电路原理实验20130426(1)_216实验室版本

1、电路原理实验指导书实验规则和要求一、实验前的准备1.认真阅读实验讲义，做好预习报告。预习报告内容及要求：（1）实验名称。（2）实验目的。（3）实验内容。（4）实验仪器和设备。（5）实验电路图。（6）拟好记录测试数据的表格。（7）按实验要求做出有关理论估算。（8）预习报告一律用实验报告纸写，字迹工整。2.熟悉实验中测试仪器的使用方法和注意事项。二、实验时必须注意的问题1.进入实验室，保持安静，遵守纪律。2.实验时不得随意走动，要独立完成实验。没完成预习报告者不得进行实验。3.按号入座，实验桌上的固定仪器设备不得随意搬动或拆卸元器件。实验完毕要整理好实验桌上的仪器设备，并把元器件和其它用品整理好，

2、交还指导人员方可离开实验室。4.实验电路接好后，经教师检查后方可通电实验，每完成一个实验，应请指导教师审阅数据，符合要求，方可拆除线路。5.应以认真严格的科学态度进行实验，随时分析实验现象，实验数据，发生问题时应独立思考，以培养自己分析问题和解决问题的能力，必要时请指导教师解决。6.注意人身和设备安全，如发生事故，应立即切断电源，保持现场，报告指导教师，经查明原因，排除故障后，才能继续实验。7.要爱护仪器、设备。使用时应按照规程操作，在不了解仪器、设备用法时，不得随意使用。造成仪器、设备损坏者，按照学校规章制度进行赔偿。三、实验报告内容及要求1.在报告中要填上指导教师姓名，仪器的型号和设备的号

3、码。2.整理实测的实验数据，画出曲线图和波形图。3.将计算结果与估算值进行比较、分析和讨论。4.实验时若有故障，要把故障的现象、原因的分析和排除经过写清楚。5.心得体会。四、实验考核1.实验课成绩由指导教师根据每个学生每次实验的表现、操作技能、预习、报告及考试情况综合评定。2.缺做实验者一律不补，如有特殊原因者持学院证明，在一星期内向指导教师提出申请，并经实验室同意方可补做。实验一 常用仪器的使用一.实验目的1. 初步认识面包板。2数字万用表使用。3电阻电容认识初步。二. 实验设备和器材 面包板、数字万用表、电阻电容元件三、实验内容1.学会电阻的色环表示法,使用数字万用表测量1k、10k、47

4、k电阻。2. 学会电位器调节方法，,使用数字万用表测量输出的电阻。3. 使用蜂鸣器。4. 学会电容的色环表示法。5. 使用面包板进行电阻的串并联连接。电阻器几种常用电阻器： 碳膜电阻、金属膜电阻、线绕电阻、片式电阻、电阻排。电阻的色环表示法：如：“四色环”读数规则:第一，二环表示两位有效数字，第三环表示数字后面添加“0”的个数。如：电容器：陶瓷电容器:(瓷片电容)、云母电容器、电解电容器电解电容器是一种容量和体积都较大的常用电容器，由于体积较大，所以其容量和耐压可直接标注在外壳上。铝电解电容内含有电解质，所以电解电容器的两根引脚有+（长）/ 极性之分。 使用时 “+” 极接电路中直流电位的高端

5、，“”接直流电位的低端 。色环表示法:与色环电阻相似.实验二 电阻串联、并联、分压测试一.实验目的学习串联、并联电路的定律、特性，验证其规律二. 实验设备和器材实验箱、数字万用表三、实验内容1. 如图连接电路 2.选择v1=5v,电阻分别为 1k、10k、47k，分析计算各电阻的电压分配情况，验证串联分压公式。V1/VU1/VU2/VU3/V5V3. 选择v1=12v,电阻分别为 10k、470k、47k，分析计算各电阻的电压分配情况，验证串联分压公式。V1/VU1/VU2/VU3/V12V实验三 电阻串联、并联、欧姆定律测试一.实验目的1.学习串联、并联电路的定律、特性。2. 掌握欧姆定律。

6、二. 实验设备和器材实验箱、数字万用表三、实验内容1. 如图连接电路 2.选择v1=12v,电阻分别为 1k、10k、47k，分析计算各电阻的电压电流情况,利用电阻R1验证欧姆定律。V1/VU1/VU23/VI/A12V3. 选择v1=12v,电阻分别为 10k、470k、47k，分析计算各电阻的电压电流情况,利用电阻R1验证欧姆定律。V1/VU1/VU23/VI/A12V实验四 MULTISIM 10仿真软件认识初步一.实验目的1.学习MULTISIM 10仿真软件。2掌握实际电路和仿真电路的分析方法。二. 实验设备和器材实验箱一台、Multisim10三、实验内容1. 使用实验箱建立如图电

