《电工与电子技术实验》郭仿军，梁康有|(epub+azw3+mobi+pdf)电子书下载

图书名称：《电工与电子技术实验》

【作　者】郭仿军，梁康有

【丛书名】高等院校基础课系列教材

【页 数】 317

【出版社】 重庆：重庆大学出版社 , 2022.01

【ISBN号】978-7-5689-3076-5

【价 格】48.00

【分 类】电工技术-实验-高等学校-教材；电子技术-实验-高等学校-教材

【参考文献】 郭仿军，梁康有. 电工与电子技术实验. 重庆：重庆大学出版社, 2022.01.

图书封面：

图书目录：

《电工与电子技术实验》内容提要：

本书主要介绍了电路原理、模拟电子技术和数字电子技术的实验内容。全书共6章,内容包括电工与电子技术实验基础知识、电工与电路分析实验、模拟电子技术实验、数字电子技术实验、电工与电子技术Multisim仿真实验和电子电路课程设计。本书适用专业较广,可作为高等院校电类专业学生学习电路原理、模拟电子技术、数字电子技术的单科实验教程,也可作为计算机类和其他工科类本科生、专科生电工及电子技术课程的实验配套教材使用,还可供相关专业的工程技术人员参考。

《电工与电子技术实验》内容试读

第章

电工与电予技术实验基础知识

1.1电工与电子技术实验课程概况

电工与电子技术实验课程是普通高等工科院校电类及非电专业学生的必修专业基础实验。该实验课程以应用理论为基础、专业技术为指导，旨在使学生从理论知识学习过渡到实践和应用，对培养学生的工程素质和能力具有十分重要的作用。

1.1.1电工与电子技术实验课程开设的目的和任务

在当前面向工程教学认证的大背景下，实践教学越来越受各高等学校的重视，电工与电子技术实验已经由单一的验证原理和掌握基本实验操作技能拓展为一门综合技能训练的实践，成为获得实验技能和科学研究方法基本训练的重要环节。

电工与电子技术实验的训练，使学生进一步建立实际元器件性能的相关概念，掌握基本电工测量仪器、仪表的原理和使用方法，掌握基本电路电量和参量的测量方法，掌握基本模拟电路和数字电路的设计能力和现代电路的计算机仿真技术，培养学生检查与排除电路故障、分析和处理实验结果、分析误差和撰写实验报告的能力。

为培养锻炼学生综合运用所学理论知识的能力、提高学生解决与分析实际问题的技术水平、启发学生的创新思想，电工与电子技术实验分为验证性和训练性实验、设计性实验、综合性实验三个层次的实验体系。

验证性和训练性实验侧重基础理论知识的学习：设计性实验则针对某一知识点进行比较深人的分析学习：综合性实验包含两个以上知识点的综合运用。

(1)验证性和训练性实验

验证性和训练性实验的主要目的是培养学生动手能力和基本实验素养，同时巩固理论教学中的基本知识与理论。

验证性和训练性实验的主要内容：以熟悉电子电气元器件特性与参数、基本电路为主，验证相关理论，熟悉实验测量仪器及其操作流程。

1

电工与电子技术实验

(2)设计性实验

设计性实验的主要目的是锻炼学生独立思考的能力，由于实验结论具有非唯一性，因此可培养学生的创新意识，养成学生主动探究的学习习惯。

设计性实验的主要内容：根据给定类型的电路，结合相应的理论，设计与调试具体电路，拟订安装、测试方案，完成规定的电路性能参数和指标测试。

(3)综合性实验

综合性实验的主要目的是培养学生分析、解决复杂工程问题的思维方式和提高学生实践动手能力。

综合性实验的主要内容：根据给定的实验题目、内容和要求，自行设计实验电路，选择合适的元器件并组装实验电路，拟订调试方案，最终达到实验题日的功能要求与指标要求。

1.1.2电工与电子技术实验的基本要求

“电工与电子技术”作为一门实践性很强的课程，加强工程训练，特别是技能的培养，对培养工程人员的素质和能力具有十分重要的作用。为达到上述目的，电工与电子技术实验教学内容将从以下几方面加强对学生的训练。

