现在两镜交线附近。
当白光等厚干涉条纹的中心被调到视场中央时,说明M1、M2’已相交。
【分析讨论题】1.用迈克尔孙干涉仪观察到的等倾干涉条纹与牛顿环的干涉条纹有何不同?答:二者虽然都是圆条纹,但牛顿环属于等厚干涉的结果,并且等倾干涉条纹中心级次高,而牛顿环则是边缘的干涉级次高,所以当增大(或减小)空气层厚度时,等倾干涉条纹会向外涌出(或向中心缩进),而牛顿环则会向中心缩进(或向外涌出)。
2.想想如何在迈克尔孙干涉仪上利用白光的等厚干涉条纹测定透明物体的折射率?答:首先将仪器调整到M1、M2’相交,即视场中央能看到白光的零级干涉条纹,然后根据刚才镜子的移动方向选择将透明物体放在哪条光路中(主要是为了避免空程差),继续向原方向移动M1镜,直到再次看到白光的零级条纹出现在刚才所在的位置时,记下M1移动的距离所对应的圆环变化数N,根据,即可求出n。
实验六用牛顿环法测定透镜的曲率半径【预习思考题】1.白光是复色光,不同波长的光经牛顿环装置各自发生干涉时,同级次的干涉条纹的半径不同,在重叠区域某些波长的光干涉相消,某些波长的光干涉相长,所以牛顿环将变成彩色的。
2.说明平板玻璃或平凸透镜的表面在该处不均匀,使等厚干涉条纹发生了形变。
3.因显微镜筒固定在托架上可随托架一起移动,托架相对于工作台移动的距离也即显微镜移动的距离可以从螺旋测微计装置上读出。
因此读数显微镜测得的距离是被测定物体的实际4.(1)调节目镜观察到清晰的叉丝;(2)使用调焦手轮时,要使目镜从靠近被测物处自下向上移动,以免挤压被测物,损坏目镜。
(3)为防止空程差,测量时应单方向旋转测微鼓轮。
5.因牛顿环装置的接触处的形变及尘埃等因素的影响,使牛顿环的中心不易确定,测量其半径必然增大测量的误差。
所以在实验中通常测量其直径以减小误差,提高精度。
6.有附加光程差d0,空气膜上下表面的光程差 =2dk+d0+ ,产生k级暗环时, =(2k+1) /2,k=0,1,2…,暗环半径rk= ;则Dm2=(m —d0)R,Dn2= (n —d0)R,R= 。
【分析讨论题】1.把待测表面放在水平放置的标准的平板玻璃上,用平行光垂直照射时,若产生牛顿环现象,则待测表面为球面;轻压待测表面时,环向中心移动,则为凸面;若环向中心外移动,则为凹面。
2.牛顿环法测透镜曲率半径的特点是:实验条件简单,操作简便,直观且精度高。
3.参考答案若实验中第35个暗环的半径为a ,其对应的实际级数为k,a2=kR k==2d35+ +d0=(2k+1) (k=0,1,2…)d=实验七传感器专题实验电涡流传感器【预习思考题】1.电涡流传感器与其它传感器比较有什么优缺点?这种传感器具有非接触测量的特点,而且还具有测量范围大、灵敏度高、抗干扰能力强、不受油污等介质的影响、结构简单及安装方便等优点。
缺点是电涡流位移传感器只能在一定范围内呈线性关系。
2.本试验采用的变换电路是什么电路。
本实验中电涡流传感器的测量电路采用定频调幅式测量电路。
【分析讨论题】1.若此传感器仅用来测量振动频率,工作点问题是否仍十分重要?我们所说的工作点是指在振幅测量时的最佳工作点,即传感器线性区域的中间位置。
若测量振幅时工作点选择不当,会使波形失真而造成测量的误差或错误。
但仅测量频率时波形失真不会改变其频率值。
所以,仅测量频率时工作点问题不是十分重要。
2.如何能提高电涡流传感器的线性范围?一般情况下,被测体导电率越高,灵敏度越高,在相同的量程下,其线性范围越宽线性范围还与传感器线圈的形状和尺寸有关。
线圈外径大时,传感器敏感范围大,线性范围相应也增大,但灵敏度低;线圈外径小时,线性范围小,但灵敏度增大。