实验电路

实验电路（精选十篇）

实验电路 篇1

http://bbs.ele169.com/viewthread.php?tid=21152&extra=page%3D2)上看见这样一个求助贴:

求助内容是“想做个汽车上用的爆闪灯,两组LED,每组3个以上,左边闪3次,右边闪3次,共同闪3次,依次循环。听说555可以解决,最好电路简单点……”。

考虑到设计要求,笔者为此网友设计的一款爆闪灯电路。电路使用了手头现有的HA17555时基电路作振荡器为十进制计数脉冲分配器CD4017的时钟源,考虑到接线方便和简化电路,利用555时基电路的放电端作为输出端,配合PNP三极管8550以及其基极偏置电阻作为上拉电阻为CD4017的EN端提供静态偏置。电路改变了555时基电路常规的无稳态电路的设计,使用了555时基电路的输出端作为电容的充放电通路。

电路原理

电路原理图见图1,555时基电路接成振荡器,在上电开始,因电容C1的端电压不能突变,相当于在555时基电路的2脚加了一个低电平信号,此时,555时基电路3脚输出高电平,通过R1对C1进行充电,使C1端电压不断升高,当C1端电压升高到2/3Vcc时,555时基电路的⑥脚得到触发信号,555时基电路③脚输出发生跳变,输出低电平,此时,C1通过R1开始放电,随着放电的进行,C1端电压开始下降,当C1的端电压低于1/3VCC时,555时基电路③脚输出低电平。如此反复,电路形成震荡。在555时基电路③脚输出低电平期间,其内部放电管导通,⑦脚为555时基电路内部放电管的集电极输出端,555时基电路的⑦脚输出低电平时,PNP三极管通过电阻R2得到基极偏置电流而导通,同时,在555时基电路内部放电管关断时(7脚相当于开路状态),Vcc通过PNP型三极管的PN结与其基极偏置电阻R2为计数器CD4017的EN端提供高电平偏置,在555时基电路内部放电管导通时,⑦脚相当于对地短路,为计数器CD4017的EN端提供一个脉冲下降缘,CD4017得到计数脉冲,其10个脉冲分配端依次输出一个高电平。

CD4017的10个脉冲分配端依次为Q0,Q1,Q2,Q3,Q4,Q5,Q6,Q7,Q8,Q9,依次对应③,②,④,⑦,⑩,①,⑤,③,⑨,⑪脚;⑫脚为级联使用的进位输出端。因为只要3组输出,我们将10个脉冲输出端3个一组进行组合,另外,考虑到只有两组灯,每组闪3次,也需要3个一组进行组合;根据功能要求,每组3个以上LED灯,又考虑到汽车使用,大部分使用12V铅酸电池,其电压一般在12V以上,使用3只高亮度白色发光二级管串联比较合适,如果使用其他颜色的发光二极管,如红色高亮度发光二极管,可以适当增加发光二极管个数,电路使用9只二极管,每3只1组构建3输入二极管或门,这样得到3个二极管或门电路,其中VD1～VD3,VD4-VD6构建的二极管或门电路各自配合1只NPN三极管构成或非门电路。VD7～VD9构建的二极管或门电路通过VD10,VD11与VT2,VT3构建或非门电路,这样,实现了求助贴的功能要求。

在计数器CD4017的Q0～Q2端输出高电平时,通过VD1-VD3构建的二极管或门使三极管VT2导通,第一组发光二极管得电工作发光闪烁。在Q3～Q5输出高电平期间,VD4～VD6构建的二极管或门使三极管VT3导通,第二组发光二极管得电工作发光闪烁;而在Q6～Q9输出高电平期间,由二极管VT7-VT9构建的或门电路输出高电平,通过由VD10～VD11构建的二极管或门电路控制VT2、VT3同时导通,两组发光二极管同时得电工作闪烁发光。其等效逻辑电路见图2。

元件选择

三极管VT1的作用还有为频闪灯提供受控的电流通道。也就是只有VT1导通频闪灯才有可能闪烁。

原设计C1取值过小,频率过高,网友在实验时,感觉视觉效果不好,建议他加大C1的取值,后使用0.3μF的电容(3个0.1μF并联),从网友发来的视频得知效果基本上达到要求。考虑到成本因素,笔者实验时将C1改为1μF电解电容。R1改为220k左右,基本上达到设计要求。R2改为10k合适一些。为了购买方便,R3、R4改为10k与R1取值相同。另外,实验时使用5mm的高亮度草帽型白色LED (20mA工作电流),VT1使用2SC9012,VT2、VT3使用2SC9013,R2误用100k电阻,电路也能够可靠工作。这是因为9012与9013系列三极管的电流放大能力比较强的缘故。另外,使用4×6玻璃纤维双面点阵板非常方便,不过,使用了过孔技术,双面点阵是连接的,使用时注意防止短路!该板因为使用玻璃纤维基板,可以反复焊接,但过孔中容易进锡导致拆卸困难,此时可以把元件焊接在元件面的点阵上。

因为电路要求不高,555时基电路5脚的电容可以不用。为了应对电源的不稳定和干扰,电源部分可以并联一只220μF和0.1μF电容。在小功率应用时三极管可以使用9012和901 3分别代替8550和8050;振荡电容使用了体积比较小的1μF独石电容。

爆闪灯的实验电路元件面的实物图见图3;其中使用了6只草帽型高亮度白色发光二极管作为模拟爆闪灯,实际制作时根据个人爱好选用合适的LED;电路使用了点阵板作为实验基板,成品电路主张使用定制PCB板要美观一些。

实验电路 篇2

教学目标 1．学会串联电路和并联电路的连接方法． 2．根据电路图连接简单的串联电路和并联电路． 3．培养学生连接电路的基本技能、科学态度、科学方法和科学习惯

教学建议教材分析

这是学生做的第一个电学分组实验，它对学生认识串、并联电路特点，培养学生连接电路的技能有重要作用，必须创造条件，组织学生做好这个实验．由于实验所需器材较简单，取材也容易，建议尽可能多分一些组，让学生人人都有动手操作的机会．如果没有那么多的电铃，也可不用．连接电路时强调要注意两点，一是开关先要切断，二是经验不足时不要先用两根导线连接电源后再接电路，而是要按教材所讲的，先从电源的正极连起，连好各个元件后最终连上电源的负极，或者按相反的次序．教法建议

1．为了提高实验效果，可引导学生围绕以下问题进行预习：

（1）串联电路、并联电路连接的特点是什么？连接课本图4-24和图4-25电路需那些器材（包括名称、数量）？

（2）为防止接错或漏接，自己先拟定一个接线顺序．再连接过程中为什么开关应是断开的，并特别注意防止短路？

（3）如下图所示电路中的开关的连接是否正确？如果是错误的，把它改正过来．

2．实验课上学生动手之前，教师应要求学生做到以下几点，以培养学生良好的电学实验习惯：

（1）把实验桌上的器材与所做实验的电路图中需要的器材对照，检查器材是否够用．

（2）搞清使用的电源是什么电源，分清电源的正、负极，弄清如何接线．

（3）想一想，灯座、开关应如何连接？把导线接到接线柱上，导线应沿什么方向缠

绕，旋紧螺帽时导线才不致被挤出来？ 3．接好电路后，再闭合开关前，要对照电路图认真检查，闭合开关后，如出现故障，应立即断开电源，然后从电源的一个极出发，逐段检查原因． 4．实验后，要求学生整理好实验器材，并写好简单的实验报告．分组实验是培养学生操作技能和科学方法、态度、习惯的重要过程，一定要组织好，以获得较好的效果．

第七节之后，教材又安排了一个实践活动--想想议议．这个问题对刚刚接触电学知识的初中学生来说，要求较高，不必要求全体学生都能做出．教学设计方案1.复习(1)串联电路、并联电路连接的特点是什么？(2)什么叫短路？连接电路时，开关应该是断开还是闭合的？

(3)怎样判断电路的连接形式?试判断下面电路的连接是否正确．(投影片)(4)可用计算机模拟演示串联电路、并联电路的连接方法，也可用实物电路，教师一步步操作．让学生观察并进行归纳小结：

① 首先将电池连接成串联电池组；

② 按电路图从电源正极开始，依电流的路径，把元件一个个连接起来(连接开关前，开关是断开的)，最后连到电源的负极(也可反过来顺次连接)；

③ 连线时要注意导线两端必须接在接线柱上，导线不要交叉，不要重叠．

④连接并联电路时，可按串联的方法先连接一个支路，找到电流的分、合点再将其他支路并列接在分、合点上．2.进行新课------学生实验(1)组成串联电路

① 首先让同学将实验桌上的器材与做实验的电路图中需要的器材对照，检查器材是否够用．画出串联电路图．

② 弄清使用的电源的正、负极．

③ 按课本中的步骤进行实验．注意电路连接过程中开关必须是断开的．

④若电路连接完毕，闭合开关后，灯泡不亮时注意检查发生故障的原因：检查电池之间是否连接正确；检查每个接线柱是否拧紧，导线是否连接好；检查小灯泡与灯座是否接触好(可用手向下轻轻按按)．在自己解决问题有困难时，可请老师协助检查．

⑤积极动手，认真观察，深入思考，回答课本实验步骤中提出的问题．(2)组成并联电路

①认真画好并联电路图．弄清电路的分、合点，用字母A、B标出．标出电路中的电流方向，分清哪部分是干路，哪部分是支路．

②弄清电路中有几个开关；哪个开关是控制整个干路的；哪个开关是控制支路的．

③按电路图连接并联电路，并进行观察，回答实验步骤中提出的问题．

探究活动自制电路板材料：25厘米×40厘米×0.3厘米的纤维板一块、接线柱28个、导线若干．制作方法：

1．在纤维板的正面，绘出电路如图1所示，然后按图中圆圈位置先为接线柱打孔，再行安装．

2．在板的背后，按板面电路用双股软导线连接在线柱上．

使用方法：实验中需要使用的电路元器件，事前连接好两端引线，然后按照电路设计连入电路板中，如果被利用的电路接线柱间不需连接元器件但必须连通，可用导线短接．说明： 1．本电路板可供学生做电学各种实验线路之用．

基于能力培养电路实验模式改革 篇3

【关键词】能力培养 创新型 实验模式

21世纪知识创新已经成为决定国家经济和社会发展的重要因素。在知识经济时代对高素质创新人才的需求不断扩大的新形势下，培养大批具有创新精神的人才是社会发展对高等教育的迫切要求。电路实验教学是高等学校电类课程教学的重要组成部分，在造就高素质、的创新型人才，提高大学生的实践能力和科学素养方面起着举足轻重的作用。

1 改变电路实验教学理念

传统的实验教学以验证性实验为主，选题单一，且实验指导书对每个实验的实验目的、内容、方法、步骤乃至记录表格一应俱全，不需独立思考，学生在实验教学过程中处于被动接受地位，束缚了学生创造能力的发挥，严重影响了学生的主观能动性和创新思维的形成与发展，并没有真正发挥出实验教学在创新能力培养上的作用。进行实验教学改革是认真贯彻落实教育部“高等学校本科教学质量与教学改革工程”文件精神、全面提高本科教学质量的重要组成部分。为了适应新形势下的人才培养需求，对实验教学进行改革势在必行。

转变思想，重视知识结构、实践能力和创新意识的优化调整；改变以往验证性实验统领的局面，进一步优化基础性实验、综合性实验、设计性实验的比例；强调教师承担理论课程与实践教学任务，鼓励教师主动将科学研究的方法与成果转化到实践教学中来。

2 电路创新型实验教学模式

电路是电子信息专业的一门理论性很强的基础课程，是学生学习后续课程的基础。电路实验是电路课程教学过程必不可少的环节。实践教学是理论联系实际的重要课堂，更是培养学生工程意识的有效途径。学生通过实验教学可以巩固和加深理解所学知识，拓宽专业知识面，提高综合运用能力，培养基本科研技能和创新能力。

2.1 创新型实验教学模式的内涵

在电路实验教学中，我们注重把握课程的规律，坚持以学生为主体，以能力和素质培养为主线，以素质教育为导向，注重实践、引导创新，确定了由基础到综合、由设计到创新的多层次实验教学模式。即按照“基本技能培养—综合能力培养—设计能力培养—创新能力培养”这条主线，由浅入深、由简到繁循序渐进地安排实验内容，使学生通过实验课程了解和掌握本学科中各种实验技能、方法、原理及其综合应用，提高发现问题、提出问题、分析问题和解决问题的能力。

2.2 创新型实验教学模式的构成

将实验分成基础性实验、综合性实验、设计性实验、创新项目4个层次，

2.2.1 基础性实验

基础性实验目标是让学生了解基本实验理论、数据处理知识、实验规范、实验方法，学会常规实验仪器的使用，编写实验报告，熟悉实验原理、方法及实验过程，主要培养学生掌握基本实验方法、操作技能以及常用仪器的使用方法，突出对电路的测量方法和仪器调试方法的训练，培养学生正确记录、分析、处理数据和准确表述实验结果的良好习惯。其内容应尽量覆盖理论课教学的重点。

