电路基础实验.ppt
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1、电 路 基 础 实 验,北方交通大学电工电子教学基地,第一单元 课程介绍与基础知识,课程内容,学习方法,课程介绍,返回,课程介绍与基础知识,课程安排,课程介绍,本课是一门电子技术基础入门课程,主要介绍从理论到实践的必备基础知识和学习实验基本操作方法及基本电子技术技能。 开设目的是为了学习、了解把所学理论知识如何过渡到应用的过程、方法,以便为后续实践教学环节及今后工作工作打下必要的基础。,1)开设目的:,返回,课程介绍与基础知识,课程安排,实验安排: 每人一组,按选定的时间到实验室上课。 课程介绍: 24学时(1.5学分),周学时2 ,必修课。 考核方式: 平时操作60%,实验报告20%,考试2
2、0%。 教材: 电路基础实验导航,返回,课程介绍与基础知识,第2周 教学安排与要求,课程介绍,熟悉仪器。 第3周 自行安排 第4周 实验一磁电系仪表、电磁系仪表、电动系仪 表认知 第5周 国庆节放假 第6周 实验二直流电路的设计,课程内容,返回,课程介绍与基础知识,课程介绍与基础知识,课程内容,第7周 实验三 电源等效研究 第8周 实验四 交流电路参数测量的设计 第9周 实验五 日光灯及功率因数提高的电路设计 第10周 实验六 谐振电路应用设计,返回,课程介绍与基础知识,课程内容,第11周 实验七 三相对称交流电路 第12周 实验八 三相交流电路(3学时) 第13周 实验九 三相有功功率、无功
3、功率的测量第14周 实验十 RC一阶电路的响应测试 第15周 选做实验,返回,学习方法与要求,1.课前主动预习; 2.课上积极操作勤思考; 3.课后认真总结撰写实验报告; 4.自学为主,指导为辅。,学 习 方 法,返回,课程介绍与基础知识,1. 不缺勤迟到。 2. 课前认真编写预习报告。 3. 课上脑勤手勤,善于发现问题及解决问题。 4. 课后认真总结,写出内容详实丰富的实验报告,每个实验写一份实验报告。 5. 自觉遵守课堂纪律及实验室规章制度, 养成良好的工作作风和操作习惯。,上 课 要 求,学习方法与要求,返回,课程介绍与基础知识,电路基础实验室开放时间,一,三,开放时间:周一至周五8:0
4、012:00 , 14:0017:30 19:0021:00,周六、日晚间休息。,课程介绍与基础知识,实验基础知识,本章简要介绍实验课的开设意义、任务、特点及学习方法。对预习、实验、总结三个阶段作出了明确分工并提出了要求。,返回,课程介绍与基础知识,1.本课的特点及相关课程之间的联系与区别; 2.制订有效的适合自己的学习方法; 3.明确学习目的,指定学习目标。 本章内容对全课的学习有指导意义,并以自学为主。,主 要 掌 握,返回,课程介绍与基础知识,一、实验前要认真理解题目,熟悉预备知识,设计实验过程,完成设计报告。在设计报告中应明确实验目的、实验原理图及实验步骤。 二、列出实验用仪器设备、了
5、解实验中所用仪器设备性能,简单叙述其在实验中的作用。 三、认真记录实验数据,标明物理量及其单位,记录表格整齐,采集数据点选择合理。 四、仔细观察、认真思考实验现象和规律,应用理论知识理解现象的发生、发展过程,积极与教师共同讨论未知问题。,设计型实验的要求,返回,课程介绍与基础知识,五、 遵守实验室规则和实验时间安排,爱护实验仪器和设备, 注意安全用电。 六、认真完成实验报告。实验报告应包括以下几项内容: 1. 实验目的与内容 2. 实验电路设计 3. 实验仪器设备 4. 实验数据记录 5. 数据处理与分析 6. 结论与体会,设计型实验的要求,返回,课程介绍与基础知识,实验1 磁电系仪表、电磁系