7、路，观察实验现象，分析原因。2.使用MULTISIM 10仿真软件建立如图电路，观察实验现象，分析原因，画出仿真电路图。3.学习MULTISIM 10中元件的选择和连线方法，见学习资料实验五 MULTISIM 10仿真软件认识2一.实验目的1.学习MULTISIM 10仿真软件。2.掌握实际电路和仿真电路的分析方法。二. 实验设备和器材实验箱一台、Multisim10三、实验内容1.欧姆定律电路验证。(1)改变电源V1的电压数值，读取U和I的数值，填入下表，根据记录数值验证欧姆定律，画出U(I)特性曲线。(2)电源V1固定为12V，改变电阻的数值，读取U和I的数值，填入下表。画出I(R)特性曲

8、线。2.功率测量。令V1=12V，R1=10，计算电阻消耗的功率。分析平衡功率，记录数据，填入下表。P=U2/R=122/10=14.4WU1I1P1实测估算3. 串联电路分析。(1)连接电路，记录数据，填入下表。 IU1U2U3实测估算要求：写出计算过程，画出仿真电路，验证串联分压关系。(2)分析功率平衡，记录数据，填入下表。电源p1p2p3实测估算4. 并联电路分析。实验六 基尔霍夫定律一.实验目的1. 验证基尔霍夫定律的正确性，加深对基尔霍夫定律的理解。2. 学会测量各支路电流和电位的方法。二. 实验设备和器材实验箱一台、Multisim10三、实验内容1.电路如图（1） 连接电路，记录

9、数据，填入下表。I1I2I3U1U2UFAUABUADUCDUDE实测（2）选定结点A，验证KCL的正确性。（3）选定实验电路中的任一闭合回路，分别验证KVL的正确性。2.验证书后习题1.6.4(p25),要求写出详细分析过程.实验七 电位的计算一.实验目的学习电位计算的方法。二. 实验设备和器材实验箱一台、Multisim10三、实验内容1. 连接电路，记录数据，填入下表。(1)A为参考电位点。要求：写出估算过程。 VaVbVcVdUbaUcaUda实测估算(2)B为参考电位点。要求：写出估算过程。 VaVbVcVdUabUcbUdb实测估算(3)分析数据，说明电位计算的特点。2.验证书后习

10、题1.7.4(p33),要求写出详细分析过程.实验八 支路电流的计算一.实验目的学习支路电流计算的方法。二. 实验设备和器材实验箱一台、Multisim10三、实验内容1.电路如图，已知计算各支路的电流值、各电阻上的电压值。要求：记录数据，填入下表。写出计算过程。I1I2I3UabUR1UR2实测计算解：解之得: 2.验证书后习题2.1.1、2.1.2(p70),要求写出详细分析过程.实验九 结点电压分析法一.实验目的学习结点电压的基本原理。二. 实验设备和器材实验箱一台、Multisim10三、实验内容1.两结点实验电路如图记录结点电压测量值Ua电路中的结点电压Ua，并与测量值进行比较。2.

11、 验证书后习题2.3.4,2.5.1(p72),要求写出详细分析过程.实验十 直流叠加定理一.实验目的学习叠加定理的基本原理。二. 实验设备和器材实验箱一台、Multisim10三、实验内容 1.叠加定理验证电路如图（1）先测R3两端的电压36.666V,这个电压为V1和I1共同作用的结果。（2）将I1断开，V1单独供电的验证电路，R3两端为3.333V。（3）将V1短路，I1单独供电的验证电路，R3两端为33.333V。结果分析: V1和I1共同作用时R3两端的电压为36.666V，V1和I1单独工作时R3两端的电压分别为3.333V和33.333V，这两个数值之和等于前者，符合叠加定理的描

12、述。2. 验证书后习题2.6.1(p72),要求写出详细分析过程.实验十一 戴维南定理仿真 一.实验目的学习戴维南定理的基本原理。二. 实验设备和器材实验箱一台、Multisim10三、实验内容 1. 戴维南定理验证电路如图(1) 分别测量流过R4的电流和R4两端的电压，万用表显示。IR4=16.667 mA UR4=3.333 V(2) 断开负载R4，测量原来R4的电压为6V。(3) 将直流电压源用导线替换掉，测原R4两端的电阻，测量结果为160。(3) 将直流电压源用导线替换掉，测原R4两端的电阻，测量结果为160。(4) R4左边的电路等效为原R4两端电压和电阻串联形式，再与R4相连接。

13、这时测量R4流过的电流和R4两端的电压分别为IR4=16.667 mA UR4=3.333 V。结果分析:前后步骤测量的两组数字基本一致，从而验证了戴维宁定理的正确性。2. 验证书后习题2.7.3(p77),要求写出详细分析过程.3. 验证书后习题2.7.4(p77),要求写出详细分析过程.实验十二 受控源电路分析一.实验目的学习受控源电路的基本原理。二. 实验设备和器材实验箱一台、Multisim10三、实验内容1. VCVS实验电路如图2.改变电压为12V，计算并验证。实验十三 一阶电路的暂态分析一.实验目的1了解RC一阶电路充放电电流、电压变化规律。2.掌握电容充、放电时间常数的计算和测