2.2.2 综合性实验

所谓综合性实验，就是实验内容涉及相关的综合知识或运用综合的实验方法、实验手段来完成实验，其目标是培养学生运用理论知识和工程观念分析问题和解决问题的综合能力。

2.2.3 设计性实验

设计性实验是学生在教师的指导下，根据给定的实验目的和实验条件，自己设计实验方案、选择实验方法、选择实验器材、拟定实验操作程序，自己加以实现并对实验结果进行分析处理的实验。设计性试验目标是培养学生在“工程”设计、制作和组织管理等方面的创新能力，目的在于通过设计性实验，让学生独立完成从查找资料、拟定方案，直至完成设计并编写设计报告的全过程。

2.2.4 创新项目

创新项目是教师将电路实验中与工业应用、市场经济结合紧密的部分精心设计成多个大作业，学生在教师指导下，在自己感兴趣的领域针对某一或某些选定研究目标进行具有研究、探索性质的实验。创新项目主要面向优秀学生，以课题小组的形式实施。目的是使学生初步掌握科学研究方法，学会设计、编写科研报告和有关论证报告，为将来从事科学研究打下基础。

3 课外自主实验教学模式

课外自主实验教学模式为学生的自由研发创建了一个开放的平台，是实施创新型实验教学模式的根本保障。课外自主实验主要包括实验时间自主和实验内容自主两部分。时间自主是学生根据自身实际情况，在满足正常上课学习前提下，根据实验教学安排情况，在每个学期第1周向学生公布实验室开放时间。学生可以根据自己的时间提前进行预约；在实验内容的自主上，不同层次的学生不仅可以在一定范围内根据自己的兴趣、爱好、能力选择适合自己的实验项目，还可以自己申请创新项目，经教师审阅批准后到实验室实施。教师面向不同的学生采取了补差、扬优和提高3个层面上的自主模式。

4 教师实验水平的提高

新的电路实验教学模式要求我们教师要不断学习，更新专业知识、扩大专业知识面。在新的电路实验教学模式中，实验教师要实现自已身份的改变：由专业知识单一和实验技能不专业转向专业知识全面和实验技能高超；由专业知识的给予者改变为学生学习的引导者；电路教师应该注重对学生实践技能和创新能力的培养。电路教师不但要具有扎实的电路理论基础知识，还得有一定提出问题、解决问题和处理实际实践问题的能力。电路教师应不断找寻加强学生实践能力的有效方法。例如动员学生积极参加省级和校级科技竞赛、申报大学生创新项目、参加义务家电维修活动、也可加入教师的科研课题等。

5 结束语

把能力培养作为主要培养目标，建立创新型电路实验教学模式，不仅巩固和加强了学生的电路基础理论知识，提高了学生主动学习的积极性，学生的自我学习能力、识别能力、动手操作能力和创新思维能力都能得到加强，而且他们的实际动手能力，分析问题和解决实际问题的能力也得到提高，提升了学生共同协作意识与团队合作精神，起到视野开阔、发散思路、创造灵感，增强学生整体素质的作用。

参考文献：

[1] 鲍吉龙，应用型本科电类专业实践教学改革的探索[J]. 高等工程教育研究 2009 ， 6：100～103

电路虚拟实验系统 篇4

1 系统结构

系统就各单元内容分别设计若干典型的实验题目,并提供一个开放的实验平台,也可以进行其他相关的一些实验。其结构包括5个部分:实验准备、实验原理、实验步骤、仿真实验平台和实验报告,如图1所示。其中,“实验准备”充分利用多媒体技术介绍与实验相关的知识,例如,基本原理、注意事项以及实验中所用到的相关仪器的功能及使用方法等;“实验原理”详细介绍该实验的电路连接和工作原理等;“实验步骤”包括实验内容及实验操作的具体步骤;“仿真实验平台”就是一个虚拟的实验系统,虚拟了一个逼真的实验环境,元件及仪器都是以实物形式重现的;“实验报告”能自动记录实验过程,绘制各种图表,并对结果进行分析,最终生成实验报告。

2 系统构建

系统首先建立相应的虚拟模型,然后按照一定的规律用计算机程序语言模拟实际运行状况,并根据大量模拟结果对系统或过程进行分析,重点是利用一定的工具实现模拟实验环境,大大增加实验的自由度和灵活性。

2.1 实验仿真脚本的建立

系统的脚本决定了实验内容和完成实验的大概模样。与传统实验一样,虚拟实验系统在设置实验时首先解决该实验是“做什么”的问题。这就要求教学人员不仅要对课程内容和教学任务做系统深入的研究,掌握课程的特点,划分知识点,并充分考虑学生的学习特点,在此基础上确定实验内容。除了考虑实验的主题外,还必须尽可能利用多媒体效果提高实验的活泼性和趣味性,使学生在愉悦的气氛中掌握知识。脚本规划如下:

(1) 提取知识点,分析各点之间的联系,并建立相应的模型;

(2) 确定界面的形式;

(3) 确定程序系统。

2.2 虚拟模型的建立

系统采用面向对象的方式建模。以直、交流电路实验为例,面向对象的建模一般从以下4个方面对系统进行描述。

(1) 系统的组成部分。

他是构成系统的实体,包括:物理对象:实验电路以及各种测量仪器等;数学对象:产生实验结果的数据集、电路功能分析;人机界面对象:虚拟实验平台、显示结果的电压、电流及波形。

(2) 描述变量。

他是系统各实体的属性,例如,实验电路各组成部分的电气性能描述及其取值范围。

(3) 参数。

他也是系统属性,不过这种属性不随仿真的进行而发生变化,包括取值范围、符号及其作用,例如:反映实验结果的电压、电流等。

(4) 相互关系。

相互关系规定各种不同变量间是如何相互关联的,用数学或逻辑语言来描述。可通过传递消息建立,反映若干对象之间的动态协作关系。

2.3 实验平台

实验平台的操作是用编程来实现的,包括各种颜色导线的连接、元件的取放和插拔、开关和按钮的操作等。可根据不同的实验内容和要求,使用系统提供的各种元件、芯片和仪器仪表等,任意搭接连线。大多数电路都可在其上完成。实验结果和现象利用“虚拟仪器”,如万用表、示波器等进行检测和观察,实验操作及过程与实际的感受几乎相同。

2.4 系统的特点

虚拟实验系统实现了两个目的:一是利用多媒体技术最大限度地虚拟实际实验的场景,包括实验仪器、元器件等,并提供与实际实验的操作方法相类似的实践体验;二是运用仿真技术建立相应的模型,能准确地给出任意搭接电路的现象和结果。系统具有如下优点:

(1) 在一台多媒体计算机上即可完成电路的电气连接及电气性能的检测,例如,显示检测点的电压、电流波形,即时获得实验结果;

(2) 评估元器件参数变化(包括故障) 对电路造成的影响。分析一些较难测量的电路特性,如噪声、频谱、温漂等;

(3) 可以在有限的实验课时里快速完成较复杂的电路连接、测试工作;

(4) 易实现对学生实验情况的量化评估。

2.5 举例:虚拟实验仿真的步骤

一般电路的频域综合设计的完整过程是:网络函数的逼近,电路的综合实现和频响特性的分析等三部分内容。对一个复杂的网络来说,这三个内容都涉及大量而繁杂的数据计算。人工手算方法实际上对此无能为力,而且容易出错,因此只能借助电子计算机这个现代手段。计算机辅助实现是利用虚拟测量仪器、实时交互控制元件和多种受控信号源模型,除了可以给出以数值和曲线表示的分析结果外,还可以用类似于真实实验室工作台的环境和交互操作方法,由使用者控制分析过程,随时改变电路参数,用虚拟仪器实时监测显示电路的变量值和波形。虚拟实验仿真的步骤为:

(1) 输入原理图,即在工作区放置元件的原理图符号,联接导线,设置元件参数;

(2) 放置和联接测量仪器,设置测量仪器参数;

(3) 启动仿真开关,在仪器上读取仿真结果

3 应用举例

3.1 直流电路的仿真

图2所示为一直流电路原理图,若要求其中各支路的电流和电压,则可根据电路原理图,按照仿真步骤,即可在电流表和电压表上读取支路电流和支路电压数值,如图3所示。结果分析显示如图4所示。

3.2 正弦交流电路的仿真

对于交流电路,求取结点电压和支路电流的有效值时,和直流电路一样,可以将电流表串入支路中,将电压表与需测电压的部分并联,只是电流表和电压表要设置为交流,启动仿真开关后,即可从表计上读取电流和电压数值。图5所示为交流移相电路,通过接入交流电流表和电压表可测得电路的电流和电阻上的电压,并且还可从示波器显示的波形观察到,电阻上电压的相位(即电流的相位)超前电源电压60°,如图6所示;幅频特性和相频特性如图7所示。

4 结 语

虚拟实验系统通过多媒体技术和仿真技术的有机结合,虚拟出逼真的实验场景,通过相应数学模型的建立,提供与实际实验的操作方法相类似的实践体验,尤其适于原理验证性实验。作为实验教学的重要辅助手段,一方面,可以大大提高实验效率和效果,拓宽学生由感性认识上升到理性认识的途径,使学生在愉悦和主动的思维中牢固地掌握知识;另一方面,能更好地完善实验教学的结构,激发学生的创造性思维。电路虚拟实验的实践表明,虚拟实验不受时间及空间的限制,学生可以自主地完成实验。但虚拟实验的实现是一项非常复杂的工作,目前仅仅涉及简单数学模型的构建,还有许多理论和技术问题有待进一步的探讨,因此,在现有条件下,虚拟实验是不可能完全代替实物实验的。实物实验过程中的元件参数分散性、误差、噪声等现象是客观存在的,这对于培养学生的真切感受和创造性思维是至关重要的,必须给予足够的重视。

摘要：虚拟实验是应用多媒体技术和虚拟技术来仿真实验的计算机应用系统,可以大大提高实验效率和效果,拓宽学生由感性认识上升到理性认识的途径,能更好地完善实验教学的结构,激发学生的创造性思维。电路虚拟实验系统的建立和实践表明,虚拟实验不受时间及空间的限制,学生可以自主地完成实验,巩固理论学习成果,提高理论联系实际的能力。对电路虚拟实验系统进行了探讨,并以两个实际电路仿真进行了讨论。

关键词：电路,多媒体技术,虚拟实验,直流电路,正弦交流电路

参考文献

[1]张占松.电路与系统仿真实践[M].北京:科学出版社,2000.

[2]高伟涛.PSPICE8.0电路设计实例精粹[M].北京:国防工业出版社,2001.

电路实验报告 篇5

一、实验目的

1、学习用示波器测量正弦信号的相位差。

2、学习用示波器测量电压、电流、磁链、电荷等电路的基本变量 3、掌握元件特性的示波测量法，加深对元件特性的理解。

二、实验任务

1、用直接测量法和萨如图形法测量 RC 移相器的相移 即 u s

uC 实验原理图如图

5-6 示。

2、图

5-3 接线，测量下列电阻元件的电流、电压波形及相应的伏安特性曲线（电源频率在 100Hz~1000Hz）：

（1）

线性电阻元件（阻值自选）

（2）

给定非线性电阻元件（测量电压围由指导教师给定）电路如图 5-7

3、按图 5-4 接线，测量电容元件的库伏特性曲线。

4、测量线性电感线圈的韦安特性曲线，电路如图 5-5

5、测量非线性电感线圈的韦安特性曲线，电源通过电源变压器供给，电路如图 5-8 所示。

图 5-7 图 5-8

这里，电源变压器的副边没有保护接地，示波器的公共点可以选图示接地点，以减少误差。三、思考题

1、元件的特性曲线在示波器荧光屏上是如何形成的，试以线性电阻为例加以说明。

答：利用示波器的 X-Y 方式，此时锯齿波信号被切断，X 轴输入电阻的电流信号，经放大后加至水平偏转板。Y 轴输入电阻两端的电压信号经放大后加至垂直偏转板，荧屏上呈现的是 u x ,u Y 的合成的图形。即电流电压的伏安特性曲线。

3、为什么用示波器测量电路中电流要加取样电阻 r，说明对 r 的阻值有何要求？

答：因为示波器不识别电流信号，只识别电压信号。所以要把电流信号转化为电压信号，而电阻上的电流、电压信号是同相的，只相差 r 倍。r 的阻值尽可能小，减少对电路的影响。一般取 1-9 Ω。四、实验结果 1.电阻元件输入输出波形及伏安特性

2.二极管元件输入输出波形及伏安特性

实验二 基尔霍夫定律、叠加定理的验证 和线性有源一端口网络等效参数的测定

一、实验目的

1、加深对基尔霍夫定律、叠加定理和戴维南定理的容和使用围的理解。

2、学习线性有源一端口网络等效电路参数的测量方法

3、学习自拟实验方案，合理设计电路和正确选用元件、设备、提高分析问题和解决问题的能力二、实验原理 1、基尔霍夫定律：

基尔霍夫定律是电路普遍适用的基本定律。无论是线性电路还是非线性电路，无论是非时变电路还是时变电路，在任一时刻流迚流出节点的电流代数和为零。沿闭合回路的电压降代数和为零。2、叠加定理 在线性电路中每一个元件的电位或电压可以看成每一个独立源单独作用于电路时，在该元件上

所产生的电流或电压的代数和。叠加定理只适用于线性电路中的电压和电流。功率是不能叠加的。

3、戴维南定理

戴维南定理是指任何一个线性有源一端口网络，总可以用一个电压源与电阻串联的有源支路来代替，电压等于该网络的开路电压 U oc，而电阻等于该网络所有独立源为零时端口等效电阻 R eq

