電工學與電路實驗全教程：以學生為中心的智慧實驗新理念

目 錄
走進實驗室 1
一、實驗課程要求 1
二、實驗課程的教學過程 2
第1篇　電工實驗基礎(chǔ)
第1章　實驗安全與故障檢測 5
1-1　安全用電常識 5
一、電流對人體的危害 5
二、觸電方式 6
三、實驗室電源配線與安全用電保護 8
四、實驗室安全用電守則 10
五、實驗室電氣滅火及保護 11
1-2　電子類儀器的供電與接口 11
一、供電 11
二、連接線 11
三、共地與浮地 12
1-3　電工實驗常見故障及其檢測 12
一、常見故障 12
二、故障檢測的基本方法 13
第2章　電工測量基礎(chǔ) 15
2-1　電量測量基礎(chǔ) 15
一、基本電量與測量單位 15
二、測量方法 16
三、電工基本電量測量 16
2-2　測量誤差和電工儀表的準確度 20
一、測量誤差的來源與分類 20
二、測量誤差的表示方法 21
三、電工儀表的準確度 22
2-3　測量結(jié)果的誤差分析和估算 23
一、測量結(jié)果的誤差分析 23
二、誤差的傳遞與合成 25
2-4　實驗數(shù)據(jù)處理與表示 26
一、實驗數(shù)據(jù)有效數(shù)字表示 26
二、運算中有效數(shù)字位數(shù)的確定 27
三、實驗數(shù)據(jù)表示 27
2-5　直流電壓表、電流表量程的擴展 28
一、實驗目的 28
二、原理說明 28
三、實驗設(shè)備 29
四、實驗內(nèi)容 29
五、實驗注意事項 30
六、實驗報告要求 30
思考題 30
2-6　基本電工儀表的使用與測量
誤差的計算 30
一、實驗目的 30
二、實驗原理 30
三、實驗設(shè)備 32
四、實驗內(nèi)容 32
五、實驗注意事項 33
六、實驗報告要求 33
思考題 33
2-7　減小儀表測量誤差的方法 34
一、實驗目的 34
二、實驗原理 34
三、實驗設(shè)備 35
四、實驗內(nèi)容 36
五、實驗注意事項 37
六、實驗報告要求 37
思考題 37
第3章　電工電子自主式智慧實驗新技術(shù) 38
3-1　A+D Lab智慧型書包實驗室概述 38
3-2　A+D Lab硬件資源 39
3-3　A+D Lab實驗軟件安裝與概覽 41
一、軟件安裝與登錄 41
二、軟件概覽 41
3-4　我的實驗室 44
一、示波器 44
二、信號發(fā)生器 47
三、可編程電源 49
四、靜態(tài)數(shù)字IO 50
五、邏輯分析儀 51
六、波特圖儀 51
3-5 學生自主智慧實驗示例 52
一、實驗準備 54
二、實驗仿真 55
三、搭建實驗 55
四、數(shù)據(jù)獲取 55
五、實驗總結(jié) 57
六、報告整理 58
3-6　教師平臺使用 58
一、實驗項目管理 58
二、實驗進度查詢 61
第4章 Multisim電路仿真 63
4-1 Multisim 概述 63
4-2 Multisim 基本界面 63
一、主菜單欄（Menu Toolbar） 64
二、仿真工具欄（Simulation
Toolbar） 64
三、元器件工具欄（Schematic
Components） 64
四、虛擬儀器工具欄（Virtual
Instruments Toolbar） 67
五、設(shè)計管理窗口（Design Toolbox） 71
4-3 Multisim的基本操作 71
一、Multisim用戶界面的設(shè)置 71
二、電路原理圖的設(shè)計 73
三、電路的仿真 79
4-4 Multisim的仿真實例 86
一、直流電路仿真實例 86
二、RC暫態(tài)電路的仿真實例 88
三、交流電路頻率特性的仿真實例 89
四、單管放大電路仿真實例 91
第2篇　電路原理實驗
第5章 電路定律與定理 95
5-1　常用電工元器件認知實驗 95
一、實驗目的 95
二、原理說明 95
三、實驗設(shè)備 109
四、實驗內(nèi)容 109
五、實驗注意事項 110
六、實驗報告要求 110
思考題 110
5-2　電阻元件伏安特性曲線的測繪 110
