電路實驗（簡體書）

《電路實驗》是根據高校電類專業“電路”課程對實驗的要求編寫的，旨在幫助學生用學過的理論知識解決實際問題，鞏固基本理論知識，獲得實驗技能和科學研究方法。全書共分為兩篇6章，上篇包括第1～3章，主要介紹理論部分，包括實驗綜述、電路測量的基本知識、儀器儀表的原理和使用、電路元件介紹、數字式儀表使用等。下篇包括第4～6章，第4章介紹實際電路實驗，包括直流、交流、過渡過程等基本、綜合、設計性的22個實驗。第5章和第6章分別介紹計算機輔助設計及電路仿真實驗。

《電路實驗》是高等學校"十二五"電氣自動化類規劃教材之一。

上篇 基 礎 篇
第1章 實驗綜述 （1）
1.1 電路實驗課的目的 （1）
1.2 電路實驗課的要求 （1）
1.3 電路實驗課的注意事項 （3）
1.3.1 人身安全 （3）
1.3.2 電對儀器設備的損壞 （3）

第2章 測量的基本知識 （5）
2.1 測量的基本概念 （5）
2.1.1 測量的概念 （5）
2.1.2 測量的單位 （5）
2.1.3 測量的方法 （6）
2.2 測量的誤差 （7）
2.2.1 基本概念 （7）
2.2.2 誤差的種類 （8）
2.2.3 誤差的表示方法 （9）

第3章 電測量儀表及電路元件 （11）
3.1 常用的電路元件 （11）
3.1.1 電阻器 （11）
3.1.2 電容器 （13）
3.1.3 電感器 （14）
3.2 機電類儀表的概述及原理 （15）
3.2.1 儀表的組成及工作原理 （15）
3.2.2 機電類儀表的一般特性及要求 （17）
3.3 磁電式儀表 （21）
3.3.1 磁電式儀表的結構 （21）
3.3.2 磁電式儀表的工作原理 （21）
3.3.3 磁電式安培表 （23）
3.3.4 磁電式電壓表 （24）
3.3.5 磁電式歐姆表 （25）
3.3.6 磁電式儀表的技術特性 （27）
3.4 整流式儀表 （27）
3.4.1 整流裝置 （28）
3.4.2 整流式儀表的工作原理 （28）
3.5 電動式儀表 （30）
3.5.1 電動式儀表的結構與原理 （30）
3.5.2 電動式電流表與電壓表 （32）
3.5.3 電動式瓦特表 （33）
3.6 電磁式儀表 （35）
3.7 電測量比較式儀表 （38）
3.8 數字式儀表及電子設備的使用 （42）