6、仪表、电动系仪表认知,一、实验目的 1、熟悉磁电系仪表、电磁系仪表、电动系仪表。 2、掌握各类系仪表的工作原理和使用方法。 二、实验任务 1、学习磁电系仪表、电磁系仪表、电动系仪表的结构及工作原理。 2、学习磁电系仪表、电磁系仪表、电动系仪表的使用方法和测量 范围。 3、简单设计电路,学习各仪表在电路中的接线和测量。,误差应用,返回,实验内容,三、预习与实验报告要求 1、预习各系仪表的工作原理、使用方法和测量范围。 2、画出各表在电路中的接线图,给出测量值。 3、总结各系仪表的使用方法及应用范围。 4、完成实验报告,要求: 列表,整理实验数据。 总结各系仪表测量范围。 回答思考题。 四、思考题
7、 1、磁电系仪表、电磁系仪表、电动系仪表哪类适合测量直流电路 哪类适合测量交流电路? 2、电流表和电压表及功率表在电路中如何连接?测量时仪表的极 性接反,对测量值和仪表有什么影响?,返回,实验1 磁电系仪表、电磁系仪表、电动系仪表认知,实验2 直流电路的设计,一、实验目的 1 验证基尔霍夫定律,加深对KCL、KVL的理解。 2 验证叠加原理,加深对线性叠加的理解。 3 验证戴维南定理,进一步理解戴维宁等效电路的测量方法。 4 加深理解电压、电流参考方向(正方向)的意义。 5 学习使用直流电流表、直流电压表、直流稳压电源以及电流源、万用表。 二、实验任务 1 设计电路的结构和电路元件的参数,测量
8、几组电流、电压值,验证基尔霍夫定律,选择所须仪表设备。 2 设计电路的结构和电路元件的参数,测量几组电流、电压值,验证叠加原理,选择所须仪表设备。 3 设计电路的结构和电路元件的参数,研究有源二端网络的开路电压和等效内阻的测定方法。验证戴维宁定理,选择所须仪表设备。要求针对戴维宁等效电路和原电路的外特性做一比较。 4 提高性设计要求:在电路中至少含有一个受控源。,返回,三、预习与实验报告要求 预习基尔霍夫定律、叠加原理和戴维宁定理。设计电路结构,计算电路元件参数的理论值。 到实验室调研,了解实验台的基本使用,学习直流电流表、直流电压表、直流稳压电源以及电流源、万用表的使用方法。 完成实验报告,
9、要求: 1) 列表,整理实验数据。 2) 总结戴维宁等效内阻的测量方法和等效的含义。 用测量值验证基尔霍夫定律、叠加定理和戴维宁定理,并与理论值比较,分析误差产生的原因。 回答思考题。,返回,实验2 直流电路的设计,实验3 电源等效研究,一、实验目的 1、熟悉电流源与电压源的外特性。 2、掌握电压源与电流源等效变换的条件。 二、实验任务 1、自行设计电压源电路结构和电路元件的参数,选择所需设备仪表。通过改变负载电阻,测量35组电流、电压数据。 2、根据等效变换的条件。按计算结果连接等效电流源。通过改变负载电阻,测量35组电流、电压数据。,实验3 电源等效研究,三、预习与实验报告要求 1、复习电
10、压源与电流源的有关内容。 2、计算电压源变换为电流源时的理论数值,并与实验测量的数据进行比较。 3、分析测量误差的原因。 4、实验中的实验技能有何提高?是否遇到故障,如何处理? 5、完成实验报告,要求: 1)列表,整理实验数据。 2)总结电源等效变换的条件;分别画出电压源和电流源外特性,并对其进行分析。 3)回答思考题。,实验3 电源等效研究,四、思考题: 1、理想电流源与理想电压源能否等效变换? 2、电压源两端并联电流源或电阻,对外电路的电流电压是否有影响?电流源串联电压源或电阻,对外电路的电流电压是否有影响?,实验4 交流电路参数测量的设计,一、实验目的 1、学习用交流电表测量电路参数的方
