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1、沈阳建筑大学信息学院第一部分实验须知一、电路实验课的目的电路是为工科电类专业开设的一门技术基础课，它面对生产技术实践的直接性决定了电路实验课在整个教学过程中的特殊重要地位。电路实验，不仅在于验证某些电工理论，更重要的是在于通过实验手段不断提高自己独立分析和解决实际问题的基本技能。关于这一教学目的，在国家教委颁布的、由电工课程指导委员会编写的电工课程基本要求中有非常明确的规定。据此，具体地讲应当达到：1.能够正确使用常用的电工仪表、电子仪器和电器设备。2.能读懂基本的电原理图，了解常用电气、电子元器件，并能组装成实际工作电路。3.能对组装的实际工作电路进行分析与故障排除，正确调试与测量。4.具有
2、科学、安全用电的基本能力。5.具有正确归纳实验数据、运用理论科学地分析与指导实践活动的能力，以及严谨的科学态度与实事求是的工作作风。二、电路实验规则1.纪律规则（1）按实验课表规定的时间、地点和编组按时上课,不得旷课、迟到早退或擅自串组换课。（2）教师讲解时，要聚精会神地听讲；进行实验时，要专心致志地操作，不能从事与本次实验无关的活动。（3）实验课课堂应保持文明、安静和整洁的环境，组内研讨问题应当文明低语，严禁喧哗打闹和串组走动。（4）未经教师许可，不得随意改变实验内容。（5）必须严格服从指导教师的管理，不准私自查阅教师的随堂纪录和加以纠缠。2.爱护公物规则（1）应按仪器仪表和电器设备的技术要
3、求精心操作，严禁漫不经心地使实验器具受到挤压、折弯、冲击、振动、反复磨损或随意拆卸及污染等。（2）严禁擅自动用本次实验使用之外的一切设备。（3）对本次实验发给的元器件、材料或工具应精心使用，结束实验时应仔细清点，如数归还，严禁私自携出。（4）实验中如发现仪器设备有异常或损坏，实验元件、材料和工具有遗失，应立即向指导教师申报并有义务提供笔录，备案。（5）自觉强化“节约意识”，应千方百计地将实验所耗能源和材料降为最低水平。3.安全规则安全用电常识简介实践证明，50 Hz、10mA以下的直流电流流经人体不会发生伤亡事故，而当工频（50Hz）50mA以上的交流流经人体就会发生危险，危险程度，视电流大小
4、和通电时间而定。人体通电后的反应为：不舒适的感觉，肌肉痉挛，脉搏和呼吸节奏失常，内部组织损伤，直到死亡。人体电阻大约在八百欧到几百千欧范围内（受表皮状况影响较大）。如按800欧计，设通入危险电流为50mA，则人体承受电压为U=IR=0.05800=40V此值可作为“危险电压值”。因此，我国规定“安全电压”通常为36V，而在危险场所（如潮湿或含腐蚀性气体等环境），则安全电压降为12V。人体被电流伤害分两类：A电伤：是人体外部被电弧灼伤。B电击：是指人体内部因电流刺激而发生人体组织的损伤。低压（380220V）系统中触电伤害主要是电击，而死亡事故也多为电击所致。通过上述介绍，可以明确：在实验环境下
5、，如果触摸电压高于40V以上的带电物，均可能发生危险；还可以明确：为了防止触电，一是应对可能发生电弧的部位保持恰当距离，二是在任何瞬间，任何情况下均应使自己的身体绝对不应构成电流的通路（如脚踏良好绝缘物、不用双手触摸通电裸导体等）。为加强安全管理，制定如下规则：（1）实验线路的搭接、改装或拆除，均应在可靠断电条件下进行。（2）在电路通电情况下，人体严禁接触电路中不绝缘的金属导线和连接点带电部位,以免触电。万一发生触电事故,应立即切断电源,保证人身安全。（3）实验中,特别是设备刚投入运行时,要随时注意仪器设备的运行情况。如发生有超量程、过热、异味、冒烟、火花等，应立即断电，并请指导老师检查。（4