4、测量线性有源一端口网络等效参数的方法介绍

（1）

线性有源一端口的开路电压 U oc 及短路电流 I sc 的测量

用电压表、电流表直接测出开路电压 U oc 或短路电流 I sc。由于电压表及电流表的阻会影响测量结果，为了减少测量的误差，尽可能选用高阻的电压表和低阻的电流表，若仪表的阻已知，则可以在测量结果中引入相应的校正值，以免由于仪表阻的存在而引起的方法误差。

（2）

线性有源一端口网络等效电阻 R eq 的测量方法

1）

线性有源一端口网络的开路 U oc 及短路电流 I sc，则等效电阻为 R

U oc

I sc

这种方法比较简便。

但是，对于不允许将外部电路直接短路或开路的网络（例如有可能因短路电流过大而损坏部的器件），不能采用此法。

2）

若被测网络的结构已知，可先将线性有源一端口网络中的所有独立电源置零，然后采用测量直流电阻的方法测量（3）

用组合测量法求 U oc，R eq

测量线路如图 1-1 所示。在被测网络端口接一可变电阻 R L，测得 R L 两端的电压 U 1 和 R L 的 电流 I 1 后，改变电阻 R L 值，测得相应的U 2、I 2，则可列出方程组

U oc R eq I 1 U 1

U oc R eq I 2 U 2

解得：

U oc U 1 I 2

I 2

U 2 I 1

I 1

U 1 U 2

R eq 图 1--1 I 2 I 1

根据测量时电压表、电流表的接法可知，电压表阻对解得的 U oc 没有影响，但解得的 R eq 中包含了电流表的阻，所以实际的等效电阻值 R eq1 只要从解得的 R eq 中减去 R A 即可。

由上可知，此法比起其它方法有消除电压表阻影响及很容易对电流表阻影响迚行修正的特点。

同时它又适用于不允许将网络端口直接短路和开路的网络。

(4).参考方向

无论是应用网络定理分析电路还是迚行实验测量，都要先假定电压和电流的参考方向，只有这样才能确定电压和电流是正值还是负值。

如图 1-2，如何测量该支路的电压 U？首先假定一个电压降的方向，设 U的压降方向为从 A 到 B 这是电压 U 的参考方向。将电压表的正极和负极 图 1—2

分别与 A 端和 B 端相联，若电压表指针正偏则读数取正，说明参考方向

I I I I + I 2 + I “ 1 I I 2 ” “

和真实方向一致；反乊电压表读数为负，说明参考方向和真实方向相反。三、实验任务（一）基尔霍夫定律和叠加定理的验证

1、根据图 1-3 实验原理电路图接线，并按标出每个支路电流参考方向和电阻压降的正负号，将理

论计算值填入表 1-1 中

图1—3 叠加定理实验原理电路图

U s1

单 独 作 用

U s2

单

独作 用 表 1-1

叠 加

后

电 流、电 压

U s1、U s2 共 同 作 用 单位 ” “ ”（mA）3 1 “ ” “ ” 2 3 1 1 “ + I ” I 3 3 I 1 I 2 I 3

单

位（V）

U “ U ” U “

U ” U “

U ”

U “

+ U ”

U “ + U ”

U “ + U ”

U 1 U 2 U 32 3 1 2 3 1 1 2 2 3 33 3 3

四、思考题 U 3

+ U 3

=1.60

1、如果不标出每个支路电流电压参考方向，从理论计算和实验测量能否得出正确的结论？为什么？ 答：不能得出正确结论。因为迚行理论计算的第一步就是确定每条支路的参考方向，这是迚行理论 I I 理 论 37.-16.21.3-24.36.0 12.0 13.3 20 33.3 13.20.0 33.0 计 算 3 0

0

测 量 37.-15.21.0-23.36.0 11.9 13.2 20.2 32.9 13.20.0 33.0 结 果 0 8

0

理 论 2.8-3.2 3.20-1.8 7.20 1.80 1.00 4.00 5.00 1.0 4.00 5.00 计 算 0 0

0

0

测 量 2.7-3.1 3.13-1.7 7.10 1.75 0.95 3.97 4.88 0.9 3.98 4.93 结 果 0 3

*小灯泡测量 结 果 I “

= 57.5 U ”

=1.20 3 I “

=37.0 U ”

=0.40 3 I “

+ I ”

=94.5 “ ” I 3 =82.0 U 3 =2.30

计算的基础，不确定参考方向理论计算就无法迚行；在实验测量中，如果不标出支路的参考方向，就不能确定测出数据的正负，从而无法判别支路电流电压实际方向，不能得出正确数据。

2、如图 1-3 电路图，并将电阻 R 3 改接二极管 2CZ82F，实验结果是二极管支路电流和电压降不符合叠加定理，还是所有支路电流和电压均不符合叠加定理？ 答：所有支路电流和电压均不符合叠加定理。

3、用 C31-V 直流电压表和 MF18 万用表电压档测开路电压，哪个值更接近于理论值，为什么？ 答：用 MF18测量更接近于理论值。因为 MF18 的阻大于 C31-V 的阻，所以用 MF18 测量电压对于外电路的影响比 C31-V 小。

实验三 交流参数的测定及功率因数的提高

一、实验目的

1、加深理解正弦交流电路中电压和电流的相量概念。

2、学习单相交流电路的电流、电压、功率的测量方法。

3、学习用交流电流表，交流电压表、功率表、单相调压器测量元件的交流等效参数。

4、了解并联电容提高感性负载功率因数的原理与方法二、实验任务 1、分别测量电阻 R、电感元件 L，电容 C 的交流参数，接线如图 3-33。

图 3-3

2、分别测量 R、L，C 及电容与电感串联，并联时的等效的阻抗，并用实验的方法判别阻抗性质

3、现有电流表、电压表和滑线变阻器、调压器，如何用实验的方法测试某电感线圈的等效参数，设计出实验方案及电路图。

4、实验方法及要求 按图 3-3 接线，检查无误后通电，先接通 SW4，调电压慢慢上升使电源表读数为 0.5A，注意读电流时，电压表，功率表开关要断开，（这三个表在读数时要分别读。）再接通电压表读出电压值，记下此时的电压值，以这个值为基准不变，保持不变，以后调节电阻值使I R 0.5A 调电容值使

I C 0.5A，接通功率表分别读出三个元件的功率值；保持电压不变，再测出 3 个并联电路的电压

和电流值，以及功率值，三、实验数据 测 得 值 计 算 值 被测元件 U（V）

I（A）

P（W）

cos |Z|（Ω）

R（Ω）

X（Ω）

L（H）

C（F）

电 容 电

感

R

R||L（R串 L）

R||C（R串 C）

R||L||C

2、电路功率因数提高的研究 （1）

按自己设计的电路图接线，数据表据自拟，测出 C=0 时，U L、U R、I、P L、P R 及总功率、计算负载端的 cos。

（2）

依次增加电容 C 值，使电路负载端的功率因数逐步提高，直至电路呈容性为止，测出不同 C

值时的 U、I、P计算 cos。

（3）

测出

cos =1 时的电容值。

记录表栺 功率表 U m =300V I m =0.5A C W =0.2（w/ 栺）

r=7.36Ω 基本电路测量值 U=218（V）

U 镇 =198（V）

U 灯 =61（V）

结论：

U U 镇

U 灯

C(μF)

I（A）

I L（A）

I C（A）

U（V）

P（W）

P 表 损（W）

P 实 际（W）

cos 0 0.340 0.340 0.000 218 25.8 0.85 25.0 0.34 2 0.230 0.340 0.135 218 26.0 0.39 25.6 0.51 4.47(谐振)0.155 0.340 0.330 218 26.0 0.18 25.8 0.76 6 0.195 0.340 0.430 218 26.3 0.28 26.0 0.61 8 0.325 0.340 0.580 218 27.2 0.78 26.4 0.37

四、思考题

1、实验时，若单相调压器原边和副边接反，会収生了什么情况，为什么？ 答：原边和副边接反会使调压器烧毁。

2、用三表法测参数，为什么在被测元件两端并接试验电容可以判断元件的性质，用相量图说明。

0.5 0.240 0.005 194 0.96 193..99

1.642μF 97 0.5 12.34 0.254 194 49.36 187.615 0.597

0.5 49.94 1.03 194 194 0

0.790 62.0 0.809 122.78 99..34 72.156 0.23

0.71

50.67

0.735

136.62

100..52

92..52

34.4μF

0.64

61.65

0.993

151..56

150．5

17.89

(a)(b)

(c)（d）

图 3-5 答：(a)图反偏，(b)图正偏，(c)图正偏，(d)图正偏。

(a)(b)图正确，(c)(d图)不正确。

4、感性负载的功率因数用并联电容的办法而不用串联的办法？

答：电路并联电容后，可以使总支路上的电流减小，从而减小视在功率，而不影响感性负载的正常工作即感性负载所消耗的有功功率不变。如果采用串联电容，当两端电压不变的情况下，感性负载两端电压会収生变化，而回路中的电流随着电容的增大而增大，当容抗和感抗相抵消时，回路中的电流最大，这样，视在功率是增大的，负载消耗的有功功率也增大，所以串联电容不能有效地提高功率因数。

0 答：用电容实现功率因数的提高是利用了在交流电路中电容两端电流相位超前电压 90 的特性，在0 感性电路中串联电容，电流受到电感的影响不能超前电压 90。

答：并接电容后，总电流会収生变化，如果电流变大则说明是感性，电流变小则说明是容性。

3、测元件 Z 所消耗的有功功率，试判别下图中功率表的指针是正偏还是反偏，接确吗？

实验四 一阶电路的响应

一、实验目的

1、学习用示波器观察和分析动态电路的过渡过程。

2、学习用示波器测量一阶电路的时间常数。

3、研究一阶电路阶跃响应和方波响应的基本规律和特点。

4、研究 RC微分电路和积分电路二、实验任务 1、研究 RC电路的零输入响应与零状态响应和全响应

实验电路如图 6-8 所示。

U s 为直流电压源，r 为初始值的充电电阻。开关首先置于位置 2，当

电容器电压为零以后，开关由位置 2 转到位置 1，即可用示波器观察到零状态响应波形；电路达到稳态以后，记录下电路到达稳态的时间。开关再由位置 1 转到位置 2，即可观察到零输入响应的波 形。在 R、C 两端分别观察零输入响应和零状态响应时 u c t 和 i c t 的波形。分别改变 R、C 的数

值观察零输入响应和零状态响应时，u c t 和 i c t 的波形的变化情况。观测全响应时，取 Us 1 分别

为 2V,10V,12V接.线时注意电源极性,在 Us 分别大于、小于、等于 Us 1 三种情况下，观察 u c(t)的波形，注意不能同时将 K和 K 1 投向电源。

图6-8 观察RC 电路响应的实验电路

2、按要求设计一个微积分分器电路。

（电容值选在 0.1 F ~ 1 F 乊 间）

三、实验数据 1．电容器充放电实验数据记录 2．描录 RC微分电路和 RC 积分电路的输入，输出波形，并计论构成上述两种电路的条件。

时 间 0 10 20 30 40 50 60 70 80 100 200(秒)充电电压 0

6.27

8.61

9.42

9.7

9.86

9.91

9.93

9.93

9.93

9.93(V)

放电电压 10(V)3.57 1.32 0.5 0.16 0.08 0.02 0.01 0 0 0

图 9-9RC 微分电路的输入输出波形

图 9-10 RC积分电路的输入输出波形

实验五 二阶电路的响应

一、实验目的

1、研究 RLC串联电路响应的模式及其元件参数的关系 2、学习用示波器测量衰减振荡角频率和衰减系数

3、观察分析各种响应模式的状态轨迹 4、初步了解二阶电路的设计方法二、实验任务 1、研究 RLC串联电路的零输入零状态响应，电路如图 7-4 改变 R 的阻值，观察过阻尼、欠阻尼情

况下的零输入，零状态响应，画出波形。

2、按预习要求设计的电路连接线路，观察并描绘经过阻尼欠阻尼情况下的方波响应及相应的状态轨迹。并测量欠阻尼情况下的振荡角频率和衰减系数。

3、通过实验观测欠阻尼 RLC电路的电流经过多长时间衰减为零，可近似测定阻尼因子。电流衰减为零的时间大约等于 5 倍的时间常数。一倍的时间 ω o 常数可由下式求出：τ=1/ α 欠阻尼 RLC电路的阻尼因子 趋近于零时的振荡频率等于谐振频率 ωo，欠阻尼 RLC电路的振荡频率 ω用下式计算 2 2 o

4、在电子工作平台上建立如图 7-4 的实验电路，用信号収生器和示波器对该电路迚行动态分析。

A、根据元件参数计算出相应的衰减因子 α和谐振频率

ω o，改变电阻值计算出新的衰减因子 α，观

测并画出电阻电压随时间变化的曲线，标明电流衰减到零的时间，并近似计算出电流衰减到零的时

间。根据新的衰减因子 α和谐振频率 ω o 计算欠阻尼 RLC电路的电流曲线图的振荡频率 ω。

B、改变电容值，根据新的元件值计算出新的谐振频率 ω o，观测并画出电阻电压随时间变化的曲线 o 并根据新的衰减因子 α和新的谐振频率 ω o，计算欠阻尼 RLC电路的电流曲线图的新的振荡频率 ω。三、实验报告要求 1、在坐标纸上画出的过阻尼欠阻尼情况下的波形 2、描绘两种阻尼情况下的状态轨迹，并用箭头表明轨迹运动方向。