一、實驗目的 110
二、原理說明 110
三、實驗設(shè)備 111
四、實驗內(nèi)容 111
五、實驗注意事項 112
六、實驗報告要求 112
思考題 112
5-3　電位、電壓的測定及電路電位圖的
繪制 112
一、實驗目的 112
二、原理說明 113
三、實驗設(shè)備 113
四、實驗內(nèi)容 113
五、實驗注意事項 114
六、實驗報告要求 114
思考題 114
5-4 基爾霍夫定律的驗證 114
一、實驗目的 114
二、原理說明 114
三、實驗設(shè)備 115
四、實驗內(nèi)容 115
五、實驗注意事項 116
六、實驗報告要求 116
思考題 116
5-5 電壓源、電流源及其電源等效變換
的研究 116
一、實驗目的 116
二、原理說明 116
三、實驗設(shè)備 117
四、實驗內(nèi)容 117
五、實驗注意事項 119
六、實驗報告要求 119
思考題 119
5-6 受控源研究 120
一、實驗目的 120
二、原理說明 120
三、實驗設(shè)備 122
四、實驗內(nèi)容 122
五、實驗注意事項 123
六、實驗報告要求 124
思考題 124
5-7 線性電路疊加性和齊次性驗證 124
一、實驗目的 124
二、原理說明 124
三、實驗設(shè)備 125
四、實驗內(nèi)容 125
五、實驗注意事項 127
六、實驗報告要求 127
思考題 127
5-8 有源二端網(wǎng)絡(luò)等效參數(shù)的測定及
等效定理的驗證 127
一、實驗目的 127
二、原理說明 127
三、實驗設(shè)備 129
四、實驗內(nèi)容 129
五、實驗注意事項 131
六、實驗報告要求 131
思考題 132
5-9 最大功率傳輸條件的研究 132
一、實驗目的 132
二、原理說明 132
三、實驗設(shè)備 132
四、實驗內(nèi)容 133
五、實驗注意事項 133
六、實驗報告要求 133
思考題 133
5-10 互易定理 134
一、實驗目的 134
二、原理說明 134
三、實驗設(shè)備 135
四、實驗內(nèi)容 135
五、實驗注意事項 136
六、實驗報告要求 136
思考題 136
第6章 一階與二階電路的時域分析 137
6-1 典型電信號的觀察與測量 137
一、實驗目的 137
二、原理說明 137
三、實驗設(shè)備 138
四、實驗內(nèi)容 138
五、實驗注意事項 139
六、實驗報告要求 139
思考題 139
6-2 一階電路暫態(tài)過程的研究 139
一、實驗目的 139
二、原理說明 140
三、實驗設(shè)備 141
四、實驗內(nèi)容 141
五、實驗注意事項 141
六、實驗報告要求 142
思考題 142
6-3　二階電路暫態(tài)過程的研究 142
一、實驗目的 142
二、原理說明 142
三、實驗設(shè)備 144
四、實驗內(nèi)容 144
五、實驗注意事項 145
六、實驗報告要求 145
思考題 145
6-4 電路狀態(tài)軌跡的觀測 145
一、實驗目的 145
二、原理說明 146
三、實驗設(shè)備 150
四、實驗內(nèi)容 150
五、實驗注意事項 151
六、實驗報告要求 151
思考題 151
第7章 正弦穩(wěn)態(tài)電路與三相電路 152
7-1 交流電路等效參數(shù)的測量 152
一、實驗目的 152
二、原理說明 152
三、實驗設(shè)備 153
四、實驗內(nèi)容 153
五、實驗注意事項 154
六、實驗報告要求 155
思考題 155
7-2 正弦穩(wěn)態(tài)交流電路的相量研究 155
一、實驗目的 155
二、原理說明 155
三、實驗設(shè)備 156
四、實驗內(nèi)容 156
五、實驗注意事項 157
六、實驗報告要求 157
思考題 157
7-3　正弦穩(wěn)態(tài)交流電路功率因數(shù)的
研究 157
一、實驗目的 157
二、原理說明 157