1.基本实验技能

了解基本仪器、仪表的结构、误差来源及使用方法，正确使用各种常见的电工仪器、仪表，如交直流电压表、交直流电流表、示波器、信号发生器、数字万用表、功率表等，掌握实验结果的误差分析及处理，实验方法的选择和改进。

2.测试技能

掌握基本元器件、基本电磁量以及端口特性曲线的测量方法：培养学生的电子电路实验研究的能力，培养学生理论联系实际的能力：培养分析、查找和排除电路故障的能力。

3.研究性和创造性能力

学习实验技术指标的选择、简单原理设计及数据和参数的选取，使学生能根据实验的结果，运用所学的理论，通过分析找出内在联系，对电路参数进行调整，使之符合性能要求。同时，在实验中培养学生实事求是、认真严谨的科学作风，培养提出问题和独立解决问题的能力。

4.实验报告撰写能力

撰写论文和技术报告是工科学生的基本技能之一，独立写出严谨的、有理论分析的、条理清晰的实验报告是电工和电子技术实验课的基本要求。

1.1.3电工与电子技术实验课程的基本过程

尽管电工与电子技术各个实验的目的和内容不同，但一个完整的实验过程应该包含实验预习、实验测试和实验报告的撰写三个阶段。电工实验课程既要培养学生实际工作的能力，打好电类实验的基础，又要从一开始就着力培养学生严谨的科学实验作风，因此对实验的各个阶段都有相应的要求。

1.实验预习

实验课前充分的预习准备是保证实验顺利进行的前提，否则将事倍功半，甚至会损坏仪器或发生人身安全事故。为了确保实验效果，要求教师在实验前对学生预习情况进行检查，不了解实验内容和无预习报告者不能参加实验。2

第1章电工与电子技术实验基础知识

实验预习的主要要求：

①认真阅读实验教程，了解实验内容和目的。

②复习与实验有关的理论知识，弄清实验原理。

③了解实验仪器的使用方法。

④了解实验的方法与注意事项。

⑤熟悉实验接线图及操作步骤。

⑥拟好实验数据及实验结果记录表格。

⑦认真写出预习报告。

2.实验测试

学生进入实验室要遵守实验室规则，在教师的讲解和指导下熟悉实验原理、实验设备和实验步骤，按照实验讲义的内容和步骤进行操作，认真分析实验中遇到的问题。通过仔细操作，有意识地培养学生使用和调节仪器、仪表的操作技能，培养观察和分析实验数据的良好习惯，并逐步培养学生设计实验的能力。

完成全部测试后，不要急于拆除线路，应先检查实验数据有无遗漏或有无不合理的情况，实验数据应交教师审查签字后，方可拆除线路，整理实验桌面，摆放好各种实验器材、用具后，方可离开实验室。

实验数据包括原始数据和经分析整理后的数据。实验测试阶段需要记录的是实验的原始数据。记录要准确，有效数字要完整，数据的单位不能遗漏。为便于误差分析，记录数据的同时要记录测量该数据时所用仪表的量程。在实验过程中，读数方法和实验操作姿势也需要给予重视。正确的读数方法（特别是指针式仪表）可以提高读数精度：正确的实验操作姿势，不仅有利于正确读取数据，而且有利于随时观察其他仪表的变化。

3.实验报告的撰写

实验报告是学生进行实验的全过程的总结，也是整个实验的重要组成部分。撰写实验报告，可培养学生对实验结果的处理和分析能力、文字表达能力及严谨的科学作风，同时锻炼学生撰写科学技术报告的能力和总结工作的能力，这也是未来从事大多数工作都需要的能力。实验报告要求文字简洁、工整，曲线、图表清晰，实验结论要有科学的依据和分析。

实验报告基本格式及内容见表1.1.1。

表1.1.1实验报告基本格式及内容

实验项目

实验成绩

一、实验目的

(总结本实验项目要达到的目的)》

二、实验设备

(写出主要实验设备的名称、规格及编号)

