电路理论基础实验指导书

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电路理论基础实验指导书扬州大学物理科学与技术学院二○一一年二月目录电路理论基础部分绪论实验一叠加原理的验证实验二戴维南定理实验三受控源的实验研究实验四RLC 串联谐振电路的研究实验五RC 一阶电路的响应测试实验六仪器内阻对测量的影响实验七正弦稳态交流电路相量的研究实验八三相交流电路电压、电流的测量附录A 直流稳压电源原理与使用附录 B 函数信号发生器的原理与使用附录 C 万用表的原理与使用附录 D 晶体管毫伏表的原理与使用附录 E 示波器的原理与使用附录F 功率表的原理与使用绪论电路理论基础实验教学是电路理论课程教学的重要组成部分，是培养学生科学精神、独立分析问题和解决问题能力的重要环节。

通过必要的实验技能训练、验证性实验和设计性实验，使学生将理论与实践相结合，巩固所学知识，开拓实验设计思维。

通过实验培养有关电路连接、电量测量等实验技巧，学会掌握常用仪器、仪表的基本原理与使用方法，学会实验的设计。

在实验测量中学习数据的获取和处理、各种现象的观察及分析。

实验结束后，通过书写实验报告，对实验结果进行处理、归纳和总结，为学生今后从事工程技术工作和科学研究打好坚实基础。

一、本课程与其他相关课程的联系和区别 1. 与物理实验的联系与区别物理实验的开设目的在于丰富教学形式，活跃教学气氛，加深概念理解及培养严谨的科学态度，在实验过程中强调操作要认
真、观察要细心、测量结果要准确。

只有这样，所得的实验结果才能和理论保持一致或有新的发现。

因此，对物理实验这一教学环节的要求是一丝不苟的，这也是学习基础理论学科应具有的科学态度。

不过，设计性及应用型的实验在工科的物理实验中也正在逐步受到重视。

“电路理论基础实验”属于工程学科范畴，除应具有严谨的科学态度外，还应注重其实用性，要多从工程的角度去处理问题。

如测量精度的处理，在物理实验中，为了得到准确的结果，常采用多次测量求平均值的方法来排除随机误差，以提高测量准确度；而在电路基础实验中，从工程的角度考虑，仅需满足使用要求达到一定的测量精度就够了（自动测量除外），处理的多为一次性测量误差，有时甚至不需要得出具体值，只要观察到有无信号即可，如检查故障及定性分析。

因此，电路基础实验强调的是正确的实验（测量）过程及用工程观点处理问题的方法。

需要注意的是从工程角度处理问题并不等于粗枝大叶，不要精度，而是强调不要把精力、时间太多地花费在使用价值不大的追求高精度上，因为高精度是要高投人的。

一旦实验环境、实验条件确定之后，如何利用现有设备，提高测量精度并确保实验准确无误，也是本课程研究的问题之一。

2. 与理论课的联系与区别“电路理论基础实验”与“电路分析”
课有着密切的联系。

“电路分析”是“电路理论基础实验”课的理论基础，一般为先修课，但前者的逻辑思维方式、处理问题的方法及解决问题的手段与后者有着很大不同。

一般理论课采用的思维方式、研究对象，是探讨问题在理论上的可行性及如何解决这些问题的方法。

处理问题时往往是把一个复杂的问题简单化、理想化、抽象化，突出主要矛盾，忽略次要矛盾，解决问题时多以数学为工具（仿真软件的应用也是建立在数学模型上的）。

实验课采用的思维方式、研究对象，则是如何把一个成熟的理论、一个设计方案付诸实施，注重的是系统的实用性、可靠性等。

处理问题时考虑的是各种因素的共同影响，讲究的是整体效果，面对的是问题的客观性、具体性，解决问题的工具是各种仪器设备，目前更为关注的是利用实验手段来分析问题、处理问题的过程和方法。

与仿真软件的联系与区别使用电路仿真软件可以进行虚拟电路实验，给同学们的理论课学习提供了更接近理想的教学环境。

可以说，电路仿真软件是一种很好的学习工具。

另一方面，不管是在系统的前期设计中，还是在后期电路参数的调整中，电路仿真软件的使用都会给开发者带来很大益处。

它既可缩短产品的开发周期，又可节省大量的硬件费用开支，因
此也是工程技术人员的有利帮手。

在进入实验室之前，先对要做的实验进行仿真，可预知实验结果、了解实验的各个过程，这样会对此次实验起到事半功倍的作用。

但是，有些工作目前乃至将来也不可能在仿真软件上进行，如分布参数的影响、集中接地问题、电磁兼容及器件标称值对电路的影响等。

这方面的工作还必须在实验室中，通过搭接实际电路，再经过实际测量才能完成。

因此，仿真软件可以帮助同学们了解电路的工作过程，确定系统的可行性，但解决不了工艺问题，代替不了技能训练；仿真结果不能当成真实的实验结果，虚拟仪器的使用也代替不了电子仪器的实际操作。

二、设计性实验根据实际需要，提出目标要求，寻求一种实际电路，达到预定的实验目的，称为实验设计。

1. 查阅资料，寻求实验的理论依据根据实验项目提出的要求，明确实验目的。

查阅理论教材及相关资料，确定实验中可能运用到的理论知识，即实验原理。

例如，实验一中要求验证叠加原理，目的很明确，即验证，原理为叠加原理，实验者必须清晰的了解叠加原理的内涵。

2. 规划实验模块实验设计这一过程很灵活，即便是同一个实验目的，不同的实验者可能会有不同的思路来实现。

但在设计过程中，建议采用模块化和层次化的设计思想，自上而下、由大到小、逐步求精。

根据实验目的及实验原理，对实验按功能进行模块化划分，画出框图，考虑各模块的整体功能，规划设计思想和方向。

例如，实验一中可划分为3个功能模块，即E 1 单独作用，E 2 单独作用和E 1 、E 2 共同作用。

3. 模块细化为了实现各实验模块的具体功能，首先应考虑实验条件，即实验室能提供的仪器及材料，设计出符合实际的电路结构和器件，进而计算出电路的各参数，并估算出实验结果。

例如，实验一中第一模块，首先确定电路结构，然后确定E 1 及3个电阻的阻值。

在确定E 1 时，要考虑实验室提供的直流电源在0～30V之间，例如初步确定为6V。

然后考虑各电阻值，如提供的电流表最大量程为100mA，则电路中的电流应考虑在30～80mA之间。

有条件的可在计算机上进行仿真实验，以初步检验设计的正确性。

4. 写出设计报告实验报告应包括目的、原理、电路设计依据、具体的计算、预计的内容和步骤、记录数据的表格、数据处理的方法、可行性分析、预期实验结果等项目。

三、实验规程课前预习实验能否顺利进行和收到预期效果，很大程度上取决于预习准备得是否充分。

因此，在预习过程中应仔细阅读实验指导书和教材中相关知识点。

明确实验的目的、内容，了解实验的基本原理以及实验的方法、步骤。

搞清楚实验中哪些现象要观察，哪些数据要记录以及哪些事项应注意。

2. 进行实验良好的工作方法和操作程序，是使实验顺利进行的有力保证。

实验一般按照下列程序进行1 学生在规定的桌位上进行实验，保持实验室安静，不得擅自接通电源。

认真听教师讲解实验内容及注意事项。

按本次实验设备和主要器材清单进行清点。

注意实验设备的规格、量程和操作规程，不了解性能和用法时不得随意使用该设备。

做好实验桌面的整洁工作，暂不用的。