电路分析基础实验-实验指导书2015

电路分析基础实验

指导书

刘海刚

电子电工实验中心

2014.6

目 录

第1章 概论

1.1 基础实验要求及实验方法指导..................................................................... 2 1.2 常用元器件简介及识别方法……………………………………………..... 4 1.3 常用仪器设备的使用说明…………………………………………..……... 9 1.3.1 MS8050数字多用表……………………………………………………… 9 1.3.2 直流稳压电源……………………………………………………………. 12 1.3.3 SP1643B 数字函数发生器……………………………………………... 13 1.3.4 双踪示波器……………………………………………………………... 14

第2章 实验内容

2.1 实验二 基尔霍夫定律…………………………………………………… 24 2.2 实验三 电源的等效变换………………………………………………… 27 2.3 实验四 戴维南定理和叠加定理………………………………………… 31 2.4 实验五 RC一阶电路的零输入响应和零状态响应……………………. 36 2.5 实验七 RLC串联谐振电路………………………...…………………… 40 2.6 实验考试………………………………….………………………………... 46

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第一章 概论

1.1 基础实验要求及实验方法指导

1.1.1 实验课的作用和目的

实验课是高等教育的一个重要教学环节，是理论联系实际的重要手段。对基础实验来说，主要是通过学生自己的实践，验证和巩固所学的理论知识，训练和掌握基本实验技能，培养学生分析问题和解决问题的实际工作能力。因此，要求通过实验课的学习，达到以下的目的：

1、训练学生的基本实验技能。学习基本的电量和非电量的测试技术，学习各种电子仪器、电工仪表等的使用方法。

2、巩固加深并扩大所学的理论知识，培养运用基本理论分析、解决实际问题的能力。 3、培养学生严肃认真、实事求是、细致踏实的科学作风和良好的实验习惯。 1.1.2 实验课的要求 1、实验课的准备工作

为了使基础实验能顺利进行和达到预期的效果，课前务必作好充分的预习工作，预习要求是：

A、认真阅读实验指导书，明确实验目的与要求，并结合实验原理复习有关理论。了解完成实验的方法和步骤，按要求设计好实验线路和实验数据记录表格，认真解答实验指导书中提出的思考题。

B、理解并记住实验指导书中提出的注意事项，初步了解实验中所用仪器设备的作用和使用方法。

学生在进行实验项目时应把数据测量结果填写在数据记录表中并交给有关老师签字并妥善保管好作为实验报告的凭据，没有数据表记录的实验报告视作无效。

学生必须在完成实验项目后按该实验课的有关要求编写实验报告，实验报告采用电子电工实验中心规定的实验报告纸。 ◆实验报告内容有如下几项：

? 实验课标题

一、实验目的和要求。 二、实验仪器设备。 三、实验内容： ⒈实验步骤； ⒉实验电路； ⒊测量数据表格； ⒋特性图形绘制等； 5.误差分析与结论。

四、实验中遇到的问题及解决方法。 五、回答思考题。

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1.1.3 实验过程中的工作

(1)凡约定老师授课时间的班级，学生应按规定时间准时进入实验室，上课期间要认真听取老师的讲解,并做好笔记。

(2)进入实验室首先要在签到处签到，然后按签到台号进入座位后，仔细检查电源和仪器设备是否与实验指导书的要求相符并完好无损，方便操作，便于观察和读数，保证安全的原则。

(3)接线时，在断开电源开关的情况下，一般按先串联后并联的原则，先接好无源部分，再接有源部分，接好线应反复检查，确认无误后接通电源。

(4)实验操作过程中，要胆大心细，用理论指导实验，独立操作。测试数据应在电路正常工作后进行，应特别注意仪表量程的选择，遇有疑难或设备故障时，应请教老师，要注意培养自己独立分析问题和解决问题的能力。

(5)实验过程中要注意观察现象，仔细读取数据，随时分析结果的合理性。如

发现异常现象或故障，应立即切断电源，查找原因。对违反操作规程而损坏仪器设备的，按学校有关规定处理。

(6)学生应携带尺子、计算器、铅珠笔、数据记录表、实验报告纸参加该次实

验。每一个实验项目完成后，应切断电源，分析实验数据是否合理，发现数据异常应重新测量。全部实验项目完成后，关好电源，整理数据，拆除线路，把仪器设备、凳子等摆放整齐，并做好桌面和环境卫生工作，方可离开实验室。 1.1.4 几个问题的说明 一、安全操作

