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前言 電路課程是電類專業(yè)最早的一門專業(yè)基礎課,它的實踐技能和仿真計算驗證能力對后面的專業(yè)基礎課和專業(yè)課具有深遠的影響。 近年來,電路及電工理論、實用技術、教學內容、教學方法都發(fā)生了深刻的變化。2009年教育部高等學校電子信息科學與電氣信息類基礎課程教學指導分委員會修訂了“電路分析基礎課程教學基本要求”,2011年教育部高等學校電子電氣基礎課程教學指導分委員會修訂了“電工學課程教學基本要求”,本書作者根據對電路及電工課程教學基本要求的變化、新理論新技術的應用情況,結合當前用人單位對新型人才需求的要求及創(chuàng)新教育需要,依托天煌教儀公司生產的DGXⅠ型實驗裝置,編寫了這本實踐及仿真教程。 為了滿足多層次學生對不同知識點的需求,本書提供了電路實驗與實訓基礎、電路基礎實驗、電路設計性實驗、電路實訓、Multisim
9軟件及電路仿真實驗、MATLAB軟件及電路仿真計算等內容。 本書內容分為5章,第1章講述電路實驗與實訓基礎,包括測量及誤差分析、常用電工儀器儀表及常用元器件介紹。第2章講解電路基礎實驗及設計性實驗,首先介紹了DGX-Ⅰ型實驗裝置結構及使用方法,然后詳細講解了20個基礎實驗的原理及實驗內容,對11個設計性實驗講解了設計方法、提出了設計要求。第3章為電路實訓內容,首先講述了電路實訓的總體目標及要求,然后介紹了供電及安全用電、實訓工具等電路實訓的準備知識,重點介紹了6個電路實訓的項目及相關知識。第4章為Multisim
9仿真實驗內容,主要介紹了Multisim
9軟件及仿真方法,給出了8類電路仿真實驗的方法及過程。第5章為MATLAB輔助電路分析內容,主要介紹MATLAB軟件,給出了基于MATLAB的5個電路仿真計算的方法及過程。 通過本書教學內容,學生可以掌握以下技能: (1) 認識常用電子元器件,能用儀器儀表測試其參數或直接讀出其參數。 (2)
熟練使用常用電工電子儀器,包括電壓表、電流表、萬用表、功率表、直流穩(wěn)壓電源、函數信號發(fā)生器、模擬示波器、數字存儲示波器、調壓器等。 (3)
認識常用的電工工具,包括螺絲刀、電工鋼絲鉗、尖嘴鉗、斜口鉗、剝線鉗、電工刀、驗電筆、扳手、電烙鐵、吸錫器、游標卡尺、外徑千分尺等,并能正確選擇使用這些工具。 (4) 認識常用導線,熟練掌握常用導線的絕緣層剖削、接頭制作、絕緣層恢復的方法。 (5) 熟練掌握五步焊接法,掌握導線、常用元件、印制板的焊接方法。 (6) 了解印制板制作方法及工藝、設備,能用熱轉印法制作電路板。 (7) 對所學理論知識能用實驗方法進行驗證,并能自行設計有實用價值的電路,通過選取元器件、連接電路驗證其功能。 (8) 根據所學理論知識及實踐經驗,能排除實驗中出現的故障,具有一定的分析問題和解決問題的能力。 (9) 對實驗數據能進行處理和分析。 (10) 能用計算機輔助工具對電路進行仿真實驗及故障分析,會使用虛擬儀器。 (11) 能用計算機輔助工具對電路進行分析計算,解決大規(guī)模電路分析計算問題。 (12) 具有解決日常生活中常見的電路安裝、低壓供電、安全用電問題的能力。 本書由江蘇師范大學張彩榮任主編,對全書進行統(tǒng)稿及校稿,并編寫了第2章、第3.1節(jié)、第3.2節(jié)、第3.3節(jié)中的3.3.5及3.3.6部分,江蘇師范大學閆俊榮任副主編并編寫了第4章、第5章,泰山學院崔霞任副主編并編寫了第1.2節(jié),江蘇師范大學胡福年教授任參編,并對本書的總體結構提出了建議,編寫了第1.3節(jié),江蘇師范大學張興奎任參編,編寫了第3.3節(jié)中的3.3.1及3.3.2部分,江蘇師范大學黃艷任參編,編寫了第1.1節(jié),江蘇師范大學尚睿任參編,編寫了第3.3節(jié)中的3.3.3及3.3.4部分。 在本書的編寫過程中,許多同行給予了很多幫助、指導,特聘請中國礦業(yè)大學信息及電氣工程學院劉曉文教授擔任本書的主審工作,劉曉文教授在評審過程中提出了很多寶貴的意見,在此一并致以誠摯的謝意! 