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1、实验一 认识实验基本电路理论实验课与基本电路理论课均为列入教学计划规定的必修课，它是培养电工、电子等工程技术人员实验基本技能的重要一环。电路实验的内容涉及到电路的基本理论与电路实践中的常见现象，通过实验能将理论与实践相结合，巩固所学知识；通过实验能培养有关电路连接、电工测量及故障排除等实验技巧；通过实验技能学到常用电工仪器仪表的基本使用方法、额定参数及基本维护和使用注意事项；通过实验技能学习数据的采集与处理、各种现象的观察与分析。以上这些正是培养电气工程技术人员必要的基本训练。随着计算机应用的广泛普及，电路的计算机辅助分析已成为电路理论的重要组成部分，为了达到大学阶段上机不断线的目的，在实验课
2、中还有计算机辅助分析电路的实践，这对现代大学生来说也是一项基本功的训练。总之，本实验课的主要作用就是对学生进行基本技能的训练，提高学生基本理论分析问题与解决问题的能力；同时在实验过程中培养学生严肃认真的科学态度和细致踏实的实验作风，为今后的专业实验、生产实践与科学研究打下坚实的基础。一、实验课的基本要求1.实验仪器与仪表正确使用电压表、电流表和万用表，会使用常用的一些电子仪器、仪表及电子设备，如普通示波器，直流稳压电源、晶体管毫伏表。2.测试方法电压、电流的测量，信号波形的观察方法、电阻器、电感器参数和电压、电流特性的测量及功率的测量（初步）。3.实验操作能正确布局和连接实验电路，认真观察实验
3、现象和正确读取数据，并有初步分析判断能力；能初步分析和排除实验故障，要求实事求是的科学态度。4.实验报告能写出合乎规格的实验报告，正确绘制实验曲线，作出初步分析、解释。5.上机实践能根据电路分析的算法及框图，编制简单程序，并掌握调试程序的方法。（以上的一至四点要求摘自国家教委电功指导委员会所编的电路课程教学基本要求中的实验教学部分）二、实验课的进行1.课前预习实验效果的好坏与实验的预习密切相关。学生应事先认真阅读实验指导书，经过思考后编写出预习报告（也是正式报告的一部分），做到对每个实验心中有数。只有心中有数，才能做到有条不紊，主动地去观察实验现象，发现并分析问题，取得最佳实验效果。心中无数，
4、必然手忙脚乱，完不成实验任务，达不到实验的目的与要求，甚至发生事故。预习的重点是：（1）明确实验目的、任务与要求，估算实验结果。（2）复习有关理论，弄懂实验原理、方法，熟悉实验电路。（3）了解所需的实验元件、仪器设备及其使用方法介绍。2.熟悉设备和接线 在接线之前应了解使用的仪器、设备的接线端、刻度、各旋钮的位置及作用、电源开关位置，确定所用仪表的量程及极性等。应根据实验线路合理布置仪表及实验器材，以便接线、查对，便于操作及读数。对初学者来说，首先应按照电路图一一对应进行布局与接线。较复杂的电路应先串联后并联，同时考虑路元件、仪器仪表的同名端、极性和公共参考点等与电路设定的方位一致，最后连接电
5、源端。接线时应避免在同一端子上连接三根以上的连线（应分散接），减少因牵连动（碰）一线而引起的端子松动，接触不良或导线脱落。电表的端子原则上只接一根线。改接线路时，应力求改动量最小，避免拆光重接。3.通电操作及读数线路接好后，经自查无误，并请指导老师复查后方可接通电源。通电操作时必须集中注意力观察电路的变化，如有异常，如声响、冒烟、发臭等现象，应立即断开电源，检查原因。接通电源后应将设备大致操作一遍，观察一下实验现象，判断结果是否合理。若不合理，则线路有误，立即切断电源重新检查线路并修正；若结果合理，则可正式操作。读数时要姿势正确、思想集中，防止误差。数据要记录在事先准备好的表格中，凌乱和无序的