3、列出设计的参数设计值的实验值。

4、整理实验数据并与理论值比较，回答思考题 1、2，并注意在实验中观察验证。四、思考题 1、在激励电源収生跃变瞬间，一阶 RC串联电路中的电流和二阶 RLC串联电路的过阻尼情况下的电流有何质的区别，如何在波形上加以体观？ 2、从方波响应，当 RLC串联电路处于过阻尼情况时，若减少回路电阻，i L 衰减到零的时间变长还是变短，当电路处于欠阻尼情况下，若增加回路电阻，振荡幅变慢还是变快？ 答：减小电阻，i L 衰减到零的时间变长。当电路处于欠阻尼情况下，若增加回路电阻，振荡幅变慢。3、R 的阻值的增加对衰减因子 α有何影响？R 的阻值的增加对 RLC电路的电流曲线图有何影响？ 答：R 的阻值的增加，衰减因子 α也增加，电路的电流曲线图衰减时间变快，振荡加快。

4、C 的容量的增加对欠阻尼 RLC电路的振荡频率有何影响？ 答：欠阻尼 RLC电路的振荡频率减小。

实验六 串联谐振电路

一、实验目的

1、加深对串联谐振电路特性的理解

2、学习测定 RLC串联谐振电路的频率特性曲线二、实验任务 1、自己设计实验线路及参数。

2、测量 RLC 串联电路在 Q 2.25时电流幅度特性和 U L、U C 的频率特性曲线。

3、改变 R 的数值，使Q=12.5，保持 L、C 数值不变，重复上述实验。

4．测量 RLC 串联电路在 Q=2.25 时的相频特性。三、实验报告要求 1、根据实验数据，在坐标纸上绘出不同 Q 值下的串联谐振电路的通用曲线以及 U c、U L 的频率特性曲线，分别与理论值迚行比较，并作简略分析。

表栺：U=500mV L 50mH(53.59mH)r L 12Ω(12.91Ω)C 1μF(0.9779 μF)f(Hz)

(mV)L100

(mV)C100

(mV)R100

(m V)R 20

f/f 0(100Ω)U U U U 200 400 600 f c =640 f o =705 f L =770 900 1200 2 f o

226 750 895 1040 1080 920 700 640 540 690 1040 1080 1030 885 560 240 160 66 168 375 420 440 415 310 174 135 13 36 125 185 292 185 81 38 28 0.28 0.567 0.85 0.91 1.00 1.09 1.28 1.70 2.00

I 100 I 20 2、通过实验总结 RLC串联谐振电路的主要特点。

作出在两种电容情况下的电流谐振曲线； ⑴C=0.1uF时

(mA)0.66 1.68 3.75 4.20 4.40 4.15 3.10 1.74 1.35

(mA)0.65 1.80 6.25 9.25 14.6 9.25 4.05 1.90 1.40

I/I 0(100Ω)0.15 0.35 0.85 0.95 1.00 0.94 0.70 0.40 0.31 I/I 0(20Ω)0.04 0.12 0.43 0.63 1.00 0.63 0.27 0.13 0.10

⑵C=0.01uF时

2．比较上述两种曲线的特点；

答：⑴ 电容越小，谐振频率越大； ⑵ 电容越小，电流谐振曲线越尖，Q 越大

四．思考题

1、当 RLC串联电路収生谐振时，是否有 U R =U S 和 U C =U L ？若关系不成立，试分析其原因。答：这两个关系式都成立。

2、可以用哪些实验方法判别电路处于谐振状态？ 答：当电路处于谐振状态是整个电路阻抗最小，电流最大，可以通过电流的变化趋势得出何时处于谐振状态；也可以用示波器观察 C、L 两端电压相位，通过萨如图形分析。

3、在测试电路频率特性时，信号源输出电压会随着频率的变化而变化，为什么？

答：因为信号源有阻，当外接负载后，负载的阻抗随着频率的变化而变化，则回路中的电流也随着频率的变化而变化，阻上压降也随着频率的变化而变化，所以信号源输出电压会随着频率的变化而变化。

4、电阻值的变化对谐振频率和带宽的影响？

答：电阻变化对谐振频率没有影响；电阻增大带宽减小，反乊增大。

5、串联谐振电路的阻抗随频率的是如何变化的？

答：频率从小到大变化阻抗从大变小再从小变大，阻抗最小点就是谐振収生时。

实验七 互感的研究 一、实验目的1、加深对互感电路概念的理解

2、学习耦合线圈同名端的判断方法

2、学习耦合线圈互感系数、耦合系数的测量方法二、实验任务 （一）、判别耦合线圈的同名端

1.直流通断法实验电路如图 1-38，按图接线后，合上开关的瞬间，观察并记录实验现象，写出判别结论。

图 9-2

2.电流大小法

根据等效电感的思路，自拟实验电路，通过改变线圈的不同接法（同名端相连和异名端相连），测出回路中电流的值，比较两次电流值的大小，判别线圈的同名端。注意保持电压值不变，取U=5~10V 3.电压高低法

根据等效电感的思路，自拟实验电路，通过比较端口电压值的不同，判别线圈的同名端。

（二）测量线圈互感 M 1．等效电感法 用三表法或交流电桥测出两个耦合线圈正向和反向串联时的等效电感，则互感

M=L 正-L 负 /4

2.次级开路法 如图 9-3 电路，当电压表阻足够大，则有

U 2 =ωM 21 I 1 U 1 =ωM 12 I 2

M 21 =U 2 /ωI 1 M 12 =U 1 /ωI 2（1）

1/2 耦合系数可由下式计算：k=M/(L 1 L 2)

图 9-3 图 9-4

按图 9-3 接线，调电源频率为 1000Hz，测电阻上的电压为 1V，然后测量 U 20； ；以同样的条件 L 2 接电源，保证电阻上的电压为 1V，测量 U 10。将U 10 U 20 代入上式（1）即可求出 M。

3.正反向串联法 按图 9-4 接线，调电源频率为 1000Hz，调节电源电压使得 U R =1V，测量 U 1、U 2、U 12 ；将线圈

对角线连线，调节电源电压使得 U R =1V，再测量 U 1、U 2、U 12，记录测量的数据。

则 正接 U 12 =ωL 1 I+ωL 2 I+2MωI

反接 U 12 =ωL 1 I+ωL 2 I-2M ωI

U 12 正 接 U 12 反 接 4 MI

M=U 12（正接）-U 12（反接）/4Ωi 由上述实验值计算 L 1 L 2 的值：

正接：U 12 =r 1 ?+jωL 1 ?+jωM ≈jω(L 1 +M)? U 1 = ω(L 1 +M)?

反接：U 12 =r 2 ?+jωL 2 ?+jωM ≈jω(L 2 +M)? U 2 = ω(L 2 +M)?

当条件为 f=1000Hz I=1/1000(A)时则 L 1 ≈U 1正 /ωI-M

L 2 ≈U 2 正 / ωI-M（三）耦合系数大小的研究

按图 1-41 实验电路接线，测量记录两个线圈在平行靠紧、垂直靠紧时的 U 20 值，计算 M 值，分析K 值大小，并观察平行拉开和垂直拉开以及任意位置时的 U 20 值的变化情况，从而可知 M 值

和 K 值的变化情况。

图 1-41 三、数据表栺 电流大小法：

（a）I=123mA

接法：反接

（b）I=40mA

接法：顺接 电压高低法（a）U 1 =1V U 2 =1.9V U 0 =2.9V 接法：顺接（b）U 1 =1V U 2 =1.85V U 0 =0.8V 接法：顺接

次级开路法 U R（V）

f（Hz）

U 20 或 U 10（V）

M（mH）

L 1 接电源 1V 1000 0.59 93.9 L 2 接电源 1V 1000 0.59 93.9 改变频率 1V 2000 1.22 97.0

正、反向串

测 量 值

计 算 值 联法 U R（V）

U 1（V）

U 2（V）

U 12（V）

M（mH）

K 顺接（a）0.95

2.8 3.75 97.5

0.713 反接（b）0.265

1.55 1.30

四、思考题：

（1）

说出你判别同名端的方法及其原理

答：若两线圈的异名端相联，称为正相串联。其等效电感 L 正 =L 1 +L 2 +2M。显然，等效电抗 X 正 >X 反利用这个关系，在两个线圈串联方式不同，加上相同的正弦电压，根据回路中电流值的不同，即可判断出同名端，同样的，当回路中流过相同的电流，通过测量不同的端口电压也可判断出同名端。线圈 1 中磁通収生突变，线圈 2 产生一个互感电动势，电表的指针就会偏转，根据同名端的定 义电压接正端与电源接“+”端为同名端，若反偏则为异名端。

（2）

在用正反的串联法测互感时，为何要保证 U R =1V？答：因为保证 U R =1V，就可以保证回路中电流是一个定值。

（3）

还可以用什么方法测互感系数？ 答：用三表法或交流电桥法测出两个耦合线圈正向串联和反向串联的等效电感，则互感

M L 正

L 反4

（4）

还可以用什么方法判别同名端？

答：用交流电桥直接测量不同串联方式时的两线圈的等效电感，也可以判断其同名端。

实验八 三相电路的研究

一、实验目的

1、通过实验研究和掌握三相电路的基本特征和相序判定方法

2、学习三相负载的星形连接，三角形接法，以及两种接法下，线电压、相电压，线电流，相电流测试方法。

3、研究三相负载作星形联接和三角形联接时，对称负载和不对称负载情况下线电压与相电压，线电流和相电流的关系。

4、分析和比较对称、不对称负载星形联接时中线的作用。

5、观察了解三相负载各种联接方式下出现断线，断相时，电压、电流的变化。

6、学会用三瓦特表法和二瓦特表法测量三相负载的有功功率。二、实验任务 1、三相负载星形联接，按照 Y 接法原则，自拟实验电路，并按图接线测量电流、电压、负载功率，自拟数据表栺，将数据填入表中。

观察实验现象，负载不对称有中线时各相灯泡亮度是否一样，无中线时，各相灯泡亮度如何变

化，测量当其中一相负载断开后，其它两相负载的相电压，相电流的变化情况。

2、测量三相负载三角形联接电路的电压、电流和负载功率填入表中，表栺自拟（分对称负载和不对称负载两种情况）

3、电源相序的测定

实验电路参照教材中电路自画，设 A 相电容 C=4 F

B 相、C 相灯泡均为 220V、60W 各一只，接通电源，在无中线情况下观察两只灯泡的亮暗顺序，按容亮暗，对应 ABC判别电源相序。

4、三相电动机负载功耗的测量

测量三相电动机星形接法和三角形接法两种情况下的空载功耗，自拟实验电路，测量步骤和数据表栺。

三、实验数据

1.星形接法电压、电流测量值记录表栺：

2.三角形接法电压、电流测量值记录表栺：

待测 数据 U AB

实验（V）

U BC（V）

U CA（V）

U AN “（V）

U BN ”（V）

U CN “（V）

I A

（A）

I B

（A）

I C

（A）

U NN ”（V）

I N

（A）

容 对

有

称 中 220 223 222 127 129.5 127.5 0.355 0.355 0.357 0.06 负 线

载 无

中 220 223 222 122.5 123.5 124.5 0.355 0.354 0.360 0

线

不 有

对 中 220 223 222 127.5 129.5 127.5 0.140 0.213 0.357 0.195称 线

负 有

载 中 219 224 222 163 152 75.0 0.160 0.230 0.286 47

线

待测数据

U AB

U BC

U CA

I A

I B

I C

I AB

I BC

I CA 实验容

（V）

（V）

（V）

（A）

（A）

（A）

（A）

（A）

（A）

三角形 对称负载

220

223

220

0.805

0.800

0.810

0.465

0.465

0.470 接法 不对称负载 221 221 222 0.580 0.400 0.655 0.183 0.278 0.470

3．三相负载有功功率测量记录表栺：

测量值与计算值 测 量 值 计 算 值

实验容

P A（W）

P B（W）

P（C

W）

P（1

W）

P（2

W）

三相总功率ΣP（W）

Y 0 负载对称 一瓦法 44 44 3=132 负载不对称 三瓦法 18 26 44 18+16+44=88

负载对称 一、二瓦法 44 66.4 68 44 3=132

Y

66.4+68=134.4

负载不对称 二、三瓦法 25 33.2 20.7 32.5 49.7 25+33.2+20.7=78.9

32.5+49.7=82.2 △ 负载对称 二瓦法

154 141+154=295

负载不对称 二瓦法

80 115+80=195

四、思考题：

1、对于照明负载来说，为什么中线上不允线接保险丝。

答：因为照明负载是不对称负载，中线上有电流，而且电流是变化，当电流变化使保险丝烧断，就会収生不对称负载无中线的情况。

2、

试分析，负载对称星形连接无中线，若有一相负载短路或断路对其余两相负载的影响答：若有一相负载短路或断路，其余两相负载两端的电压为 380V，就会烧坏其余两相负载。

3、用二瓦法三瓦法测量三相四线制（不对称）负载功率，核算三相总功率时，两种方法得到的功率值不同，为什么，哪种对？ 答：因为三相四线制（不对称）负载时，中线上有电流，两瓦法测量的是电路上消耗的总功率，而