14、量方法。二. 实验设备和器材实验箱一台、Multisim10三、实验内容 T=91.8071s.1RC电路,估算电容电压达到3v所用的时间。仿真->分析->瞬态分析（设定初值为0）。 分别设定终止时间为0.001，0.005。画出示意图，分析原因。2RC一阶验证电路如图,画出输出波形,说明原因,列出充放电中U的变化规律,计算时间常数.按Space键，来回切换，看电容的充放电过程。3. 改变电路参数:将C1分别设置为5uF、20uF,分析同2的区别, 列出充放电中U的变化规律.4. RC一阶验证电路如图R1=1k,R2=1k, C1=10uF(1)观察充、放电电流波形和充、放电电容电

15、压波形(2)利用示波器的A通道测量电阻R4两端的电压，B通道测量电容两端电压波形。(3)改变电路参数:（a）将C1分别设置为5uF、20uF，重复上述步骤，将观察到的波形绘制在实验报告中。（b）将R4分别设置为2k、4k，重复上述步骤，将观察到的波形绘制在实验报告中。实验十四 R、L、C串联电路一.实验目的测量计算串联RLC电路的阻抗、掌握电压与电流之间的相位差，验证交流电路的基尔霍夫电压定律。二. 实验设备和器材实验箱一台、Multisim10三、实验内容1. 串联RLC验证电路如图：交流电压源:12V、1000Hz；电阻:1k、电感:100mH；电容:1F （1）计算电感的感抗XL、容抗X

16、C。（2）比较电感电压、电容电压相位差。（3)用交流电压有效值UZ和电流有效值IZ计算RLC串联电路的阻抗大小。（4)用电阻值R和容抗XC、感抗XL，计算RLC串联电路阻抗Z的大小。2.改变信号源频率,记录数据。频率f/kHz0.50.81.3 235RUR/VR=UR/IRLUL/VXL=UL/ILCUC/VXC=UC/IC3. 交流电路基尔霍夫电压定律交流电压源：120V、60Hz；电阻：100、电感：100mH；电容：10F（1)记录电路电流有效值I、电感两端的电压有效值UL、电容两端的电压有效值UC、电阻两端的电压有效值UR。（2）验证实验十五 三相电路一.实验目的加深理解三相电路理论

17、。二. 实验设备和器材实验箱一台、Multisim10三、实验内容 1. 对称三相电路如图(1) 创建电路：从元器件库中选择电压源V1、V2、V3，设定电压的有效值为220v，相位分别为0°、-120°、120°，频率均为50Hz；选择四通道示波器XSC1，将A、B、C三个输入通道分别接入V1、V2、V3的正极；选择万用表XMM1，将“+”、“-”两个输入端分别接入电源的中性点和负载的中性点。(2)对称电路的中线电流测量(3)对称三相电源电压测量选做实验 谐振电路一.实验目的测量R、L、C串联电路的谐振特性二. 实验设备和器材实验箱一台、Multisim10三、实

18、验内容 1. 验证电路如图信号源，有效值为2V，频率为500HZ的正弦信号。（1）估算谐振频率f0。（可用交流分析干路电流特性）。连续改变信号源电压的频率，当I最大时，信号源输出电压的频率即为谐振频率f0。(2)确定谐振频率f0后，使频率相对f0分别增大和减小，取不同的频率点，用万用表分别测得对应的UR、UL、UC，并计算谐振点的Q值，填入表中。为使电流频率特性曲线中间突出部分的测绘更准确，可在f0附近多取几个点。（3）用示波器观察在不同频率下输入电压与电流的相位关系。选做实验 微分电路和积分电路一.实验目的1.了解RC微分电路和积分电路电流、电压变化规律二. 实验设备和器材实验箱一台、Multisim10三、实验内容1. 微分电路如图(1)设置电路参数R1=10k, C=1uF信号源选择频率为10Hz，幅值为10V的方波信号。(2) 利用A通道观察方波信号，B通道观察电阻R1上的电压信号。观察微分波形。(3) 令电容的值为0.5uF和2uF，重复上述步骤。2. 积分电路如图(1) 设置电路参数R1=10k, C=1uF信号源选择频率为10Hz，幅值为10V的方波信号。(2) 利用A通道观察方波信号，B通道观察电容C1上的电压信号。观察积分波形。(3) 令电容的值为0.5uF和2uF，重复上述步骤。选做实验 感抗、容抗 一.实验目的测出电感的感抗，电容的容抗，并分析感抗