6、记录常常是造成错误和失败的原因。为了获得正确的数据，有时需要重复实验并重新读取数据。要养成科学的态度，尊重原始数据，在做实验报告时若发现原始数据不合理，不得任意涂改，应当分析问题所在。当需要把数据绘成曲线时，读数的多少和分布情况，应以足够描绘一条光滑而完整的曲线为原则。读数的分布可随曲线的曲率而异，曲率较大处可多读几点。4.实验结束 完成全部内容后，不要急于拆除线路，应先检查实验数据有无遗漏或不合理的情况，经指导老师同意方可拆除线路，整理桌面，摆放好各种实验器材、用具，方可离开实验室。5.安全操作问题实验中应随时注意安全，包括人身与设备的安全。除上面已提到的一些注意事项外，还需特别注意以下几点
7、：(1)进行正常实验时，不可用手触及带电部分，改接成拆除电路时必须先切断电源。(2)使用仪器仪表设备，必须了解其性能和使用方法。切勿违反操作规程拨乱旋钮，尤其注意不得超过仪表的量程和设备的额定值。(3)如果实验中用到调压器、电位器以及可变电阻器等设备时，在电源接通前，应将其调节位置放在使电路电流为最小的地方，然后接通电源，再逐步调节电压、电流，使其缓慢上升，一旦发现异常，应立即切断电源。三、实验故障的分析和处理1.故障的类型与原因实验课中出现各种故障是难免的。学生通过对电路简单故障的分析、具体诊断和排除，逐步提高分析问题和解决问题的能力。在电路实验中，常见的故障多属开路、短路或介于两者之间三种
8、类型。不论何类故障，如不及早发现并排除，都会影响实验进行或造成损失。故障原因大致有以下几种：实验线路连接有错误或实验者对实验供电系统设施不熟悉；元器件、仪器仪表、实验装置等使用条件不符或初始状态值给定不当；电源、实验电路、测试仪器仪表之间公共参考点连接错误或参考结点位置选择不当；接触不良或连接导线损坏；布局不合理，电路内部产生干扰。2.故障检测故障检测的方法很多，一般是根据故障类型确定部位，缩小范围，再在范围内逐点检查，最后找出故障点并予以排除。(1)检测方法简单的检测方法就是用万用表（电压档或电阻档）在通电或断电状态下去检查电路故障。通电检测法：用万用表电压档（或电压表）在接通电源情况下进行
9、故障检测，根据实验原理，电路中某两点应该有电压而万用表测不出电压；或某两点不应该有电压而万用表测出了电压，那么故障必在此两点之间。断电检查法：用万用表电阻档在断开电源的情况下进行故障检测。根据实验原理，电路中的某两点应该导通（或电阻极小），万用表测出开路（或电阻很大）；或两点间应该开路（或电阻很大），但测得的结果为短路（或电阻很小），则故障在此两点。有时电路中有多种或多个故障并且相互掩盖或影响，只要耐心细致去分析查找，是能够检测出来的。在选择检测方法时，要针对故障类型和电路结构情况选用。如短路故障或电路工作电压较高（200V以上），不宜用通电法（电阻档）检测。因为这两种情况存在时，有损坏仪表、
10、元件和触电的可能。(2)检测顺序一般情况下，按故障部位直接检测，当故障原因和部位不易确定时，按下列顺序进行：检查电路接线有无错误。检查电源供电系统，从电源进线、熔断器、闸刀开关至电路输入端子，依次检查各部分有无电压，是否符合标准。主、副电路中元件、仪器仪表、开关连接导线是否完好和接触良好。检测仪器部分，供电系统、输入、输出调节，显示及探头、接地点等。四、数据整理与实验报告1.数据整理与曲线绘制 整理实验结果是实验的重要环节，通过整理及编写报告可以系统地理解实验教学中所获得的知识，建立清晰的概念。实验结果有数据、波形曲线、现象等。整理数据一般是进行计算、描绘曲线、分析波形及现象，找出其中典型的、