三瓦法测量的是各相负载上消耗的功率，用三瓦法测量的功率对，它反映的是三相负载消耗的实际功率。

4、三相电源相序判别它的原理是什么？

4、负载星形联接无中线时，若其中两相断，余下一相能否正常工作，为什么？若断一相，其余两相能否正常工作？ 答：负载星形联接无中线时，若其中两相断，余下一相不能正常工作，因为无中线，不能形成回路。若断一相，其余两相不能正常工作因为其余两相构成串联回路，他们的端电压是 380V。

5、为什么星形联接的负载一相变动会影响其他两相，而三角形接时，一相负载变动对其他两相没有影响？

答：因为星形联接的负载一相变动，各相的相电压就収生变化，从而影响负载的正常工作，而而三角形接时，相电压等于线电压是一个定值，不受其他相的影响。

实验三 运算放大器和受控源

一．实验目的 1.获得运算放大器和有源器件的感性知识 2.学习含有运算放大器电路的分析方法。

3.测试受控源的特性，并通过测试受控源的特性加深对受控源特性的认识。二.实验原理 运算放大器是一种有源三端元件，它有两个输入端，一个输出端和一个对输入和输出信号的参考地端。“+”端称为非倒相输入端，信号从非倒相输入端输入时，输出信号与输入信号对参考地端来说极性相同。“-”端称为倒相输入端，信号从倒相输入端输入时，输出信号与输入信号对参考地端来说极性相反。

运算放大器的电路模型为一受控源，在它的外部接入不同的电路元件，可以实现信号的模拟运算或模拟变换，它的应用极其广泛。含有运算放大器的电路是一种有源网络，在电路实验中主要研究它的端口特性以及了解其功能。本实验将要研究由运算放大器组成的几种基本线性受控源电路。受控源是一种非独立电源，这种电源的电压或电流是电路中其他部分的电压或电流的函数，或者

说它的电流或电压受到电路中其他部分的电压或电流的控制。根据控制量和受控量的不同组合，受控源可分为电压控制电压源（VCVS），电压控制电流源（VCCS），电流控制电压源（CCVS），电流 控制电流源（CCCS）。

实际的受控源，其控制量与被控量乊间不是线性关系，它们可用一条曲线来表示。通常，曲线在某一围比较接近直线，即在直线围，受控量的大小与控制量成正比，其斜率（μ，g，γ，β）为常数。若超出直线围就不能保持这一关系。

1.如图 2-1 是一个电压控制电压源（VCVS）

图 2-1 电压控制电压源和电压控制电流源 由理想放大器的重要性质可知 U n =U p =U s

I R1 =U n /R 2 I R2 =I R1 U o =I R1 R 1 +I R2 R 2 =I R1(R 1 +R 2)=U 1 /R 2（R 1 +R 2）=(1+R 1 /R 2)U s

μ=U s /U s =1+R 1 /R 2

该电路的电压控制系数μ，反映了输入电压对输出电压的控制，它的等效电路模型为图 2-2

μ的大小由 R 1 /R 2 控制，μ称为电压放大系数 2.将该图中 R 1 看成负载电阻，则这个电路就成为一个电压控制型电流源（VCCS）

μ=1+R 1 /R2 g=1/R

图 2-2 图 2-3 i s =i R =u i /R 2

g=i s /u 1 =1/R 2

g 受 R 的控制，而与负载无关。G 称为转移电导，其等效电路模型为图 2-3 3．如图 2-4 是电流控制电压源（CCVS）

用运算放大器的基本特性分析可知，运算放大器输出电压 u 2 =-i 1 R 输出电压受输入电流的控制，控制系数为-R，称为转移电阻。其等效电路模型如图 2-5

图 2-4 图 2-5 4．如图 2-6 运算放大器组成一个电流控制电流源（CCCS）

I 1 =-U a /R 2 =-U S /R 1

I 3 =-U a /R 3 =I 1 R 2 /R 3

I o =I 1 +I 3 =I 1 +I 1 R 2 /R 3 =I 1(1+R 2 /R 3)α=I o /I 1 = 1+R 2 /R 3

输出电流受输入电流的控制而与负载无关，只与组成电路的参数有关，α称为电流放大系数。其等效电路模型如图 2-7

Word 文档

图 2-6 图 2-7

三．实验任务 1.测试电压控制电压源和电压控制电流源（如图 2-1）

（1）

电路接好后，检查线路无误，先调节输入电压 U i = 0，然后接通运放供电电源，调节分压器使V+，V-各为 15V，当运放工作正常时，有 U o =0 和 I cs =0。

（2）

接入激励电源 U 1，取U 1 分别为 0，0.5V，1V,1.5V.2V.2.5V,3在V,不同的 U 1 时，测出 U 2 及 I o 的 值，记录于表 2-1 中。

表 2-1

给定值 U 1（V）

0．5 1．0 1．5 2．0 2．5 3.0 测量值 U 2（V）

0.99 2.0 2.97 4.0 4.97 6.0 VCVS 计算值 μ 1.98 2.00 1.98 2.00 1.99 2.00 理论值 μ 2 2 2 2 2 2 测量值 I o（mA）

0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 VCCS 计算值 g(ms)1 1 1 1 1 1 理论值 g(ms)1 1 1 1 1 1（3）

保持 U s 为 1.5V，改变 R 1 的值，分别测量 U o，I o 记录于表 2-2 表 2-2 U 1 =1.5V R 2 =1KΩ 给定值 R 1（KΩ）

1．0 2．0 3．0．0 5．0 6.0

测量值 U o（V）

3.00 4.50 5.95 7.50 9.00 10.45 VCVS 计算值 μ 2.00 3.00 3.97 5.00 6.00 6.97

理论值 μ 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00 7.00

测量值 I o（mA）

1.50 1.50 1.50 1.50 1.50 1.50 VCCS 计算值 g(ms)0.001 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001

理论值 g(ms)0.001 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001（4）

将输入电压 U i 从 3V 继续增加至 7V 左右，测量记录 U o ,观测 U o 的变化规律及运放的线性工作围并说明原因。

*(5)试用双踪示波器观测图 2-4 电路的控制特性 U o =?(U i),测试方法及测试表栺自拟。

2.测试电流控制电压源的特性如图 2-4（1）

给定 R 2 为 1KΩ，U i 为 1.5V改 , 意倒相输入时 U o 的实际方向。

变 R 1 的阻值，分别测量 I i 和 U o 的值，记录于表栺，表栺自拟。注

CCVS U i =1.5V R 2 =1KΩ 给定值 R 1（KΩ）

0.5 1 2 3 4 5 测量值 I 1（mA）

3.00 1.50 0.75 0.50 0.375 0.30

U 2（V）

-3.00-1.50-0.75-0.50-0.38-0.30 计算值 r m（Ω）

-1000-1000-1000-1000-1000-1000

（2）

保持 U i 为 1.5V,R1 为 1KΩ，改变 R 2 的阻值，分别测量 I i 和 U o 的值，记录于表栺，表栺自拟。

CCVS U i =1.5V R 1 =1KΩ

给定值 R 2（KΩ）2 3 4 5 测量值 I 1（mA）

1.50 1.50 1.50 1.50 1.50

U 2（V）

-1.50-2.97-4.45-5.92-7.42 计算值 r m（Ω）

-1000-1980-2967-3947-4947

3.测试电流控制电流源特性（如图 2-6）

（1）

给定 U s 为

1.5V,R1 为 3KΩ，R 2 和 R 3 为

1KΩ，负载 R L 分别为

0Ω，500Ω，2KΩ，3KΩ，测量并记录 I i 及 I o 的值 CCCS U i =1.5V R 1 =3KΩ R 2 =R 3 =1KΩ

给定值 R L（KΩ）

0.5 1 2 3 4 测量值 I 1（mA）

0.5 0.5 0.5 0.5 0.5

U 2（V）

1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 计算值 α 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0

（2）

保持

U S 为

1.5V，R L 为 1KΩ，R 2 和

R 3 为

1KΩ，R 1 分别为

1KΩ，1.5KΩ，2KΩ，2.5KΩ,3KΩ, 测量并记录 I i 和 I o 的值 CCCS U i =1.5V R L =1KΩ R 2 =R 3 =1KΩ

给定值 R 1（KΩ）1.5 2 2.5 3 测量值 I 1（mA）

0.50 0.60 0.75 1.00 1.50

U 2（V）

1.00 1.20 1.50 2.00 3.00 计算值 α 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0

（3）

保持 U i 为 1.5V，R L，R 3 为 1KΩ，R 1 为 3KΩ，分别取 R 2 为 1KΩ，2KΩ，3KΩ，4KΩ，5KΩ，测量并记录 I i 和 I o 的值 CCCS U i =1.5V R 1 =3KΩ R L =R 3 =1KΩ

给定值 R 2（KΩ）2 3 4 5 测量值 I 1（mA）

0.50 0.50 0.50 0.50 0.50

U 2（V）

1.00 1.52 2.03 2.55 3.05 计算值 α 2.00 3.04 4.06 5.10 6.10

（4）

实验表栺自拟，并计算上述三种情况下β的值四．注意事项 1.运算放大器必须外接一组直流工作电源才能正常工作，电源电压不能超过规定值，电源极性不能搞错，以免损坏运放。运放的工作电压|U cc |〈18，运放的输出端不能直接接地。

2.实验中，运放的输出端不能与地端短接，否则会烧坏运放。

3.实验电路应检查无误后方可接通供电电源，当运放外部换接元件时，要先断开供电电源。

4.做电流源实验时，不要使电流源负载开路。

5.实验中数据有问题时，应首先检查供电电源是否工作正常，再用万用表检查运放是否工作在线性区。

五．预习要求 1.复习运算放大器及受控源的有关理论知识。

2.根据实验电路参数，计算出实验任务 1，2 中的每个控制系数的理论值。

3.设计任务 2，3 的实验数据表栺。六、实验报告要求 1.整理各组实验数据，并对表 2-2 中的测量数据变化规律作出解释。

2.分析测量值误差的原因七、思考题 1、写出受控源与独立源的相同点与不同点。

答：相同点：它们都能输出电流或电压，在迚行电路计算时，受控源可看成独立源。不同点：受控源的输出量受其控制量的影响，随控制量的改变而改变。

2、运放管脚有电源端子 V+、V-，为什么运放在工作时必须接上 V+、V-电源？实验用的运放板上还接上二只二极管起何作用？实验中若电源接反会出现什么情况？ 答：接二极管起保护作用，防止正负输入端电压差太大将运放烧坏。电源接反会将运放烧坏。

实验十 负阻抗变换器及其应用

一、实验目的1、获得负阻变换器的感性认识。

2、学习和了解负阻抗变换器的特性，会运用运算放大器构成负阻抗变换器，

3、应用戴维南定理测定含有负电阻的电压源的伏安特性，能根据测试要求制定合理的实验方案，选用合适的仪器仪表，正确测量负电阻的阻值、伏安特性曲线。

4、观测 RLC串联电路的方波响应和状态轨迹，能正确记录绘制响应波形和状态轨迹。二、实验任务 1.测定负电阻的伏安特性

实验线路如图 10-6 所示：

图 10－6

分别测定R L =620Ω和R L =1000Ω时，等效负阻抗的伏安特性。实验记录表栺自拟

R 1 = R 2 =3KΩ U s =1.5V

R L(Ω)

400 620 1000 U 1(V)

1.5 1.5 1.5

I 1(mA)

-3.75-2.42 1.5

Z(Ω)-395-626 1000

使 U s 在 0—3V 的围，取不同的值，测量相应的 I 1 值（即测量图中 U R 1，注意 U R 1 的正负号）。计算负电阻的数值，绘出负电阻的特性曲线。

1K U 1(V)

620Ω

400Ω

I 1(mA)

0

图 10－7

2.自拟实验方案和实验电路测定含有负阻电压的外特性曲线，数据表栺自拟。

R s =300Ω U s =1.5V U 1(V)0.5(V)1(V)1.5(V)I 1(mA)-0.854-1.586-2.403 Z(Ω)-585.48-630-624.22

3．观测负阻抗变换器的 u—i特性曲线，并读取 R 值。

自拟实验电路和数据表栺，观测并记录R L 取 1000Ω和 500Ω时，负阻抗变换器伏安特性斜率的 变化，如图 10-7。

4．观测负阻抗变换器的 u、i相位关系 输入信号为幅值 1V 的正弦波，R=300Ω，R 1 = R 2 =1KΩ,CH1看 a点，CH2 看 a’点 , 用示波器观测并记录 u、i 的波形。

R L(Ω)400 500 600 1000 U 2(V)5.75 3.756 2.908 2.14 I 2(mA)14.27 7.512 4.687 2.14

5.观测 R、L、C 串联电路的方波响应和状态轨迹。

R=500Ω时

R=5kΩ时

实验十三 万用表的设计、组装与校准

一、实验目的学会设计、计算万用表各类测量电路；学习万用表电路的组装、调试与校准的方法；通过实际组装万用表，了解处理实际问题的方法。培养学生的工程设计和实践能力。

二、设计任务

根据实验室提供的表头参数要求设计量程为10mA、50mA、100mA、500mA 的直流电流表电路。量程为2.5V、10V、100V的直流电压表，量程为25V、50V、100V的 交流电压表电路以及R 1、R 10、R 100 的欧姆表电路。