3

电工与电子技术实验

续表

三、实验原理与内容（包含文字叙述、实验原理图等）

(用自己的语言，写出实验原理和测量方法要点，并说明实验中必须满足的实验条件，写出数据处理时必须用到的一些公式，标明公式中物理量的意义，画出必要的实验原理示意图和测量电路图)

四、实验步骤

(简明扼要地写出实验步骤，并说明实验过程遇到的问题与解决办法)

五、实验数据的处理（包含理论计算分析过程）

(实验数据的处理分两个阶段：一是实验过程中记录原始数据时的简单处理：另一个是实验结束后撰写实验报告时的数据处理。每个实验按照数据处理的要求进行，处理方法依据实验种类而定。实验数据通常用列表及作图两种方法处理，关系曲线图应绘在坐标纸及对数计算纸上。每根曲线用一种符号表示。实验曲线应该是平滑的，应尽量使各点平均地分布在曲线两侧，并可将明显偏离的点去除，不能简单地把各点连成折线。处理过程和结论要写在实验报告中)

六、实验结论（包含误差分析）】

(整理实验结果是实验的重要环节，通过整理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。因此要将最终的实验结论写清楚，结论的依据必须充分，不能似是而非、含糊不清)

七、问题分析与讨论（思考题、实验扩展讨论、心得体会）

(对实验结果进行总结和分析，在这次实验中有哪些收获和体会，应如何改进，并回答实验过程中提出的问题)》

实验报告一般分两个阶段写。第一阶段在实验前完成，按实验教程的“预习要求”撰写实验报告的预习部分。第二阶段在实验结束后完成，撰写实验报告的总结部分。第二阶段完成后，得出一份完整的实验报告。

1.1.4实验室安全用电规则

电工和电子技术实验离不开电源，安全用电是实验中始终需要注意的重要问题。实验台

上的电源一般有直流稳压电源、单相交流电源和三相交流电源。直流电压等级有0~30V,单

相交流220V,三相交流380V等。国家相关标准规定，电压低于36V的为安全电压，电流小

于36mA的为安全电流。为了做好实验，确保人身和设备的安全，学生必须养成良好的实验操作习惯，并且在做电路实验时，必须严格遵守下列安全用电规则：

①在实验过程中，接线、改接、拆线都必须在切断电源的情况下进行，即先接线后通电，先断电后拆线。在多人合作进行的实验中，电源合闸时要相互打招呼。实验过程中既要注意安

4

第1章电工与电子技术实验基础知识

全，正确操作，也不必过于紧张，不敢操作。

②在电路通电情况下，人体严禁接触电路不绝缘的金属导线或连接点等带电部位。万一遇到触电事故，应立即切断电源，进行必要的处理。

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，如发现有超量程、过热、异味、异声、冒烟及火花等，应立即断电，并请老师检查。

④电动机转动时，应防止导线、发辫、围巾等物品卷人其中。

⑤要学会正确使用实验中的仪器设备，要了解仪器设备的性能、工作原理，使用时要特别注意仪器设备的量限。

对于电工、电子仪表，过电流和过电压往往会烧坏仪表，因此对实验中被测量的数值范围要有估算，以便选择合理的仪表量程。同时，对某些仪器设备的使用特点要特别注意，例如稳流源、电流互感器不能开路，稳压源、电压互感器不能短路，自耦变压器的输入和输出端不能互换；不得用电流或万用表的电阻挡、电流挡去测量电压：电流表、功率表的电流线圈不能并联在电路中等。实验电路接好后通电前需要仔细检查，确保接线无误。

1.1.5常见故障的分析与检测

实验过程中出现各种故障是难免的。在电路实验中，常见的故障大多属于断路、短路和介于二者之间三种类型。

故障原因大致有以下几种：测试设备可能会出现功能不正常、测试棒及探头损坏等故障：电路元器件故障如晶体管、集成器件、电容、电阻等性能不良或损坏，常常可能使电路有输入而无输出，或输出异常。接触不良故障如插接点接触不紧固、电位器滑动接点接触不良，甚至有的连线是断线等故障；人为操作如接线错误、元器件参数选错、二极管或电解电容器极性接反、示波器旋钮挡级选择不对造成波形异常甚至无波形显示等：以及各种干扰引起的故障。