11、法。 2、掌握功率表的接法和使用。 二、实验任务 (一)基本要求 1、自行设计交流测量电路,明确实验所需的元器件和测量仪表。 2.、测出电路的电阻和电抗值(测量时多测几组数据,取平均值。) 3、掌握功率表的接法和使用。 (二)提高要求 1、如果测量电路中既有电感,也有电容,其阻抗性质不易判断,请设计用何方法进行测试?,实验4 交流电路参数测量的设计,三、预习与实验报告要求 1、复习交流电路阻抗、功率因数、感抗和容抗等概念; 2、熟悉功率表的接法和使用。 3、完成实验报告,要求: 1)根据实验数据,完成各项计算。 2)将测量值与理论值进行比较,并进行误差分析。 3)总结功率表与自耦调压器的使用方
12、法。 4)回答思考题 四、思考题 1、在50Hz的交流电路中,测得铁心线圈的P、I和U,如何计算其阻值和电感值?,实验5 日光灯及功率因数提高的电路设计,一、实验目的 1、掌握正弦交流电路中电压、电流的相量关系。 2、了解日光灯电路的组成、工作原理和线路的连接。 3、学习提高功率因数的方法。 4、掌握交流电压表、交流电流表、功率表和功率因数表的使用。,二、实验任务 1、给出日光灯的等效电路。 2、画出日光灯的测量电路,选择所须仪表设备。 3、在日光灯工作时,要求测量日光灯电路电流、电源电压、灯管电压、镇流器电压以及功率、功率因数。 4、要求将上述电路的功率因数提高到0.95,请设计出电路和电路
13、元件的参数。再分别测量日光灯电路电流、电源电压、灯管电压、镇流器电压以及功率、功率因数。 5、选做。测量日光灯的起步电压和熄灯电压。,实验5 日光灯及功率因数提高的电路设计,三、预习与实验报告要求 1、 预习日光灯的工作原理。 2、 到实验室调研,了解实验台的基本使用,学习交流电压表、交流电流表、功率表和功率因数表的接线和使用方法。 3、 预习有关功率因数提高的方法。 4、 完成实验报告,要求: 1) 列表,整理实验数据。 2) 画出日光灯的等效电路,计算相关的电路元件的参数。 3) 总结功率因数提高的方法,画出相关电路,并说明原理。 4) 回答思考题。 5) 分析日光灯的起步电压和熄灯电压(
14、选做)。,实验5 日光灯及功率因数提高的电路设计,四、思考题 1、日光灯是如何启动的? 2、为什么要提高功率因数?如何提高? 3、分析功率因数变化对负载的影响。 4、若将功率因数由COS1提高到COS2,补偿量应是多少 ?,实验6 谐振电路应用设计,一、实验目的 1、了解RLC串联电路的频率特性及求取通用谐振曲线的方法。 2、研究电路参数对谐振特性的影响。 3、用实验方法找出电路的谐振频率,并求出电路的品质因数。,二、实验任务 1、寻找谐振频率 自行设计谐振电路,准确地寻找谐振点。 注意:在寻找谐振频率的过程中,要保证电源的输出电压不变。 2、测定该电路的频率特性,将测量数据记入自拟的数据表格
15、中,并画出UC- f 、 UL-f 、UR -f 和I-f的RLC串联电路谐振曲线。 3、改变电路参数中的电阻R,重复任务2的内容,比较在不同品质因数下,谐振曲线的不同。 4、变电路参数中的电容C,重复任务1的内容。,实验6 谐振电路应用设计,三、预习与实验报告要求 1、预习时计算谐振频率fo、品质因数Q理论值。 2、完成实验报告,要求: 1) 将实验任务2和实验任务3的UR和f数据换算为I/IO和f/fo(标么值),分别作为纵坐标、横纵坐标,其中IO及fo分别为谐振时的电流值和频率值。画出它们的通用谐振曲线于同一坐标轴,并比较分析之。 2) 回答思考题 四、思考题 1、在实际测定谐振曲线中,
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