1）

表头灵敏度 I 0

μA;或1mA 表头；

2）

表头阻r 0(自己给定或实验室给定)；

3）

中心电阻 R n 1 40 Ω ；

4）

U 1 =9V(层叠电池)，U 2 =1.5V(一节一号干电池)；

5）

转换开关K(多挡级或单层三刀多掷转换开关)。设计技术指标如下：

①直流电流测量电路。量程为0.5mA、2.5mA、25mA、250mA 四挡，由转换开关切换，要求准确度等级为2.5级。

② 直流电压测量电路。量程为2.5V、5V、25V、250V、500V共五挡，由转换开关切换，要求准确度等级为5 级，电压灵敏度m =2kΩV。

③ 交流电压测量电路。量程为5V、25V、250V、500V共四挡，由转换开关切换，准确度等级为5 级，电压灵敏度n =2kΩV。

④

直流电阻测量电路。中心电阻 R n1 40 Ω，准确度为2.5级，分“ × lk”、“ × 100”、“ × 10”、× “ 1”四挡，由转换开关切换。三、设计方案采用阻容器件设计万用表的量程；采用运算放大器扩展万用表的量程。

（一）

方案一的设计过程

万用表是把磁电系微安表或毫安表头，配以不同的测量电路而形成了各种用途的仪表，如电流表、电压表、欧姆表和整流式交流电流表、电压表等测量仪表。再利用转换开关，使它在不同位置时，把表头接在不同的测量电路上，这样就把几种仪表统一在一个仪表中，这就是万用表。万用表是一个多用途，多量程的仪表，可以用来测

量直流或交流电流、电压以及电阻，有的还可以测量电容、电感、晶体管的静态参数等，它的电路是由分流、分压、欧姆测量以及整流等电路和转换开关组成、表头用以指示被测量的数值，它的满度电流一般为几微安到数百微安，满度的电流愈小，表头的灵敏度愈高。测量电路的目的是把多种被测物理量转换为适合表头工作的直流电压或电流。转换开关用来实现对不同测量电路的选择和不同量程的切换。

1．直流电流测量电路的计算

一只表头只能允许通过小于它的灵敏度(I 0)的电流，否则会烧毁表头，为了扩大被测电流的围，就要根据所测电流在表头上并联合适的分流电阻，使流过表头的电流为被测电流的一部分，被测电流愈大，分流电阻愈小。

万用表的直流电流挡是多量程的，由转换开关的位置改变量程。通常采用闭环抽头转换式分流电路，如图11－1 所示。因考虑各测量电路共用一个表头，在表头支路中串联可变电阻W 1(300Ω)用作校准时使用，另外串联电位器W 2(850Ω)作为欧姆挡调 零时使用。这时表头支路电阻 R g

r g R W 1 R W 2，表头灵敏度 I 0(150 μA)仍然不变。

如图11－1 所示分流电阻值计算如下：

设：

R 1

r 1 r 2

r 3 r 4

R 2 r 2 r 3 r 4

R 3 r 3 r 4

R 4 r 4

’= =150*10 g

图13－1 多量程电流表

这种测量直流电流电路的优点是，当转换开关接触不良时，被测电流不会流人表头，对表头来说是安全的，因而获得广泛应用。缺点是分流电阻值计算较繁琐。

举例说明：

电流表量程I 1 =1mA;I 2 =10mA;I 3 =100mA;4 I=500mA

设微安表的量程I g =150uA, 阻 R g =2.5KΩ。W1=300Ω，W2=850Ω, R g

KΩ。

’-3 当在最小量程挡，最小量程挡电流为 I 最小

I 1 时，由分流关系 R 1 I 1

R 2 I 2

R 3 I 3

R 4 I 4

（13.1）

得：

R 1

R g I g

I 1 I g

（13.2）

R 2 R 1 R 3 R 1 R 4 R 1 I 1

I 2

I 1

I 3

I 1

I 4

因此，如图11－1, 已知R g、I 1、I 2、I 3、I 4 ,可以先算出R 1、R 2、R 3、R 4 再求出 分流电阻r 1、r 2、r 3、r 4 从而完成直流电流测试电路的参数计算。

*3=0.45V U

R g I g

R 1

=441Ω I 1 I g

R 2 =44Ω R 3 =4.4Ω R 4 =0.44 R 3 =4.4Ω 3.直流电压测量电路的计算

根据欧姆定律U=IR，一只灵敏度为I 0、阻为 r 0 的表头本身就是一只量限为U 0 ＝I o r o

的电压表，但可测量的围很小。若要测量较高的电压，并且要有多个量程，应采用图11－2 所示并串式分压电路，它是常用的直流电压测量电路，实际上是在直流电流测量电路的基础上，串联适当的电阻而组成的。图中保留了电流挡的分流电阻R 1，为了

提高电压表阻，还串联了电阻R，R 可根据已知电压灵敏度m 求出。

图 13－2 直流电压测量电路

（1）

串联电阻R 的计算

测量每伏电压所需的阻值，即为电压灵敏度，用下式表示

故串联电阻 R m 1 U 1

R eq(13.4)

选择R 电阻元件时用了两个电阻串联，即R R 1 R 2，R 2 为固定值，R 2 在校

准直流电压挡时使用。

（2）

各挡阻值 R 0 k 与各挡串联电阻值 R j 的计算

设量程 U 1、U 2、U 3、U 4、U 5 的阻分别为只R 01、R 02、R 03、R 04、R 05，由式(11.3可)

分

别求出各挡阻值，即 R 0k m k U k，而直流电压测量电路中各挡的阻R 0 k 与各挡串联

电阻值R j 的关系为

R 02 R 01 R 8 , R 03

R 02 R 7 , R 04

R 03 R 6 , R 05

R 04 R 5(13.5)

用式（11.3）和式（11.5），结合图11－2 就可计算出各挡串联的电阻值R 5、R 6、R 7、R 8、。

4.交流电压测量电路的计算

m k R 0k U k

所以有 R 0 k m k U k

(13.3)式中，m k 为电压灵敏度，R 0 k 为k 挡阻，U k 为 k 挡量程。

U l 量程挡的阻为 R 01 m 1 U 1

而 R 01 R PR g 1 R“ R eq R” 其中令 R eq R g

PR1

R g

R 1

R g R 1

现有的万用表表头几乎全部使用磁电系的。磁电系表头不能直接测量交流电，必

须先将交流电压经整流电路变换成直流电压，使表头指针偏转，再根据整流后的直流电压与被测正弦交流电压有效值乊间的关系，确定被测正弦交流电压的有效值。这种由磁电系表头与整流电路构成的测量交流电压的电表，称为整流系仪表。

图 13--3 是串并式半波整流交流电压测量电路。

电路实验教学的改革与探索 篇6

摘 要：在电路实验教学改革中力求改变以往主要验证实验项目加入一些创新型实验项目，提出了自主创新的实验教学方法，通过在完善实验教学方法和手段和不断改进实验内容，既可以探索如何提高基础实验课程的教学质量和水平，同时又可以提高学生的实践动手能力。

关键词：电路；项目改革；实践型实验；创新能力培养

中图分类号： G642.423 文献标识码： A 文章编号： 1673-1069（2016）17-114-2

0 引言

目前所开展的电路实验项目基本上都是学生被动的教学模式，已经不能满足对人才培养的要求，滞后于学生对实践操作能力的迫切需求。如何提高电路实验的可操作性，既可以完成传统验证型实验内容，又能通过实验提高学生对相关理论知识的理解是实验环节需要解决的问题，改变以往学生单纯机械性实验，使学生融入实验，自主完成后启发对理论知识的理解。

1 电路实验改革的必要性

1.1 实验教学的压力

随着我国工业的发展，电气方向近年来的对学生的需求量不断增长，顺应人才需求各学校逐年扩大招生规模，学生人数增加，而且电路理论及实验课程又是电类专业必修的专业基础课，该课程实践性强、内容面广，由于学生高中所学和现在的电路理论学习有一定脱节，再加上课程开课时间早不利于学生及时调整学习方法，对电路分析理论知识的掌握有一定难度，这样就更突出了实验环节在整个教学活动中的重要作用，实验的直观性、操作性直接影响到电路理论教学的延续性，对学生的学习兴趣和积极性起到一定的辅助作用，因此对实验教学的内容更新提出迫切要求，将实验仪器设备如何使用及开发的问题也提上日程。针对于实际情况和现有的实验设备和仪器的前提下，迫切要求我们探索一种实践与理论结合的实验教学方法，以实验促理论教学。

1.2 以提高创新能力为出发点

目前大多数实验教学中，实验原理、接线方法、实验步骤、实验内容等都在实验指导讲义有详细说明，上课期间教师对实验进行详细讲解及演示，学生其后就按分组根据实验指导书规定的程序操作，再就是观察、记录实验现象和数据，书写实验报告并分析讨论。这种实验过程中简单重复，按部就班，谈不上独立思考，别说解决问题，也提不出有新意的问题，整个实验下来达不到对学生综合实践创新能力培养的目的，虽然有一定的动手环节，但不能调动学习激情，整个操作过程仅仅是单纯的验证，收获不大。

发展应用型人才是目前学校人才培养的主要趋势，学生出去以后社会更需要是有较强的综合应用能力、动手能力和思维发散的创新型人才。结合现在提出的双创，提升学生创新创业的能力，我们就要促进学生主动的将理论知识融于实验教学中得到更深的理解和巩固，为后续课程的学习打下坚实基础，促进实验教学探索新的培养学生方式方法，培养创新能力和创新意识。结合以上仅依靠传统的教学手段无法达到预期效果，这也是学生实验教学收获不明显的根本原因，因此我们需要从现有条件中探索一种能充分调动并发挥学生动手积极性的实验方法。将学生从书本上的学习吸引到实验室，调动起学生将所学知识应用到实验中，并通过实验解决理论学习中的疑问，互相验证、互相促进。

2 改革实验方法

实验教学方法的改革应以如何提高学生独立思考、实践动手、综合分析能力为基础，是应用型人才培养的目标及出发点，应改变以往验证的教学方法，不应停留现有实验项目，开发综合实验，激发学生热情，充分调动学生的积极主动性，给每个学生独立思考、自由创造的自主实验的机会，向“以学生为主体，教师为辅导”转变，实训环节是现在学校普片重视的培养学生动手能力的有效方法，我们可将实验与实训环节有机的结合，这样既可以有充分发挥实验室的功能，向开放实验室发展，提高实验室的利用率，又可以将理论学习与实训实验环节贯穿整个过程，在遵循课堂教学一定机制前提下，课下使学生利用实验室充分理解巩固、提高对理论知识的形象认识，激发学生主动探究的欲望， 使学生将所学应用到实训实验中。

3 逐步推行综合设计型实验

创新也是在现有电路实验教学一定的框架下推进，首先是如何从调动学生的积极性，使实验的主体有老师向学生转变，进而使学生以主动性实验取代依赖性实验，教师在实验过程中仅起指导、答疑的作用。以往的各类动手较多的实验可以看到学生一旦有了主观能动性，不需要老师的督促学生会积极寻求解决问题的方式方法。

如最大功率传输电路实验，该实验是一个实用性比较强，贴近实际电路设计的一项实验，生活中可能会遇到很多问题，如何提高电能的利用率，如何使我们所用器件在一个合理的范围等等，造成使用器件设备的浪费，不能和目前提出的节能减排的技术要求相吻合。这些问题，在实验过程中也会出现，所以最大功率传输的实验，由学生自行设计，模拟出现问题的电路，调节电路参数，测出各类参数的数据进行分析，并探讨解决问题的方法。实验全部由学生自主设计连接完成，教师其中的作用是要认真检查学生设计实验的可操作性和可行性，在确认没有问题以后，方可进行实验。这样做极大地激发了学生的实验积极性，不仅使学生牢固地掌握了理论知识，还提高了实验操作技能及设计等方面的综合能力。

通过设计性实验提高学生培养创新思维，给学生足够的自由度，但在安全范围以内。通过一段时间的训练，在学生具有一定的实验技能后，安排综合性设计性实验。选题上力求与电路理论及工程实践紧密相连，使学生能够接触到工程环节和理论学习中所学相关知识点；难度适中，力求不要过高，但又必须经过一定的分析，最好是以创新团队的方式才能够完成设计任务，使学生从中体会到集体创新设计的乐趣，设计性实验有一阶电路设计、带通滤波器的设计、万用表的设计和直流稳压电源的设计等。设计性实验在教学时有一定的难度，但只要学生能够认真思考，教师适当引导，都能较好地完成实验任务。

4 推进实验室的开放

基本的实验教学任务完成后，实验室逐步面向学生开放，改革传统的验证性实验教学向开放实验室教学是提高实验向课后延伸的有效途径，是让学生通过正常实验教学中掌握有关知识和技能的同时，利用开放时间获得较多的动手机会，按自己的设想实验的机会。基于大纲内容的验证性实验由于复杂层度不高，多数同学完成的较好，但没有挑战性，我们增加了综合设计性实验，将其他电类课程的内容结合进来，既可以巩固电路基本知识，又可以给学生提出问题，这样学生就会带着问题去学习，以达到对其他电类课程的兴趣相辅相成。实验室开放时间有一定的弹性，学生可以根据自己的时间合理安排，所以推进开放实验室的方法不仅是现有实验改革的突破口，还可以给学生提供锻炼和提高的机会，为充分发挥学生个人兴趣创造条件。

5 结束语

以提高学生的综合素质、解决问题能力、培养学生分析问题是实践型实验教学改革的指导思想，是传统的传授知识型转变的方向。结合计算机多媒体、仿真实验等技术的发展为实验教学改革提供了有效的途径。相信在老师与学生的共同参与和探索下，结合现代教学方法、仿真软件等这种现代的、信息化的教学手段，一定会对我们电路实验课教学质量的提高探索更好的实验方法发挥重要的作用。

参 考 文 献

[1] 李翰逊.电路分析基础[M].北京：高等教育出版社，1978.