11、能说明问题的特征，并找到条件（参数）与结果之间的联系，从而说明电路的性质。整理数据时必须注意到误差的判别。实验曲线是以图形更直观地表达实验结果的语言。作好实验曲线的基本要求是：(1)图纸选取择要恰当。本实验课主要采用毫米方格纸，频率特性曲线用单位对数坐标绘制效果更好。除特殊要求外，一般按正方形式1：1.5矩形图面来选定单位比例尺。比例尺以处理后的实验数据为根据作合理选择。(2)坐标的分度要合理。坐标上以X轴代表自变数，Y轴代表应变数，坐标的分度就是坐标轴上每一格代表值的大小。分度的选择应使图纸上任一点的坐标容易读数。为了便于阅读，应将坐标轴的分度值标记出来，每个坐标必须注明名称和单位。(3)曲
12、线绘制要细心。一般情况下把实验数据在坐标纸上用“O”、“*”或“”等符号标出即可。按照所描的点作曲线应使用曲线板、曲线尺等作仪器。描出曲线应光滑匀整，不必强使曲线通过所有的点，但应与所有的点相接近，同时使未被曲线经过的点大致均匀地分布在曲线的两侧。(4)加上必要的注释说明。在每一图形下面应将曲线代表的意义清楚明确地写出，使阅读者一目了然。2.实验报告的要求和内容实验报告是学生进行实验的全过程的总结。它既是完成教学的凭证，也是今后编写其他工程（实验）报告的参考资料。因此，要求文字简洁、工整，曲线图表清晰，实验结论要有科学根据和分析。实验报告应包括以下内容：(1)实验目的。(2)实验电路图必须完整
13、，且需标明各部分元件的实际值，而不是标准值。(3)用实际电路图和测量方式数据的顺序来表示实验步骤。明确实验任务。(4)验证式必须代入实际测量值进行分析。(5)数据处理和误差分析，(6)验证式（由实际的数据得出），验证式必须代入实验测量值。(7)实验仪器与设备。记录实验中使用的仪器的名称、型号、规格和数量。(8)回答思考题。实验二基尔霍夫定律和叠加定理一、实验目的1.验证基尔霍夫定律和叠加定理的正确性，加深对基尔霍夫和叠加定理的理解。2.学会用电流插头、插座测量各支路电流。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（KC
14、L）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。2.在线性网络中，多个激励同时作用时的总响应等于每个激励单独作用时引起的响应之和。所谓某一激励单独作用，就是除了该激励外，其余激励为零值。为零值的激励若是电压源，则相应的电压源处用短路替代，若为电流源，则在相应的电流源处用开路替代，而它们的内阻或内电导必须保留在原电路中。3.线性电路的齐次性是指当激励信号（某独立源的值）增加或减小K倍时，电路的响应（即在电路其它各电阻元件上所建立的电流和电压值）也将增加或减小K倍。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。三、实验
15、仪器及设备序号名 称型号与规格数 量备 注1直流稳压电源+6 ， +1212直流数字电压表13直流数字毫安表1四、实验内容与步骤实验线路如图21所示，用KHDL1型电路原理实验箱验证“基尔霍夫定律/叠加原理”。（一）基尔霍夫定律1.实验前先任意设定三条支路和三个闭合回路的电流正方向（参考方向）。图21中的I1、I2、I3的方向已设定。2.同时将两路直流稳压源接入电路，令U16V，U212V 3.熟悉电流表的结构，将电流表插头的两端接至数字毫安表的“、”两端。4.将电流表分别接入三条支路的三个电流测量端，读出并记录电流值。图2-1验证“基尔霍夫定律/叠加原理”电路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，记录表中。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（二）叠加原理；实验线
