電路原理實(shí)驗(yàn)20130426(1)_216實(shí)驗(yàn)室版本

1、電路原理實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書實(shí)驗(yàn)規(guī)則和要求一、實(shí)驗(yàn)前的準(zhǔn)備1.認(rèn)真閱讀實(shí)驗(yàn)講義，做好預(yù)習(xí)報(bào)告。預(yù)習(xí)報(bào)告內(nèi)容及要求：（1）實(shí)驗(yàn)名稱。（2）實(shí)驗(yàn)?zāi)康?。?）實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。（4）實(shí)驗(yàn)儀器和設(shè)備。（5）實(shí)驗(yàn)電路圖。（6）擬好記錄測試數(shù)據(jù)的表格。（7）按實(shí)驗(yàn)要求做出有關(guān)理論估算。（8）預(yù)習(xí)報(bào)告一律用實(shí)驗(yàn)報(bào)告紙寫，字跡工整。2.熟悉實(shí)驗(yàn)中測試儀器的使用方法和注意事項(xiàng)。二、實(shí)驗(yàn)時必須注意的問題1.進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室，保持安靜，遵守紀(jì)律。2.實(shí)驗(yàn)時不得隨意走動，要獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)。沒完成預(yù)習(xí)報(bào)告者不得進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。3.按號入座，實(shí)驗(yàn)桌上的固定儀器設(shè)備不得隨意搬動或拆卸元器件。實(shí)驗(yàn)完畢要整理好實(shí)驗(yàn)桌上的儀器設(shè)備，并把元器件和其它用品整理好，

2、交還指導(dǎo)人員方可離開實(shí)驗(yàn)室。4.實(shí)驗(yàn)電路接好后，經(jīng)教師檢查后方可通電實(shí)驗(yàn)，每完成一個實(shí)驗(yàn)，應(yīng)請指導(dǎo)教師審閱數(shù)據(jù)，符合要求，方可拆除線路。5.應(yīng)以認(rèn)真嚴(yán)格的科學(xué)態(tài)度進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，隨時分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，發(fā)生問題時應(yīng)獨(dú)立思考，以培養(yǎng)自己分析問題和解決問題的能力，必要時請指導(dǎo)教師解決。6.注意人身和設(shè)備安全，如發(fā)生事故，應(yīng)立即切斷電源，保持現(xiàn)場，報(bào)告指導(dǎo)教師，經(jīng)查明原因，排除故障后，才能繼續(xù)實(shí)驗(yàn)。7.要愛護(hù)儀器、設(shè)備。使用時應(yīng)按照規(guī)程操作，在不了解儀器、設(shè)備用法時，不得隨意使用。造成儀器、設(shè)備損壞者，按照學(xué)校規(guī)章制度進(jìn)行賠償。三、實(shí)驗(yàn)報(bào)告內(nèi)容及要求1.在報(bào)告中要填上指導(dǎo)教師姓名，儀器的型號和設(shè)備的號

3、碼。2.整理實(shí)測的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，畫出曲線圖和波形圖。3.將計(jì)算結(jié)果與估算值進(jìn)行比較、分析和討論。4.實(shí)驗(yàn)時若有故障，要把故障的現(xiàn)象、原因的分析和排除經(jīng)過寫清楚。5.心得體會。四、實(shí)驗(yàn)考核1.實(shí)驗(yàn)課成績由指導(dǎo)教師根據(jù)每個學(xué)生每次實(shí)驗(yàn)的表現(xiàn)、操作技能、預(yù)習(xí)、報(bào)告及考試情況綜合評定。2.缺做實(shí)驗(yàn)者一律不補(bǔ)，如有特殊原因者持學(xué)院證明，在一星期內(nèi)向指導(dǎo)教師提出申請，并經(jīng)實(shí)驗(yàn)室同意方可補(bǔ)做。實(shí)驗(yàn)一 常用儀器的使用一.實(shí)驗(yàn)?zāi)康?. 初步認(rèn)識面包板。2數(shù)字萬用表使用。3電阻電容認(rèn)識初步。二. 實(shí)驗(yàn)設(shè)備和器材 面包板、數(shù)字萬用表、電阻電容元件三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1.學(xué)會電阻的色環(huán)表示法,使用數(shù)字萬用表測量1k、10k、47