6、）了解有关电器设备的规格、性能及使用方法，严格按要求操作注意仪器仪表的种类、量程和接线方法，保证设备安全。（5）实验时应精力集中，衣服、头发等不要接触电动机及其他可动电器设备，以免发生事故。（6）严禁到他组任意取用物件或乱说乱动。（7）实验结束整理中，首先要先关闭一切设备的电源开关在整理中，也应精心处置实验所用的一切导体，以免为下一班实验留下隐患。4.卫生规则（1）实验室内自觉保持卫生整洁，个人用品应合理放置，对实验台上的灰尘杂物应随时主动清除，严禁乱扔杂物，随地吐痰、抽烟和吃零食。（2）实验结束后，应认真做好整理。要将仪器设备、实验材料与工具、坐凳等整齐地归回原位。（3）每次做实验的学生均有
7、清扫教室的劳动义务，参加实验的班级均有课余时间参加实验室大扫除的义务。三、实验程序教学1.预习要求（1）预习内容:课前应认真阅读指导书中的实验须知和该次实验项目的全部内容,并将所涉及的理论知识复习好。（2）书写预习报告:应在实验课前按下述要求工整、清楚、整洁地将有关内容写入专门格式的电路实验报告内。a：实验目的：可按指导书抄写（或自己加以完整准确的表述）。b：实验仪器与设备：可按指导书抄写。c：实验原理：可按指导书“实验原理”中的相关内容，自己做出逻辑层次清楚、内容完整准确的表述。表述一般要“文图并茂”，即应当完整地画出实验电路示意图，附必要的电路原理图、向量分析图，对某些重要元器件（如集成片
8、），应画出引线示意图。这一环节既要正确地阐明原理，又要便于指导自己参加实验。d：实验内容与步骤：可按指导书抄写（或自己加以完整准确的表述）。书写形式上应突出操作步骤的有序性和强调必要的注意事项。“实验步骤”中的数据表格，应按指导书规定格式画出，注意做必要的“放大”，以便在实验中填写，表内如列有“计算值”栏目，系指就实验电路中所采用的元器件的标称值（即指导书中给定数值）作为电路参数，依据理论公式进行计算的结果。书写预习报告时，应写出理论公式的表达式并进行相应的计算，将计算结果填入表中“计算值”栏目。事先的理论分析与计算，对指导自己正确地实际操作和测试，显然是有益的。书写预习报告决不是不假思索地抄
9、写指导，而是以实验题目为“技术任务”，根据所学到的基本知识和基本理论，参照指导书给定的格式，为“技术实现”而书写的技术性设计或报告。写出工整简洁的、逻辑严谨的科学技术报告，是工程师必须具备的基本技能。2.课堂教学程序（1）学生应准时按规定到实验台前就坐、出示预习报告。（2）教师讲授：实验主讲教师以口头、板书和密切对照实物的方式讲授本次实验的精华（如：线路板结构、仪器仪表使用要领、实验步骤和操作程序以及注意事项）。一般时间长度不超过30分钟，这就要求每个学生特别仔细地听取与记录。（3）学生搭接电路：教师讲授结束后，在断电条件下搭接电路。搭接时应注意体会接线要领且应循序渐进，已搭接的电路应确保其可
10、靠性。事实证明，对电路原理图熟悉的学生，此项工作进行较快。（4）学生自检：电路搭接完毕，应反复检查（必要时用万用表欧姆档观察线路接的可靠性）。如确认无误，方可报告教师审查。（5）教师审查：指导教师对学生搭接电路的审查主要着眼两个方面，一是安全用电方面，即着眼电路不应危及人员安全;二是实验设备与器件方面安全，即着眼电路不应造成器材损失。教师此时不着眼电路搭接是否全面正确，只要确认为上述“两个安全”得以保证，即允许该实验组通电操作。（6）通电操作：学生必须经教师审查电路允许后方可接通电源，否则视为违章。通电后，如发现自己接的电路不能正常工作，应积极思考，立足于自己排除故障，不应当不做任何努力而试图
11、请教师代劳，在实验过程中必须用如下观念来明确师生关系：学生实验操作的“主角”教师实验操作的“顾问”实验指导教师在学生进行实验过程中的“指导”职责体现在两方面：一是对“经过努力、仍感到困难”的学生进行启发、引导；二是注意观察并随时考核每个学生的动手能力。由此可见，每个学生必须以“勤于动脑、勤于动手”操作主角的身份投入实验，才能在教师指导下提高解决实验问题的基本技能，这一点与理论课堂上被动听课的身份相比，是一个转化，希望引为注意。（7）结束整理：下课前约留5-10 分钟作为整理时间，应按前述实验室规则要求完成，经教师允许后，方可离开。第二部分上机实验内容实验一、基尔霍夫定律的验证一、实验目的1.