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，再在范围内逐点检测，最后找出故障点并给予排除，检测方法如下。

(1)直接观察法

不使用任何仪器，只利用人的视觉、听觉、嗅觉以及直接触摸元器件来寻找和分析故障。这种方法较简单，可作电路初步检查之用。

(2)断电检测法（适合断路故障）

在电路不带电的情况下，用万用表电阻挡测量电路的阻值、导线或元件的通断等。根据实验原理，电路中的某两点应该导通（即电阻应该很小），但万用表测出断路（电阻极大）：或两点间应该断路，但万用表测量结果为短路，则故障在此两点。

(3)通电检测法

在电路带电的情况下，用电压表测量电路中有关的各点电位，或两点之间的电压，再应用理论知识，分析和寻找故障。

(4)信号跟踪法

把一个幅度与频率适当的信号送入被测电路的输入端，利用示波器，按信号的流向，逐级观察各点的信号波形，如哪一级异常，则故障就在该级。这种方法对电子电路尤为适用。

5

电工与电子技术实验

(5)对比或部件替换法

将被怀疑有故障的电路参数和工作状态与相同的正常电路进行对比，或把与故障电路同类型的元器件、插件板等替换故障电路中被怀疑的部分，从中发现和判断故障。这种方法对数字电路实验比较常用。

有时电路中有多个或多种故障而且相互影响，则需采用多种方法，互相配合，才能找到故障点。一般情况下，寻找故障的常规做法是：首先用直接观察法，排除明显的故障：然后用万用表或示波器检查静态参数：最后用信号跟踪法对电路作动态检查。

1.2测量误差

通过实验测得的大批数据是实验的主要成果，但在实验中，由于仪表操作和人的观察等因素，测量结果与被测量的实际数值会存在差别，这种差别是测量结果与被测量真值之差，即为测量误差。

测量误差在任何测量中都是存在的。不同的测量对误差大小的要求往往不同。所以在整理实验数据时，首先应对实验数据的可靠性进行客观的评定。误差分析的目的就是评定实验数据的精确性，通过误差分析，认清误差的来源及其影响，并设法消除或减小误差，提高实验的精确性。

1.2.1测量误差的几个术语

①真值：某物理量客观存在的确定值。通常一个物理量的真值是不知道的，是我们努力要求测到的。

②标称值：测量器具上标注的量值，如标准电池上标出的“1.5V”:精度为5%，标称值为

820的碳膜电阻等。由于制造上不完备、测量不准确及环境条件的变化，标称值并不一定等于它的实际值，所以在给出标称值的同时，通常应给出它的误差范围或准确度的等级。

③测量值：从测量仪器直接读出或经公式推算出的量值。

④准确度：既可用于说明测量结果，也可用于测量仪器的示值。当用于测量结果时，表示测量结果与被测量真值之间的一致程度。当用于测量仪器的示值时，定义为测量仪器给出接近真值的能力。

⑤测量误差：测量结果与测量真值之间的差别。

⑥约定真值：严格来讲，由于测量仪器、测定方法、环境条件、人的观察力、测量的程序等，都不可能是完美无缺的，故真值是无法测得的，是一个理想值。人们常用约定真值来代替真值。凡精度高一级仪器的误差与精度低一级仪器的误差相比，前者小于后者的1/20~1/5时，则高一级仪器的测量值可认为是低一级仪器测量值的约定真值。

在实际测量中，测量的次数都是有限的，故也可用有限观察次数求出的平均值，作为约定真值，或称为最佳值。常用的平均值有下列几种。

①算术平均值：

算术平均值最常用。凡测量值的分布服从正态分布时，用最小二乘法原理可以证明：在一组等精度的测量中，算术平均值为最佳值或最可信赖值。6

···试读结束···