4、k電阻。2. 學(xué)會電位器調(diào)節(jié)方法，,使用數(shù)字萬用表測量輸出的電阻。3. 使用蜂鳴器。4. 學(xué)會電容的色環(huán)表示法。5. 使用面包板進(jìn)行電阻的串并聯(lián)連接。電阻器幾種常用電阻器： 碳膜電阻、金屬膜電阻、線繞電阻、片式電阻、電阻排。電阻的色環(huán)表示法：如：“四色環(huán)”讀數(shù)規(guī)則:第一，二環(huán)表示兩位有效數(shù)字，第三環(huán)表示數(shù)字后面添加“0”的個數(shù)。如：電容器：陶瓷電容器:(瓷片電容)、云母電容器、電解電容器電解電容器是一種容量和體積都較大的常用電容器，由于體積較大，所以其容量和耐壓可直接標(biāo)注在外殼上。鋁電解電容內(nèi)含有電解質(zhì)，所以電解電容器的兩根引腳有+（長）/ 極性之分。 使用時 “+” 極接電路中直流電位的高端

5、，“”接直流電位的低端 。色環(huán)表示法:與色環(huán)電阻相似.實(shí)驗(yàn)二 電阻串聯(lián)、并聯(lián)、分壓測試一.實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶W(xué)習(xí)串聯(lián)、并聯(lián)電路的定律、特性，驗(yàn)證其規(guī)律二. 實(shí)驗(yàn)設(shè)備和器材實(shí)驗(yàn)箱、數(shù)字萬用表三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1. 如圖連接電路 2.選擇v1=5v,電阻分別為 1k、10k、47k，分析計(jì)算各電阻的電壓分配情況，驗(yàn)證串聯(lián)分壓公式。V1/VU1/VU2/VU3/V5V3. 選擇v1=12v,電阻分別為 10k、470k、47k，分析計(jì)算各電阻的電壓分配情況，驗(yàn)證串聯(lián)分壓公式。V1/VU1/VU2/VU3/V12V實(shí)驗(yàn)三 電阻串聯(lián)、并聯(lián)、歐姆定律測試一.實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.學(xué)習(xí)串聯(lián)、并聯(lián)電路的定律、特性。2. 掌握歐姆定律。

6、二. 實(shí)驗(yàn)設(shè)備和器材實(shí)驗(yàn)箱、數(shù)字萬用表三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1. 如圖連接電路 2.選擇v1=12v,電阻分別為 1k、10k、47k，分析計(jì)算各電阻的電壓電流情況,利用電阻R1驗(yàn)證歐姆定律。V1/VU1/VU23/VI/A12V3. 選擇v1=12v,電阻分別為 10k、470k、47k，分析計(jì)算各電阻的電壓電流情況,利用電阻R1驗(yàn)證歐姆定律。V1/VU1/VU23/VI/A12V實(shí)驗(yàn)四 MULTISIM 10仿真軟件認(rèn)識初步一.實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.學(xué)習(xí)MULTISIM 10仿真軟件。2掌握實(shí)際電路和仿真電路的分析方法。二. 實(shí)驗(yàn)設(shè)備和器材實(shí)驗(yàn)箱一臺、Multisim10三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1. 使用實(shí)驗(yàn)箱建立如圖電

7、路，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，分析原因。2.使用MULTISIM 10仿真軟件建立如圖電路，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，分析原因，畫出仿真電路圖。3.學(xué)習(xí)MULTISIM 10中元件的選擇和連線方法，見學(xué)習(xí)資料實(shí)驗(yàn)五 MULTISIM 10仿真軟件認(rèn)識2一.實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.學(xué)習(xí)MULTISIM 10仿真軟件。2.掌握實(shí)際電路和仿真電路的分析方法。二. 實(shí)驗(yàn)設(shè)備和器材實(shí)驗(yàn)箱一臺、Multisim10三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1.歐姆定律電路驗(yàn)證。(1)改變電源V1的電壓數(shù)值，讀取U和I的數(shù)值，填入下表，根據(jù)記錄數(shù)值驗(yàn)證歐姆定律，畫出U(I)特性曲線。(2)電源V1固定為12V，改變電阻的數(shù)值，讀取U和I的數(shù)值，填入下表。畫出I(R)特性曲