三、實驗設(shè)備 158
四、實驗內(nèi)容 158
五、實驗注意事項 159
六、實驗報告要求 159
思考題 160
7-4　三相電路電壓、電流的測量 160
一、實驗目的 160
二、原理說明 160
三、實驗設(shè)備 160
四、實驗內(nèi)容 161
五、實驗注意事項 162
六、實驗報告要求 162
思考題 162
7-5　三相電路功率的測量 162
一、實驗目的 162
二、原理說明 162
三、實驗設(shè)備 163
四、實驗內(nèi)容 163
五、實驗注意事項 165
六、實驗報告要求 165
思考題 165
7-6　三相交流電路相序測量 165
一、實驗目的 165
二、原理說明 166
三、實驗設(shè)備 166
四、實驗內(nèi)容 166
五、實驗注意事項 167
六、實驗報告要求 167
思考題 167
第8章　電路的頻率響應 168
8-1　RLC元件的阻抗頻率特性測定 168
一、實驗目的 168
二、原理說明 168
三、實驗設(shè)備 169
四、實驗內(nèi)容 169
五、實驗注意事項 171
六、實驗報告要求 171
思考題 171
8-2 RC串并聯(lián)和雙T電路選頻特性
測試 171
一、實驗目的 171
二、原理說明 171
三、實驗設(shè)備 173
四、實驗內(nèi)容 173
五、實驗注意事項 174
六、實驗報告要求 174
思考題 174
8-3 RLC串聯(lián)諧振電路的研究 175
一、實驗目的 175
二、原理說明 175
三、實驗設(shè)備 175
四、實驗內(nèi)容 175
五、實驗注意事項 176
六、實驗報告要求 176
思考題 176
8-4 RLC并聯(lián)諧振電路的研究 177
一、實驗目的 177
二、原理說明 177
三、實驗設(shè)備 178
四、實驗內(nèi)容 178
五、實驗注意事項 179
六、實驗報告要求 179
思考題 180
第9章 二端口網(wǎng)絡(luò) 181
9-1 直流雙口網(wǎng)絡(luò)的研究 181
一、實驗目的 181
二、原理說明 181
三、實驗設(shè)備 182
四、實驗內(nèi)容 182
五、實驗注意事項 183
六、實驗報告要求 183
思考題 183
9-2 負阻抗變換器及其應用 184
一、實驗目的 184
二、原理說明 184
三、實驗設(shè)備 185
四、實驗內(nèi)容 185
五、實驗注意事項 186
六、實驗報告要求 186
思考題 186
9-3 回轉(zhuǎn)器特性測試 186
一、實驗目的 186
二、原理說明 187
三、實驗設(shè)備 187
四、實驗內(nèi)容 188
五、實驗注意事項 189
六、實驗報告要求 189
思考題 189
第3篇　電工技術(shù)實驗
第10章 變壓器與電動機拖動實驗 191
10-1 互感線圈電路的研究 191
一、實驗目的 191
二、原理說明 191
三、實驗設(shè)備 192
四、實驗內(nèi)容 192
五、實驗注意事項 194
六、實驗報告要求 194
思考題 194
10-2 單相鐵芯變壓器特性的測試 194
一、實驗目的 194
二、原理說明 194
三、實驗設(shè)備 195
四、實驗內(nèi)容 195
五、實驗注意事項 196
六、實驗報告要求 196
思考題 196
10-3 三相異步電動機首尾端測試及
絕緣檢查 196
一、實驗目的 196
二、原理說明 196
三、實驗設(shè)備 198
四、實驗內(nèi)容 198
五、實驗注意事項 199
六、實驗報告要求 199
思考題 199
10-4 三相異步電動機點動、啟動、
停車控制 199
一、實驗目的 199
二、原理說明 199
三、實驗設(shè)備 201
四、實驗內(nèi)容 201
五、實驗注意事項 202
六、實驗報告要求 202
思考題 203
10-5 三相異步電動機的正、反轉(zhuǎn)
控制 203
一、實驗目的 203
二、原理說明 203