下篇 實 驗 篇
第4章 電路實驗 （49）
4.1 基爾霍夫定律與電位圖 （49）
4.1.1 實驗目的 （49）
4.1.2 實驗原理 （49）
4.1.3 儀表設備 （51）
4.1.4 實驗任務及步驟 （51）
4.1.5 實驗結果 （52）
4.1.6 實驗報告 （53）
4.2 疊加定理、替代定理 （53）
4.2.1 實驗目的 （53）
4.2.2 實驗原理 （53）
4.2.3 儀器設備 （53）
4.2.4 實驗內容及步驟 （54）
4.2.5 實驗結果 （54）
4.2.6 實驗報告 （55）
4.2.7 注意事項 （55）
4.3 戴維南定理、諾頓定理 （55）
4.3.1 實驗目的 （55）
4.3.2 實驗原理 （55）
4.3.3 儀器設備 （56）
4.3.4 實驗內容及步驟 （56）
4.3.5 實驗報告 （57）
4.3.6 思考題 （58）
4.4 電路基本元件伏安特性的測定 （58）
4.4.1 實驗目的 （58）
4.4.2 實驗原理 （58）
4.4.3 儀表設備 （59）
4.4.4 實驗內容與步驟 （59）
4.4.5 實驗結果 （60）
4.4.6 實驗報告 （61）
4.4.7 思考題 （61）
4.5 電壓源與電流源及其等效轉換 （61）
4.5.1 實驗目的 （61）
4.5.2 實驗原理 （61）
4.5.3 儀表設備 （62）
4.5.4 實驗內容及步驟 （62）
4.5.5 實驗結果 （64）
4.5.6 實驗報告 （64）
4.6 受控源特性測試 （64）
4.6.1 實驗目的 （64）
4.6.2 實驗原理 （65）
4.6.3 儀器設備 （66）
4.6.4 實驗任務及步驟 （66）
4.6.5 實驗結果 （68）
4.6.6 實驗報告 （69）
4.7 電路元件交流阻抗頻率特性 （70）
4.7.1 實驗目的 （70）
4.7.2 實驗原理 （70）
4.7.3 儀器設備 （71）
4.7.4 實驗內容及步驟 （71）
4.7.5 實驗結果 （72）
4.7.6 實驗報告 （73）
4.7.7 注意事項 （73）
4.8 交流電路元件參數的測量（1） （73）
4.8.1 實驗目的 （73）
4.8.2 實驗原理 （73）
4.8.3 儀器設備 （75）
4.8.4 實驗內容及步驟 （75）
4.8.5 實驗數據 （76）
4.8.6 實驗報告 （76）
4.9 交流電路元件參數的測量（2） （77）
4.9.1 實驗目的 （77）
4.9.2 實驗原理 （77）
4.9.3 儀器設備 （78）
4.9.4 實驗內容及步驟 （78）
4.9.5 實驗數據 （78）
4.9.6 實驗報告 （78）
4.9.7 思考題 （79）
4.10 互感電路 （79）
4.10.1 實驗目的 （79）
4.10.2 實驗原理 （79）
4.10.3 儀器設備 （81）
4.10.4 實驗內容及步驟 （81）
4.10.5 實驗報告 （83）
4.10.6 注意事項 （83）
4.11 熒光燈電路連接及功率因數提高實驗 （83）
4.11.1 實驗目的 （83）
4.11.2 實驗原理 （83）
4.11.3 實驗設備 （85）
4.11.4 實驗內容及步驟 （85）
4.11.5 實驗結果 （85）
4.11.6 實驗報告 （86）
4.11.7 注意事項 （86）
4.11.8 思考題 （86）
4.12 變壓器特性測試 （86）
4.12.1 實驗目的 （86）
4.12.2 實驗原理 （86）
4.12.3 儀器設備 （88）
4.12.4 實驗任務及步驟 （88）
4.12.5 實驗報告 （91）
4.12.6 注意事項 （91）
4.13 串聯諧振電路實驗測試 （91）
4.13.1 實驗目的 （91）
4.13.2 內容說明 （91）
4.13.3 實驗設備 （93）
4.13.4 實驗內容及步驟 （93）
4.13.5 實驗結果 （94）
4.13.6 實驗報告 （95）
4.14 雙口網絡實驗測試 （95）
4.14.1 實驗目的 （95）
4.14.2 實驗原理 （95）
4.14.3 儀器設備 （97）
4.14.4 實驗內容及步驟 （97）
4.15 RC網絡幅頻特性測試 （99）
4.15.1 實驗目的 （99）
4.15.2 實驗原理 （99）
4.15.3 實驗設備 （101）
4.15.4 實驗內容 （101）
4.15.5 實驗結果 （102）
4.15.6 實驗報告 （102）
4.16 一階電路瞬態響應 （102）
4.16.1 實驗目的 （102）
4.16.2 實驗原理 （102）
4.16.3 實驗設備 （104）
4.16.4 實驗內容及步驟 （104）
4.16.5 實驗結果 （105）
4.16.6 實驗報告 （105）
4.17 二階串聯電路瞬態響應 （105）
4.17.1 實驗目的 （105）
4.17.2 實驗原理 （105）
4.17.3 實驗設備 （107）
4.17.4 實驗內容與步驟 （107）
4.17.5 實驗報告 （108）
4.18 三相交流電路電壓電流的測量 （108）
4.18.1 實驗目的 （108）
4.18.2 實驗原理 （108）
4.18.3 儀器設備 （110）
4.18.4 實驗內容及步驟 （110）
4.18.5 實驗結果 （111）
4.18.6 實驗報告 （111）
4.18.7 注意事項 （111）
4.19 三相電路的功率測量 （112）
4.19.1 實驗目的 （112）
4.19.2 實驗原理 （112）
4.19.3 儀器設備 （113）
4.19.4 實驗任務及步驟 （113）
4.20 負阻抗變換器 （114）
4.20.1 實驗目的 （114）
4.20.2 實驗原理 （114）
4.20.3 實驗設備 （115）
4.20.4 實驗內容及步驟 （116）
4.20.5 實驗報告 （117）
4.20.6 注意事項 （117）
4.21 波形變換器的設計與測試 （117）
4.21.1 實驗目的 （117）
4.21.2 實驗原理 （117）
4.21.3 實驗設備 （118）
4.21.4 實驗要求及步驟 （118）
4.21.5 實驗報告 （119）
4.21.6 思考題 （119）
4.22 回轉器的應用 （119）
4.22.1 實驗目的 （119）
4.22.2 實驗原理 （119）
4.22.3 實驗設備 （120）
4.22.4 實驗內容及步驟 （121）
4.22.5 實驗報告 （122）
4.22.6 注意事項 （122）