8、線。2.功率測量。令V1=12V，R1=10，計(jì)算電阻消耗的功率。分析平衡功率，記錄數(shù)據(jù)，填入下表。P=U2/R=122/10=14.4WU1I1P1實(shí)測估算3. 串聯(lián)電路分析。(1)連接電路，記錄數(shù)據(jù)，填入下表。 IU1U2U3實(shí)測估算要求：寫出計(jì)算過程，畫出仿真電路，驗(yàn)證串聯(lián)分壓關(guān)系。(2)分析功率平衡，記錄數(shù)據(jù)，填入下表。電源p1p2p3實(shí)測估算4. 并聯(lián)電路分析。實(shí)驗(yàn)六 基爾霍夫定律一.實(shí)驗(yàn)?zāi)康?. 驗(yàn)證基爾霍夫定律的正確性，加深對基爾霍夫定律的理解。2. 學(xué)會測量各支路電流和電位的方法。二. 實(shí)驗(yàn)設(shè)備和器材實(shí)驗(yàn)箱一臺、Multisim10三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1.電路如圖（1） 連接電路，記錄

9、數(shù)據(jù)，填入下表。I1I2I3U1U2UFAUABUADUCDUDE實(shí)測（2）選定結(jié)點(diǎn)A，驗(yàn)證KCL的正確性。（3）選定實(shí)驗(yàn)電路中的任一閉合回路，分別驗(yàn)證KVL的正確性。2.驗(yàn)證書后習(xí)題1.6.4(p25),要求寫出詳細(xì)分析過程.實(shí)驗(yàn)七 電位的計(jì)算一.實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶W(xué)習(xí)電位計(jì)算的方法。二. 實(shí)驗(yàn)設(shè)備和器材實(shí)驗(yàn)箱一臺、Multisim10三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1. 連接電路，記錄數(shù)據(jù)，填入下表。(1)A為參考電位點(diǎn)。要求：寫出估算過程。 VaVbVcVdUbaUcaUda實(shí)測估算(2)B為參考電位點(diǎn)。要求：寫出估算過程。 VaVbVcVdUabUcbUdb實(shí)測估算(3)分析數(shù)據(jù)，說明電位計(jì)算的特點(diǎn)。2.驗(yàn)證書后習(xí)

10、題1.7.4(p33),要求寫出詳細(xì)分析過程.實(shí)驗(yàn)八 支路電流的計(jì)算一.實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶W(xué)習(xí)支路電流計(jì)算的方法。二. 實(shí)驗(yàn)設(shè)備和器材實(shí)驗(yàn)箱一臺、Multisim10三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1.電路如圖，已知計(jì)算各支路的電流值、各電阻上的電壓值。要求：記錄數(shù)據(jù)，填入下表。寫出計(jì)算過程。I1I2I3UabUR1UR2實(shí)測計(jì)算解：解之得: 2.驗(yàn)證書后習(xí)題2.1.1、2.1.2(p70),要求寫出詳細(xì)分析過程.實(shí)驗(yàn)九 結(jié)點(diǎn)電壓分析法一.實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶W(xué)習(xí)結(jié)點(diǎn)電壓的基本原理。二. 實(shí)驗(yàn)設(shè)備和器材實(shí)驗(yàn)箱一臺、Multisim10三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1.兩結(jié)點(diǎn)實(shí)驗(yàn)電路如圖記錄結(jié)點(diǎn)電壓測量值Ua電路中的結(jié)點(diǎn)電壓Ua，并與測量值進(jìn)行比較。2.