[2] 陈棣湘，孟棣湘，潘孟春，等.电子技术系列课程实验教学的改革与研究[J].实验科学与技术2007，5（2）：58-60.

[3] 刘曦，皇晓辉，崔金钟.电子技术综合型实验的一些基本要领[J].实验科学与技术，2008，4（2）：85-87.

[4] 全国高校教学改革研讨会论文集.南京，2004（4）.

[5] 尚华.电路实验指导书[D].郑州：华北水利水电学院，2009.

基于网络的电路虚拟实验 篇7

随着电子技术的飞速发展,新的电子技术实验方法层出不穷,传统的实验教学方法难以适应时代的发展。80年代中期美国国家仪器公司(NI)提出了虚拟仪器(VI)概念。这一概念的核心是以计算机作为仪器的硬件支撑,充分利用计算机独具的运算、存储、回放、调用、显示以及文件管理等智能式功能,把传统仪器的专业化功能软件化,使之与PC机结合起来融为一体,这样便构成了一台从外观到功能都完全与传统硬件仪器相同,同时又充分享用了PC机智能资源的全新仪器系统。为此,电路教学的计算机化以及电子实验的数字化已是毫无争议的发展趋势。

1 虚拟仪器发展的意义

1.1 理论意义

现在高等学校教育中,实验教学占有非常重要的地位,对提高学生的动手和开发创造力起着不可替代的作用。随着素质教育的深入,实验教学与课堂教学相衔接、相配合,就成为培养学生自学能力、创新能力,最终完成教学过程的重要环节,学生只有通过足够的实验操作和一定数量的综合设计性实验,才能加深理解和掌握该课程的基础理论和应用技术,将理论与实践很好地结合起来。为满足培养具有高素质人才的要求,实验教学在不断地进行着改革。实验教学内容向综合型、设计型转变,教学手段多样化,各种教学媒体被引进到实验教学中来。实验内容开放,学生可在教师的指导下合理地自由选择,也可以自己申请设计性实验项目。实验教学方式从统一化教学转为多样化开放式教学,实验室逐步做到向学生全面开放。

1.2 现实意义

目前各级高等学校的电子技术实验室,现有的常规设备有的已经老化,有的技术上相对落后,有的仪器设备在教学中只用了其中的部分功能,还有许多功能派不上用场;另一方面,某些需要的功能又不具备,需购置新的设备。在实验教学时,实验内容的更新又会形成对仪器更新的需求,也造成一些仪器的闲置。以至于滞后的实验设备和死板的实验模式难以调动学生的主动性和创造性,从而在很大程度上制约了实验教学的发展和人才培养质量的提高,改革传统的实验教学势在必行。因此,开发研制网上虚拟实验室可以缓解实验仪器设备不足等问题,为进一步加强实验教学,提升实验教学对学生创新能力和实践能力培养的力度,同时降低实验教学对客观物质条件的依赖都有积极的促进作用。

2 实验平台建设

我们整个系统采用基于Web的分布式C/S三层结构技术实现,其网络结构如图一所示。基于Web的分布式C/S结构,远程用户可以直接通过浏览器访问虚拟实验室,这样大大降低了客户端的系统要求。同时由于将实验系统的主体部分集中到了服务器端,对系统的维护以及实验项目的增加也只需在服务器端进行,这样不仅使系统的维护工作大大减轻,而且当实验项目增加时,只需要对服务器端进行更新,使系统具有高扩展性和适应性。虚拟实验环境我们采用LabVI EW。LabVI EW是一种基于图形开发、调试和运行程序的集成化环境,使用图形语言(即各种图标、图形符号、连线等)编程,界面非常直观形象,而且使用的是测试者熟悉的旋钮、开关、波形图等,是一种直觉式图形程序语言。用LabVI EW编程无需太多编程经验,只要以直观的方法建立前面板人机界面和方块图程序,便可以完成编程过程,使用户免于传统程序语言线性结构的困扰。

3 虚拟实验实例

通过在R、L、C值一定的情况下,以ω为变量,计算并绘制不同品质因数Q值下的频率特性响应曲线,来观察品质因数Q对谐振电路特性有何影响。编写出“RLC串联电路的频率特性.vi”,其具体步骤如下:(1)新建“RLC串联电路的频率特性.vi”,通过自定义控件方法所实现的电阻、电容和电感元件来搭建电路图,如图二中的前面板所示。(2)按照前文推导出的公式编写程序,其中变量ω取为[0,1×107]区间内间隔1000的数组数据,以便观察到整个电流曲线的全貌。算到的I(ω)-ω曲线送至XY图上绘制。最终程序如图三的框图所示。取L=250μH,C=150pF,Us=10V,通过改变R的值来改变品质因数Q,R=10,20,40,80时分别对应于Q=129,65,32,16,运行程序后,从XY图中可以看到不同品质因数下的电路的频率特性曲线,如图四所示。明显地可以看出,发生谐振的频率是一致的,但品质因数较大时曲线波峰更为陡峭,这也意味着在不同频率的电源电压同时作用于RLC电路时,接近于谐振频率处的电流成分更容易被分离出来,电路具有更好的选择特性。

4 结束语

基于网络的电路虚拟实验具有广阔的应用前景,是实验教学的一个新的发展方向。它必将促进教学观念与教学形式的变革,也促进教学内容与教学方法的变革,是今后远程教育发展的主流与趋势。

摘要：本文介绍了一种基于网络的虚拟仪器技术在高校电子实验室中应用的方法和思路,阐述了虚拟仪器技术在高校电子实验平台开发的可行性、必要性。

关键词：虚拟实验,电子实验平台,LabVIEW

参考文献

[1]潘新民.计算机通信技术[M].北京:电子工业出版社,2002.

[2]张桐.精通LabVI EW程序设计[M].北京:电子工业出版社,2008.

[3]来宾,彭学杰.综合布线与网络工程[M].北京:北京冶金工业出版社,2003.

电学实验电路设计浅谈 篇8

下面就如何在教学中把握电学实验的教学谈谈自己的看法，希望与同行切磋．

电学实验中电路的设计要遵循的基本原则是:安全性、精确性、可操作性、误差小、仪器少、耗电少．设计的顺序是:(1)实验器材的选择．(2)供电电路与滑动变阻器的选择．(3)测量电路的选择．另外，注重创新性物理实验的训练．下面分步谈谈:

一、实验器材的选择

对实验器材的选择，一般是根据实验原理，掌握“安全性”、“精确性”、和“可操作性”的原则．

“安全性”是指选用的实验器材要能保证实验的正常运行、不能烧毁或损毁仪器，比如，线路中的保护电阻必须满足要求，确保电流不能超过允许值;通过电流表的电流或加在电压表上的电压均不能超过它们的量程;通过电源、滑动变阻器的电流不能超过额定值．

“精确性”是指选用的实验器材要尽可能的减少实验误差．比如，如果实验原理不考虑电源和电流表的内阻及电压表的分流作用，就必须选用内阻小的电源和电流表及内阻大的电压表;电流表和电压表在使用时，要用尽可能使指针超过半偏以上，接近满刻度的量程，因为这样可以减少读数时的误差，使用欧姆表时宜选用指针尽可能指在中间刻度附近的倍率挡位，因为高阻值区的刻度较密，电阻值不易读准，误差大;而接近零刻度处虽然刻度较稀，读数误差小，但乘上相应的大倍率，误差同样也会变大．

“可操作性”是指选用的实验器材要便于操作．比如，对于那种高阻值滑动变阻器，尽管其额定电流值满足要求，但如果在实验中实际使用时只用到其中很少部分的线圈，这样滑动触头只能在很短的范围内调节，使用起来很不方便，不便于操作，就不宜选用了．

例1为了测定一根长20.00 cm、直径为0.220 mm的镍铬合金丝的电阻率(电阻率约为1×10-6Ω·m)，提供以下器材．

(A)电动势为15 V的直流电源一只

(B)量程为0～200μA、内阻约为3.7 KΩ的电流表一只

(C)量程为0～20 mA、内阻约为4 0Ω的电流表一只

(D)量程为0～2 A、内阻约为0.4Ω的电流表一只

(E)量程为0～12 V、内阻约为40 kΩ的电压表一只

(F)量程为0～15 V、内阻约为50 kΩ的电压表一只

(G)阻值为0～10Ω、额定电流为1 A的滑动变阻器一只

(H)阻值为0～1000Ω、额定电流为0.01A的滑动变阻器一只

(I)电键一个

(J)导线若干．现采用图1所示电路进行测定，请按实验需要，选出适当的器材

解析:应选(A)(C)(E)(H)(I)(J).

由于电源只有一个，(A)必选．由R=ρL/s，算出镍铬合金丝的电阻约为526Ω，先不考虑电流表、滑动变阻器的阻值，估算出电路中的最大电流为IM=15/526=28 mA，可知电流表选(C)，只要控制电路中的电流不超过20 mA就行，由于电源电动势才15 V，考虑到滑动变阻器等器材的分压，合金丝上的电压可被控制在12 V内，电压表选(E)．由于阻值0～10Ω的滑动变阻器调到最大阻值时，电路中的电流仍超过所选电流表的量程，所以滑动变阻器只能选(H)．另外，(I)和(J)则是必选．

二、供电电路与滑动变阻器的选择

滑动变阻器在电路中有两种接法:分压式接法和限流式接法．当滑动变阻器用作限流时，其连接如图2所示，它是把滑动变阻器串联在电路中，用以控制或调节电路中的电流．此电路中待测电阻Rx两端的电压的调节范围是ERx/(Rx+R)-E.

当滑动变阻器用作分压时，其连接如图3所示，它是从滑动变阻器上分出一部分电压加在待测电阻上．其优点是当它的滑片从a端向b端滑动时，待测电阻Rx两端的电压可从零开始连续变化到所需电压(限流式则不能)，且电压的调节范围是0-E，比限流式接法的调节范围要大．

变阻器的接法的选择可以根据以下条件判断:

1．以下几种情况一般选分压式接法

(1)要求被测电阻两端电压变化范围较大，如有些实验要求画出U—I图象的，或要求电压从零开始连续可调的．

(2)若用限流接法接成电路，电路中的最小电流仍大于待测电阻的额定电流或电路中电流的额定值的，则采用分压式接法．

(3)滑动变阻器的总电阻RRx，为使电流有明显的变化也用分压式接法．

2．若滑动变阻器的阻值R>Rx，两种电路都符合要求，选限流式接法，具有耗能小、电路连接简便的优点．

3．限流式适合测量阻值小的电阻(跟滑动变阻器的总电阻相比相差不大或比滑动变阻器的总电阻还小)．分压式适合测量阻值较大的电阻(一般比滑动变阻器的总电阻要大)．

例2伏安法测量一个定值电阻，有以下实验器材:

待测电阻Rx，(约100Ω);直流毫安表(量程0～10 mA,r=50Ω);直流电压表(量程0～3 V,r=5 kΩ);直流电源(E=4 V，内阻不计);滑动变阻器(0～15Ω，1 A);电键一个;导线若干．

根据器材的规格和实验要求，请设计实验电路图．

分析:先确定采用电流表内接法还是外接法，Rx/RA=100/50=2;RV/Rx=5000/100=50，采用电流表外接法．再确定变阻器采用限流式接法还是分压式接法，若用限流式接法，当变阻器阻值最大时，电路中电流最小I=E/(Rx+RA+R)=0.024 A，已超过电流表量程，故必须用分压式．实验电路如图4.