12、验证基尔霍夫定律的正确性，加深对基尔霍夫定律的理解。2. 学会用电流插头、插座测量各支路电流。3. 掌握电路电位图的绘制方法二、实验原理1.基尔霍夫定律是电路的基本定律。测量某电路的各支路电流及每个元件两端的电压，应能分别满足基尔霍夫电流定律（KCL）和电压定律（KVL）。即对电路中的任一个节点而言，应有I0；对任何一个闭合回路而言，应有U0。运用上述定律时必须注意各支路或闭合回路中电流的正方向，此方向可预先任意设定。2.在一个闭合电路中，各点电位的高低视所选的电位参考点的不同而变，但任意两点间的电位差（即电压）则是绝对的，它不因参考点的变动而改变。电位图是一种平面坐标一、四两象限内的折线图。
13、其纵坐标为电位值，横坐标为各被测点。要制作某一电路的电位图，先以一定的顺序对电路中各被测点编号。以图5-1的电路为例，如图中的AF, 并在坐标横轴上按顺序、均匀间隔标上A、B、C、D、E、F、A。再根据测得的各点电位值，在各点所在的垂直线上描点。用直线依次连接相邻两个电位点，即得该电路的电位图。在电位图中，任意两个被测点的纵坐标值之差即为该两点之间的电压值。在电路中电位参考点可任意选定。对于不同的参考点，所绘出的电位图形是不同的，但其各点电位变化的规律却是一样的。三、实验设备序号名称型号与规格数量备注1直流可调稳压电源030V二路DG042万 用 表1自备3直流数字电压表0200V1D314电
14、位、电压测定实验电路板1DG05四、实验内容利用DG05实验挂箱上的“基尔霍夫定律/叠加原理”线路，按图2.1.1接线。图2.1.11. 分别将两路直流稳压电源接入电路，令 U16V，U212V。（先调准输出电压值，再接入实验线路中。）2. 以图2.1.1中的A点作为电位的参考点，分别测量B、C、D、E、F各点的电位值及相邻两点之间的电压值UAB、UBC、UCD、UDE、UEF及UFA，数据列于表中。3. 以D点作为参考点，重复实验内容2的测量，测得数据列于表中。电 位参考点与UABCDEFUABUBCUCDUDEUEFUFAA计算值测量值相对误差D计算值测量值相对误差任意设定三条支路和三个闭合回路的电流正方向。图2.1.1中的I1、I2、I3的方向已设定。三个闭合回路的电流正方向可设为ADEFA、BADCB和FBCEF。4. 将电流插头分别插入三条支路的三个电流插座中，读出并记录电流值。5. 用直流数字电压表分别测量两路电源及电阻元件上的电压值，记录之。被测量I1(mA)I2(mA)I3(mA)U1(V)U2(V)UFA(V)UAB(V)UAD(V)UCD(V)UDE(V)计算值测量值相对误差