第5章 計算機仿真及輔助設計軟件簡介 （123）
5.1 Multisim 10.1軟件簡介 （123）
5.1.1 Multisim10.1元器件庫簡介 （124）
5.1.2 Multisim10.1虛擬儀器儀表 （126）
5.1.3 Multisim10.1基本電路分析方法 （130）
5.2 MATLAB仿真軟件 （137）
5.2.1 MATLAB簡介 （137）
5.2.2 MATLAB的基本數學運算 （137）
5.2.3 Simulink簡介 （140）

第6章 典型電路實驗仿真 （143）
6.1 直流電路實驗仿真 （143）
6.1.1 線性電阻伏安特性實驗 （143）
6.1.2 直流電路均勻性實驗 （144）
6.1.3 電壓源與電流源等效變換實驗 （145）
6.1.4 受控源特性實驗 （146）
6.2 電路定理驗證性實驗 （148）
6.2.1 基爾霍夫定律仿真實驗 （148）
6.2.2 戴維南定理、諾頓定理仿真實驗 （150）
6.2.3 疊加定理仿真實驗 （152）
6.3 微分電路與積分電路實驗 （153）
6.4 一階電路動態響應實驗 （155）
6.5 二階電路動態響應實驗 （157）
6.6 正弦穩態電路MATLAB計算 （159）
6.7 動態電路Simulink形式仿真 （160）

（2）理解并牢記指導書中提出的注意事項，了解儀器、儀表的使用方法，防止實驗過程中損壞。
（3）完成預習報告，報告中應有實驗目的、所用儀器設備、原理圖及數據記錄表格，課前交指導教師檢查後才能進行實驗。
（4）計算機應用實驗中，還應該預先完成程序的編制。
2.進行實驗
（1）實驗者應按預先安排好的順序到相應的實驗臺上進行實驗。先了解儀器、設備的規格、量程和性能等，檢查儀器、設備是否齊全、完好，如發現問題應及時提出。
（2）合理布局儀器、儀表的位置，使之符合安全、方便、整齊的原則。還要滿足連線清晰、調節順手、讀數方便的特點。
（3）在連接實驗線路時，可以按照“先串後并”，“先主後輔”的原則接好無源部分後接電源部分。接電源前應該將電源開關置于斷開狀態，并將可調設備的旋鈕、手柄、觸頭等置于最安全或者要求置放的位置。還應注意正確連接電子儀器的接地線，整個實驗線路走線要整齊，線路松緊要適當，接線點不要過于集中于一點。
（4）實驗進行中要膽大心細，一絲不茍，對實驗中出現的現象和所得數據應做好記錄。隨時分析、研究實驗結果的合理性，如果發現異常現象，應及時查找原因，若遇到事故，應立即切斷電源，并報告指導教師。
（5）為了測取準確的數據，在選擇測試點時應注意使其分布合理，如曲線的彎曲段應多取幾個測試點。讀數前要認清儀表量程值與標尺刻度值，合理選擇量程；讀數時要“眼、針、影”成一線；記錄的數據應是依所選量程經換算後的值，應合理地讀取有效數據（最末一位數為估計的存疑數）。每測試完一項任務，暫不要拆線，分析判斷一下數據是否正確，若有錯誤可重新進行測試。要求對測量的數據，測前有預見，測後有判斷。
（6）實驗內容全部完成後，原始記錄經教師審查後方可拆除實驗線路。拆線前應先切斷電源，拆完線後將儀器設備復歸原位，清理好導線經教師驗收後才可離去。3.編寫實驗報告（1）編寫實驗報告是將實驗結果進行歸納總結、分析與提高的階段。實驗報告應文理通順、簡明扼要、字跡端正、圖表清晰、分析與論證得當。寫實驗報告應采用學校統一的實驗報告紙，畫曲線、波形應采用坐標紙。
（2）實驗報告應包括以下內容。
?實驗目的：填寫實驗的目的和意義。
?實驗儀器設備：填寫實驗實際使用的設備名稱、型號和數量。
?實驗原理圖：繪制實驗原理電路圖及實驗線路圖。
?實驗內容：填寫必要的實驗步驟、實驗方法，列表記錄實驗數據，寫出必要的數據處理過程。