三、测量电路的选择

理想的电流表和电压表的内阻为零和无穷大，但是在实际的实验中，由于电流表和电压表的内阻的影响，都将导致系统误差．采用电流表内接法时，如图5，由于电流表的分压，测出的电阻比真实值要偏大些，采用电流表外接法时，如图6，由于电压表的分流，测出的电阻真实值要偏小些．

为了减小实验误差，我们可以这样选择:

1．如果已知电压表、电流表、待测电阻的大约阻值，可用以下办法:(1)当RxRV，即待测电阻远远小于电压表内阻时，应采用电流表外接法．(2)当Rx>>RA，即待测电阻远远大于电流表内阻时，应采用电流表内接法．

2．如果在以上情况中，不易判断是否符合“远大于”的条件时，可用比值法进行判断，即当RV/Rx>Rx/RA时，采用外接法;当RV/Rx<Rx/RA时，采用内接法．

3．如果电压表、电流表、待测电阻的阻值不知道时，我们还可以用试触法(如图7)来选择:电压表一端接a，另一端接b或c时，若电流表的示数有明显变化，则说明电压表的分流效果明显，待测电阻的阻值和电压表的内阻接近，此时我们要选择内接法，即电压表接a、c两点．反之，如果电压表的示数有明显变化，则说明电流表的分压效果明显，待测电阻的阻值和电流表的内阻接近，那么我们就要选择外接法了，即电压表接a、b两点．

四、注重创新性物理实验的训练

创新性实验试题从解题要求来看，可分为两类:一类根据课本中已经出现过的物理实验的基本原理，所使用的基本材料，以及在这些实验中学过的有关方法，设计一些新的实验问题，让学生按照实验设计方案及要求，完成实验有关内容;另一类是提供有关的实验器材以及实验要求，让学生根据有关知识以及在实验中学过的方法，自己设计实验方案，并完成实验．这已成为近几年高考实验试题的一个新特点．

例3从以下器材中选取适当的器材，设计一个测量阻值约为15 kΩ的电阻Rx的电路，要求方法简捷，Rx两端的电压从零开始变化，要尽可能提高测量的精度．电流表A1:量程300μA，内阻r1=300Ω，电流表A2:量程100μA，内阻r2=500Ω，电压表V1:量程10 V，内阻r3=15 kΩ，电压表V2:量程3 V，内阻r4=10 kΩ;电阻R0:阻值约为25Ω，作保护电阻用，额定电流为1 A，滑动变阻器R1，阻值约为50Ω，额定电流为1 A，滑动变阻器R2，阻值约为1000Ω，额定电流为1 A，电池组E:电动势3 V，内阻很小但不可忽略，开关及导线若干．应选用的器材是:____，画出实验电路图，在所测数据中选一组计算Rx，计算表达式为Rx=___.

分析:因电动势为3 V，故电压表选V2，通过待测电阻的最大电流为Imax=3 V/15 kΩ=200μA，因此电流表选A1，考虑电流表的内外接法时，通过计算RV/Rx<Rx/RA，按大电阻处理，应选内接法，但是该实验中的电压表内阻精确已知，从而可求得流过电压表的电流，然后通过电流表测得干路电流，两者之差即为流过待测电阻的电流，这样避免了内接法中由于电流表分压引起的误差，故选外接法．待测电阻的表达式是Rx=U2/(I1-U2/r4).

因为题中要求待测电阻两端的电压从零开始变化，所以滑动变阻器用分压式接法，选用总电阻较小的R1，电路图如图8.

电路实验考核创新研究与实践 篇9

高等学校的实验教学是学校教学过程中必不可少的环节, 是人才培养的重要保障。它对于理论联系实际, 增加学生的知识积累, 培养学生的实践能力和观察、分析、解决问题的能力, 培养学生严肃认真的科学态度和求真务实的工作作风都起着关键性的作用。

“电路”课程涵盖了很多专业, 如:电气工程及其自动化、自动化、电子信息工程等专业, 是所有“强电专业”和“弱点专业”的必修课程。由于“电路”课程内容较多, 概念较抽象, 理论性和实践性较强, 要想学好绝非易事。因此, 在“电路”课程中除了有理论教学环节外还有实验教学。实验教学是该课程教学体系中的重要组成部分, 涉及学生最基本、最重要的实验项目, 实验量大, 覆盖面广, 对培养学生的动手、动脑及创新能力, 帮助学生理解所学的理论知识, 激发学生学习电路课程的兴趣, 提高学生综合素质, 具有独特的不可替代的作用。

随着对素质教育认识的加强和教学改革的不断进行, “电路”课程的实验环节在整个教学过程中所占比重越来越大, 但对于如何提高实验课程教学质量, 完善实验教学考核机制, 如何通过实验考核检查学生学习效果, 培养学生实验能力和实际操作能力, 充分发挥实验考核作用, 促进实验教学质量进一步提高, 无固定实验教学模式。本文结合我校电工电子实践教学中心的实际情况, 在实验考核方法上进行了一些研究和实践, 在此谈谈体会。

1 传统实验教学考核存在的问题

(1) 传统的电路课程实验不单独进行实验考核, 这样对学生的约束性不强, 有的学生实验时敷衍了事不愿动手, 根本无法调动学生的积极性。

(2) 传统的电路课程实验教学考核主要依据学生的实验报告, 单从学生交上来的实验报告很难判断出实验数据、报告内容是自己写的还是抄袭别人的, 无法给出公正的实验考核成绩, 实验成绩考核缺乏科学性, 同时无法检验学生对实验的掌握程度和学习水平。

(3) 实验成绩占相应课程的学期总评成绩比例太小, 有时只作理论课考试成绩的参考, 所以学生对做实验不够重视, 做实验只是“走过场”, 这很不利于学生独立思考和动手能力的培养, 束缚了学生的科学思维能力, 不利于培养学生的科学素质和创新能力。

2 完善实验考核制度, 提高实验教学质量

完善的实验考核机制和评分方法是学生实验的指挥棒, 它能够激发学生对做实验的兴趣, 提高学生的实验动手能力。传统的实验考核主要依据学生的实验结果和实验报告, 不能客观公正给出学生的实验成绩, 这样会影响学生的积极性和对实验的重视程度。为此, 我们在多年的实验教学实践中, 通过不断摸索和尝试, 逐步形成了一套适合于电路课程实验教学的学生实验成绩考核办法。电路课程实验采用“平时实验成绩+期末实验成绩”的考核方法。其中, 平时成绩占总成绩的60%, 期末成绩占总成绩的40%。这样, 最终的实验总成绩不是由一次考试来决定, 而是将各个部分的成绩综合到一起来评定, 以避免片面性。

2.1 平时成绩考核

平时成绩考核是由实验预习情况 (10%) , 实验操作过程 (30%) , 实验报告 (20%) 三部分的成绩组成。

实验预习情况:预习是实验的基础, 如果不预习, 做实验就会手忙脚乱, 无从下手。因此, 我们要求学生在做实验之前, 必须提交实验预习报告。同时, 指导老师对同学们所交上来的实验预习报告要认真检查, 并对相关实验原理、实验步骤、所用实验仪器等问题进行提问, 并给出预习成绩。对未满足预习要求的同学不准做本次实验, 待预习合格后利用中午时间进行补做。通过实验预习, 既节省了不必要的时间, 又让学生了解了实验内容, 同时也可以使老师及时了解学生对课堂知识的掌握情况, 对学生起到了督促作用, 引起学生对实验课的重视, 对实验教学质量的提高也起到了关键性的作用。

实验操作情况:学生做实验时, 保证一人一组, 由学生自己独立完成实验, 通过实验培养学生创新精神和解决问题的能力。为了保证实验的教学质量, 要求指导教师在整个实验过程中全程参与, 对学生要做到有问题勤辅导, 实验操作勤提问, 完成情况勤记录。实验课采取过程考核, 主要从实验操作的规范性, 常用电工仪器仪表使用的正确性, 实验内容是否清楚, 数据测量方法是否正确, 以及完成实验的总体表现综合评定给出实验操作成绩。

实验报告:实验报告考核是学生综合成绩考核的关键, 它不但可以通过实验报告反映出学生观察分析和归纳总结问题的能力, 还反映了学生对实验原理的掌握程度, 同时也培养了学生撰写论文的能力。在考核时, 我们根据实验报告中实验目的是否明确、实验原理叙述是否准确详细、实验数据是否科学合理、电路图绘制是否规范正确、实验思考题回答是否正确、实验分析与讨论是否深入, 有无新见解等情况给出实验报告成绩。

2.2 期末成绩考核

实验的期末成绩考核主要是检验学生在本学期中对各个实验项目的掌握情况。针对电路课程实验的特点, 实验考试采取“实验笔试+实验操作”的考核办法, 考试时间为30分钟。考试用的试卷从试题库中抽取10套。试卷内容基本涵盖实验教学大纲所要求的实验内容, 难度适中。笔试考核内容主要涉及实验仪器的使用常识、实验原理、基本实验方法和实验结果分析等, 实验操作考核的内容主要是平时做过的验证性实验、综合性实验和设计性实验。由于准备考试的实验题目范围较广, 学生操作起来有一定的难度。为此, 我们会在学期初, 将实验考核范围以及其中的重点和难点告知学生, 这样在平时做实验时能够引起学生的重视, 同时也可以督促学生注意平时对理论知识和实验技能的积累。实验的期末考核时间一般是安排在期末所有课内实验结束后, 由任课教师统一组织学生进行考试, 根据每个班级学生人数, 我们一般分为4~5场考试。每场有十名同学参加考试, 考试的学生要求提前10分钟入场, 随机抽取试题, 抽到哪题就到相应的实验台进行操作和笔试答题。监考教师会从电路连线、仪器仪表使用、实验操作结果、实验数据处理等几个方面作为考核点进行打分, 并最终根据笔试和操作两项成绩给出该生的期末考核成绩。

3 实施效果

通过一段时间的研究与实践, 取得了令人满意的教学效果, 主要表现在以下几个方面:

(1) 通过建立完善的实验考核机制, 大大提高了学生学习的积极主动性, 提高了学生解决实际问题的能力;

(2) 提高了学生的实践创新能力和敢于面对挑战的能力;

(3) 有效提高了实验教学质量, 收到了较好的教学效果。

4 结语

随着科学技术的发展, 新理论、新技术的不断涌现, 这就要求我们实验教师只有不断更新实验内容和教学方法, 积极地投入教学改革, 不断探索和实践, 才能提高实验教学质量和教学水平, 才能培育出具有实践能力的高素质的创新型人才。

摘要：本文针对电路课程实验教学考核存在的问题, 结合本校情况, 对如何完善实验考核机制、提高教学质量提出了具体的实施方案。

关键词：电路课程实验,教学改革,考核方法

参考文献

[1]张智芳.实验教学考核方法的研究与探索[J].山东纺织经济, 2008, (3) :118-119

[2]傅莹.电路课程实验的管理办法及其效果分析[J].中国电力教育, 2009, (9) :136-138

[3]孟涛, 王宇红.开放模式下电工电子实验考核的探索与实践[J].中国电力教育, 2012, (1) :95-96

[4]蒋琳.电工基础课程实验考核方法的研究与探讨[J].中外教育研究, 2009, (1) :77-78

SD3200微波电路实验系统技术 篇10

石家庄市无线电四厂自主研发生产的SD3200微波实验训练系统, 包括SD3200收发实验系统和SD3200MW微波电路实验模块箱。该产品基于微波通信系统的收发信机的基本原理, 配备各种射频/微波电路模块, 如低噪声放大器、功率放大器、微波滤波放大器、混频器、锁相振荡器、调制器和解调器等十几种电路模块, 同时配备各种微波无源器件, 如衰减器、滤波器、功分器、耦合器等器件。测试时需配备实验用的微波测量仪器, 如频谱分析仪、网络分析仪、微波频率合成信号发生器、微波频率计等, 还配备各种配件, 如标准负载、同轴衰减器、转接头、馈线等, 组成一整套微波通信、微波电路及器件的实验训练系统。

该实验训练系统是面向高等院校电子信息、电子技术应用、微波技术、电子测量和通信工程等专业的实训系统。该系统得到了教育部门的及时关注, 尤其是青海大学、桂林电子科技大学、北京化工大学、河北网讯网络通信学院等高等院校, 及时配备该实验训练系统, 提高了学生的实验动手能力, 大大增强了学生电子电工方面的基本素质。

高等院校在实验室建设中, 配备S D3200微波电路实验训练系统后, 经实践教学, 增加了实验内容, 提高了实验水平, 起到了良好的效果, 例如:北京化工大学于2009年配备了我厂的SD3200微波电路实验系统, 经过一年的使用, 该实验系统得到了该校师生一致好评。该系统的使用, 加强了学生的实践能力, 提高了学生的创新水平, 使学生直接通过感性、实践的学习手段获得了新的理论知识, 提高了实践能力。在使用过程中, 学生加深了解和巩固了微波的发射机、接收机的基本原理及无线传输特性等理论知识, 并及时利用微波电路模块, 进行分析、测试及制作, 进行课程设计, 将制作好的电路模块进行试验, 利用系统来检验制作电路模块, 大大增强了实践能力。

桂林电子科技大学为开展微波电路及测量的实验, 配备了SD3200微波电路实验系统, 将该实验系统作为该校的重要实验课程, 桂电教师一致认为, 该实验训练系统对提高学生的动手能力大有裨益。

为加快我厂产品的市场化进程, 广泛服务教育行业, 我厂结合高等院校的不同层次需要, 不断完善射频/微波电路及测量的实验训练系统, 已经开发生产了如下新实验训练系统:

1.SD3100高频电路实验训练系统 (高频TV收发系统) ;

2.S D3100H高频电路实验模块箱 (高频电路和课程设计实训系统) ;

3.SD3300射频信号分布实验系统 (移动通信网络优化实验系统) 包括:

(1) SD3300 GSM射频信号分布实验系统;

(2) SD3300 CDMA射频信号分布实验系统;

(3) SD3300 WCDMA射频信号分布实验系统;

(4) GSM/CDMA双频合路系统;

(5) GSM/WCDMA双频合路系统。