三、實驗設(shè)備 205
四、實驗內(nèi)容 205
五、實驗注意事項 205
六、實驗報告要求 206
思考題 206
10-6 三相異步電動機自動順序啟動
控制電路 206
一、實驗目的 206
二、原理說明 206
三、實驗設(shè)備 207
四、實驗內(nèi)容 207
五、實驗注意事項 208
六、實驗報告要求 208
思考題 208
10-7 三相異步電動機降壓啟動控制
電路 209
一、實驗目的 209
二、原理說明 209
三、實驗設(shè)備 210
四、實驗內(nèi)容 210
五、實驗注意事項 211
六、實驗報告要求 211
思考題 211
10-8 三相異步電動機制動控制電路 211
一、實驗目的 211
二、原理說明 211
三、實驗設(shè)備 213
四、實驗內(nèi)容 214
五、實驗注意事項 214
六、實驗報告要求 215
思考題 215
第4篇　電子技術(shù)實驗
第11章 模擬電子技術(shù)實驗 217
11-1 常用電子元器件認知實驗 217
一、實驗目的 217
二、原理說明 217
三、實驗設(shè)備 221
四、實驗內(nèi)容 221
五、實驗注意事項 223
六、實驗報告要求 223
思考題 223
11-2 三極管共射放大電路的研究 223
一、實驗目的 223
二、原理說明 223
三、實驗設(shè)備 227
四、實驗內(nèi)容 227
五、實驗注意事項 230
六、實驗報告要求 230
思考題 230
11-3 場效應管放大電路 231
一、實驗目的 231
二、原理說明 231
三、實驗設(shè)備 234
四、實驗內(nèi)容 235
五、實驗注意事項 235
六、實驗報告要求 236
思考題 236
11-4 運算放大器的基本應用 236
一、實驗目的 236
二、原理說明 236
三、實驗設(shè)備 241
四、實驗內(nèi)容 241
六、實驗注意事項 243
七、實驗報告要求 243
思考題 243
11-5 文氏電橋正弦波振蕩器 243
一、實驗目的 243
二、原理說明 244
三、實驗設(shè)備 246
四、實驗內(nèi)容 246
五、實驗注意事項 247
六、實驗報告要求 247
思考題 247
11-6 OTL功率放大電路 248
一、實驗目的 248
二、原理說明 248
三、實驗設(shè)備 249
四、實驗內(nèi)容 249
五、實驗注意事項 251
六、實驗報告要求 251
思考題 252
11-7 直流穩(wěn)壓電源的應用 252
一、實驗目的 252
二、原理說明 252
三、實驗設(shè)備 255
四、實驗內(nèi)容 256
五、實驗注意事項 257
六、實驗報告要求 258
思考題 258
第12章 數(shù)字電子技術(shù)實驗 259
12-1 集成門電路邏輯功能測試 259
一、實驗目的 259
二、原理說明 259
三、實驗設(shè)備 262
四、實驗內(nèi)容 262
五、實驗注意事項 264
六、實驗報告要求 264
思考題 264
12-2 組合邏輯電路的分析與設(shè)計 264
一、實驗目的 264
二、原理說明 264
三、實驗設(shè)備 271
四、實驗內(nèi)容 271
五、實驗注意事項 271
六、實驗報告要求 271
思考題 272
12-3 觸發(fā)器及其轉(zhuǎn)換 272
一、實驗目的 272
二、原理說明 272
三、實驗設(shè)備 274
四、實驗內(nèi)容 275
五、實驗注意事項 276
六、實驗報告要求 276
思考題 276
12-4 計數(shù)器 277
一、實驗目的 277


二、原理說明 277
三、實驗儀器 280
四、實驗內(nèi)容 280
五、實驗注意事項 281
六、實驗報告要求 281
思考題 281
12-5 集成時基555及其應用 282
一、實驗目的 282
二、原理說明 282
三、實驗儀器 286
四、實驗內(nèi)容 286
五、實驗注意事項 287
六、實驗報告要求 287
思考題 287