注意用电安全，严格遵守实验的各项操作规程，以确保实验过程中人身和设备的安全。 1、接线、改线和拆线均应在断开电源状态下进行。

2、发现异常情况（如响声、过热、焦臭等）时，应立即切断电源，不可 惊慌失措，防止事故扩大。

3、注意仪器设备的规格、量程和使用方法，不了解仪器设备的性能和使 用方法不得随意使用该设备，不要随意摆弄与本次实验无关的设备。 二、线路的联接

1、了解所使用仪表类型、量程，注意到测量仪表对测量电路工作状态的影响。 2、合理布置仪器设备及实验装置，应遵循的原则是：利于走线，方便操作和测试，防止相互影响。

3、正确接线

①、根据电路的结构特点，选择合理的接线步骤。一般是“先串后并”， “先分后合”和“先主后辅”。接线时应先接负载线，后接电源线，拆线时应先拆电源线，后拆负载线。

②、养成良好的接线习惯，走线合理，防止连接线短路，接线不宜过于集中在一点，接线应松紧适度。

4、仔细检查电路，参数应调到实验所需值，仪表指零要调好。 三、操作，观察，读数和记录

操作前要心中有数，目的明确。操作时应做到：手合电源，眼观全局，先看现象，待电

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路正常工作后，再测量数据。测取数据时，应选准仪表档位、量程及刻度尺，读数时姿势要正确，做到“眼、针、影”成一线。要合理取舍有效数字（最后一位为估计数字），数据记录表格化，实验后不能随意涂改。 四、误差处理

在电路测量实验中怎样测出误差的大小？

1、实验前要教学理论值的计算，然后将理论值与测量值进行比较。 2、看误差位是在个位还是在十分位、百分位，然后确定误差大小。 3、分析误差来源，确定解决方案。 五、图表、特性的绘制

实验报告的特性图均应按适当的比例画在坐标面上，坐标轴应注明物理量的符号和单位，标明比例尺和波形、曲线的名称。 六、故障现象的检查及排除

实验中常会遇到因断线、接错线等原因造成的故障，致使电路不能正常工作，严重时还会损坏设备，甚至危及人身安全。为避免接错线造成事故，线路接好后一定要反复检查，确认无误后方可通电进行实验。

1.2 常用元器件简介及识别方法

1.2.1 电阻器

电阻元件（resistor）是从实际电阻器抽象出来的模型。在中学物理中，我们已学过

,

由欧姆定律（Ohms law）来定义的电阻元件。

U(t)=Ri(t)

式中U为电阻元件两端的电压，单位为伏（V）；i为流过电阻元件的电流，单位为安（A）； R为电阻，单位为欧（Ω）。R为常数，故U与i成正比。所以，由欧姆定律定义的电阻元 件，称为线性（linear）电阻元件。U 、i可以是时间t的函数，也可以是常量（直流）。

电阻器是电子线路中用得最多的基本元件，主要用于控制和调节电路中的电流和电压， 有时也可作为耗能负载使用，用符号R表示，单位是欧姆。

表1 电阻器的阻值及标称符号 电阻值 0.1Ω 0.33Ω 1Ω 3.3Ω 100Ω 330Ω 1KΩ 标称符号 电阻值 100KΩ 330KΩ 1MΩ 3.3MΩ 100MΩ 330MΩ 1000MΩ 标称符号 100K 330K 1M 3M3 100M 330M 1000M 电阻值 10000MΩ 33000MΩ 1?10MΩ 5标称符号 10G 33G 100G 330G 1T 3.3T 10T Ω Ω33 1Ω 3Ω3 100Ω 330Ω 1K 3.3?10MΩ 51?10MΩ 63.3?10MΩ 610?10MΩ 6

1、 电阻器的识别：

（1）直标法：直标法是用阿拉伯字符号在电阻表面上直接标出电阻值、工作电压、误差

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