11、 驗(yàn)證書后習(xí)題2.3.4,2.5.1(p72),要求寫出詳細(xì)分析過程.實(shí)驗(yàn)十 直流疊加定理一.實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶W(xué)習(xí)疊加定理的基本原理。二. 實(shí)驗(yàn)設(shè)備和器材實(shí)驗(yàn)箱一臺、Multisim10三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 1.疊加定理驗(yàn)證電路如圖（1）先測R3兩端的電壓36.666V,這個電壓為V1和I1共同作用的結(jié)果。（2）將I1斷開，V1單獨(dú)供電的驗(yàn)證電路，R3兩端為3.333V。（3）將V1短路，I1單獨(dú)供電的驗(yàn)證電路，R3兩端為33.333V。結(jié)果分析: V1和I1共同作用時R3兩端的電壓為36.666V，V1和I1單獨(dú)工作時R3兩端的電壓分別為3.333V和33.333V，這兩個數(shù)值之和等于前者，符合疊加定理的描

12、述。2. 驗(yàn)證書后習(xí)題2.6.1(p72),要求寫出詳細(xì)分析過程.實(shí)驗(yàn)十一 戴維南定理仿真 一.實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶W(xué)習(xí)戴維南定理的基本原理。二. 實(shí)驗(yàn)設(shè)備和器材實(shí)驗(yàn)箱一臺、Multisim10三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 1. 戴維南定理驗(yàn)證電路如圖(1) 分別測量流過R4的電流和R4兩端的電壓，萬用表顯示。IR4=16.667 mA UR4=3.333 V(2) 斷開負(fù)載R4，測量原來R4的電壓為6V。(3) 將直流電壓源用導(dǎo)線替換掉，測原R4兩端的電阻，測量結(jié)果為160。(3) 將直流電壓源用導(dǎo)線替換掉，測原R4兩端的電阻，測量結(jié)果為160。(4) R4左邊的電路等效為原R4兩端電壓和電阻串聯(lián)形式，再與R4相連接。

13、這時測量R4流過的電流和R4兩端的電壓分別為IR4=16.667 mA UR4=3.333 V。結(jié)果分析:前后步驟測量的兩組數(shù)字基本一致，從而驗(yàn)證了戴維寧定理的正確性。2. 驗(yàn)證書后習(xí)題2.7.3(p77),要求寫出詳細(xì)分析過程.3. 驗(yàn)證書后習(xí)題2.7.4(p77),要求寫出詳細(xì)分析過程.實(shí)驗(yàn)十二 受控源電路分析一.實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶W(xué)習(xí)受控源電路的基本原理。二. 實(shí)驗(yàn)設(shè)備和器材實(shí)驗(yàn)箱一臺、Multisim10三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1. VCVS實(shí)驗(yàn)電路如圖2.改變電壓為12V，計(jì)算并驗(yàn)證。實(shí)驗(yàn)十三 一階電路的暫態(tài)分析一.實(shí)驗(yàn)?zāi)康?了解RC一階電路充放電電流、電壓變化規(guī)律。2.掌握電容充、放電時間常數(shù)的計(jì)算和測

14、量方法。二. 實(shí)驗(yàn)設(shè)備和器材實(shí)驗(yàn)箱一臺、Multisim10三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 T=91.8071s.1RC電路,估算電容電壓達(dá)到3v所用的時間。仿真->分析->瞬態(tài)分析（設(shè)定初值為0）。 分別設(shè)定終止時間為0.001，0.005。畫出示意圖，分析原因。2RC一階驗(yàn)證電路如圖,畫出輸出波形,說明原因,列出充放電中U的變化規(guī)律,計(jì)算時間常數(shù).按Space鍵，來回切換，看電容的充放電過程。3. 改變電路參數(shù):將C1分別設(shè)置為5uF、20uF,分析同2的區(qū)別, 列出充放電中U的變化規(guī)律.4. RC一階驗(yàn)證電路如圖R1=1k,R2=1k, C1=10uF(1)觀察充、放電電流波形和充、放電電容電

15、壓波形(2)利用示波器的A通道測量電阻R4兩端的電壓，B通道測量電容兩端電壓波形。(3)改變電路參數(shù):（a）將C1分別設(shè)置為5uF、20uF，重復(fù)上述步驟，將觀察到的波形繪制在實(shí)驗(yàn)報(bào)告中。（b）將R4分別設(shè)置為2k、4k，重復(fù)上述步驟，將觀察到的波形繪制在實(shí)驗(yàn)報(bào)告中。實(shí)驗(yàn)十四 R、L、C串聯(lián)電路一.實(shí)驗(yàn)?zāi)康臏y量計(jì)算串聯(lián)RLC電路的阻抗、掌握電壓與電流之間的相位差，驗(yàn)證交流電路的基爾霍夫電壓定律。二. 實(shí)驗(yàn)設(shè)備和器材實(shí)驗(yàn)箱一臺、Multisim10三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1. 串聯(lián)RLC驗(yàn)證電路如圖：交流電壓源:12V、1000Hz；電阻:1k、電感:100mH；電容:1F （1）計(jì)算電感的感抗XL、容抗X

16、C。（2）比較電感電壓、電容電壓相位差。（3)用交流電壓有效值UZ和電流有效值IZ計(jì)算RLC串聯(lián)電路的阻抗大小。（4)用電阻值R和容抗XC、感抗XL，計(jì)算RLC串聯(lián)電路阻抗Z的大小。2.改變信號源頻率,記錄數(shù)據(jù)。頻率f/kHz0.50.81.3 235RUR/VR=UR/IRLUL/VXL=UL/ILCUC/VXC=UC/IC3. 交流電路基爾霍夫電壓定律交流電壓源：120V、60Hz；電阻：100、電感：100mH；電容：10F（1)記錄電路電流有效值I、電感兩端的電壓有效值UL、電容兩端的電壓有效值UC、電阻兩端的電壓有效值UR。（2）驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)十五 三相電路一.實(shí)驗(yàn)?zāi)康募由罾斫馊嚯娐防碚?/p>

17、。二. 實(shí)驗(yàn)設(shè)備和器材實(shí)驗(yàn)箱一臺、Multisim10三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 1. 對稱三相電路如圖(1) 創(chuàng)建電路：從元器件庫中選擇電壓源V1、V2、V3，設(shè)定電壓的有效值為220v，相位分別為0°、-120°、120°，頻率均為50Hz；選擇四通道示波器XSC1，將A、B、C三個輸入通道分別接入V1、V2、V3的正極；選擇萬用表XMM1，將“+”、“-”兩個輸入端分別接入電源的中性點(diǎn)和負(fù)載的中性點(diǎn)。(2)對稱電路的中線電流測量(3)對稱三相電源電壓測量選做實(shí)驗(yàn) 諧振電路一.實(shí)驗(yàn)?zāi)康臏y量R、L、C串聯(lián)電路的諧振特性二. 實(shí)驗(yàn)設(shè)備和器材實(shí)驗(yàn)箱一臺、Multisim10三、實(shí)

18、驗(yàn)內(nèi)容 1. 驗(yàn)證電路如圖信號源，有效值為2V，頻率為500HZ的正弦信號。（1）估算諧振頻率f0。（可用交流分析干路電流特性）。連續(xù)改變信號源電壓的頻率，當(dāng)I最大時，信號源輸出電壓的頻率即為諧振頻率f0。(2)確定諧振頻率f0后，使頻率相對f0分別增大和減小，取不同的頻率點(diǎn)，用萬用表分別測得對應(yīng)的UR、UL、UC，并計(jì)算諧振點(diǎn)的Q值，填入表中。為使電流頻率特性曲線中間突出部分的測繪更準(zhǔn)確，可在f0附近多取幾個點(diǎn)。（3）用示波器觀察在不同頻率下輸入電壓與電流的相位關(guān)系。選做實(shí)驗(yàn) 微分電路和積分電路一.實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.了解RC微分電路和積分電路電流、電壓變化規(guī)律二. 實(shí)驗(yàn)設(shè)備和器材實(shí)驗(yàn)箱一臺、Multisim10三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1. 微分電路如圖(1)設(shè)置電路參數(shù)R1=10k, C=1uF信號源選擇頻率為10Hz，幅值為10V的方波信號。(2) 利用A通道觀察方波信號，B通道觀察電阻R1上的電壓信號。觀察微分波形。(3) 令電容的值為0.5uF和2uF，重復(fù)上述步驟。2. 積分電路如圖(1) 設(shè)置電路參數(shù)R1=10k, C=1uF信號源選擇頻率為10Hz，幅值為10V的方波信號。(2) 利用A通道觀察方波信號，B通道觀察電容C1上的電壓信號。觀察積分波形。(3) 令電容的值為0.5uF和2uF，重復(fù)上述步驟。選做實(shí)驗(yàn) 感抗、容抗 一.實(shí)驗(yàn)?zāi)康臏y出電感的感抗，電容的容抗，并分析感抗