編者 2015年7月 目錄 1電路實驗與實訓基礎(1) 1.1測量和誤差分析(1) 1.1.1概述(1) 1.1.2誤差分析(3) 1.1.3實驗與實訓的基本要求(13) 1.1.4常見故障的檢查(21) 1.2常用儀器儀表(25) 1.2.1概述(25) 1.2.2萬用表(31) 1.2.3電壓表(40) 1.2.4毫伏表(45) 1.2.5電流表(47) 1.2.6功率表(49) 1.2.7直流穩(wěn)壓電源(53) 1.2.8信號發(fā)生器(55) 1.2.9模擬示波器(58) 1.2.10數字存儲示波器(64) 1.2.11測電筆(72) 1.2.12單相調壓器(73) 1.3常用元器件(74) 1.3.1電子元器件的發(fā)展現狀(74) 1.3.2電阻器(75) 1.3.3電位器(可變電阻器)(80) 1.3.4電容器(83) 1.3.5電感器(88) 1.3.6運算放大器(92) 2電路實驗(94) 2.1DGX1型電工技術實驗裝置(94) 2.1.1概述(94) 2.1.2DG01電源控制屏(95) 2.1.3有源掛件(96) 2.1.4無源掛件(97) 2.1.5安全和維護(103) 2.2基礎實驗(103) 2.2.1電路元件的伏安特性測試(103) 2.2.2基爾霍夫定律和疊加原理的驗證(107) 2.2.3特勒根定理和互易定理的驗證(111) 2.2.4電壓源和電流源的等效變換(116) 2.2.5線性含源二端網絡和等效電源定理(120) 2.2.6受控源VCVS、VCCS、CCVS、CCCS的實驗研究(124) 2.2.7典型電信號的觀察和測量(129) 2.2.8一階電路的研究(131) 2.2.9R、L、C元件阻抗特性的測定(134) 2.2.10用三表法測量電路等效參數(136) 2.2.11正弦穩(wěn)態(tài)交流電路相量的研究(139) 2.2.12RLC串聯諧振電路的研究(142) 2.2.13互感電路的測量(145) 2.2.14變壓器的連接和測試(148) 2.2.15三相交流電路電壓和電流的測量(152) 2.2.16三相功率的測量(154) 2.2.17功率因數和相序的測量(158) 2.2.18二端口網絡設計和參數測試(160) 2.2.19負阻抗變換器及其應用(164) 2.2.20回轉器及其應用(167) 2.3設計性實驗(171) 2.3.1電路電位的研究(171) 2.3.2線性有源二端網絡等效參數的測定(172) 2.3.3感性負載斷電保護電路的設計(174) 2.3.4延遲開關的設計(175) 2.3.5移相電路的設計(176) 2.3.6功率因數的提高(179) 2.3.7雙T形選頻網絡的設計(180) 2.3.8用諧振法測量互感線圈參數(182) 2.3.9雙口網絡等效電路的測定(182) 2.3.10電阻在測量電路中的應用(183) 2.3.11運算電路設計(184) 3電路實訓(186) 3.1概述(186) 3.1.1電路實訓的總體目標(186) 3.1.2電路實訓的要求(187) 3.1.3電路實訓的考核(187) 3.2電路實訓的知識準備(188) 3.2.1供電及安全用電(188) 3.2.2實訓工具認識(190) 3.3電路實訓項目(196) 3.3.1導線認識及連接(196) 3.3.2常用電工電子元件的識別及測試(215) 3.3.3焊接認識及訓練(232) 3.3.4印制板制作(242) 3.3.5MF47型萬用表組裝(250) 3.3.6日光燈安裝(257) 4計算機輔助分析與設計(263) 4.1Multisim9軟件(263) 4.1.1概述(263) 4.1.2Multisim9電路創(chuàng)建(271) 4.1.3虛擬儀器儀表(275) 4.2Multisim9仿真分析(285) 4.2.1Multisim9仿真特點(285) 4.2.2Multisim9仿真分析過程(285) 4.2.3Multisim9仿真參數設置(286) 4.2.4Multisim9仿真分析(287) 4.2.5Multisim9仿真后處理(300) 4.3仿真實驗(305) 4.3.1結點電位法、網孔電流法的仿真分析(305) 4.3.2最大功率傳輸的仿真分析(308) 4.3.31階電路的仿真分析(310) 4.3.42階電路的仿真分析(311) 4.3.5電路頻率特性的仿真分析(312) 4.3.6三相電路的仿真分析(314) 4.3.7非正弦周期電路的仿真分析(316) 4.3.8網絡函數的仿真分析(318) 5MATLAB輔助電路分析(320) 5.1MATLAB軟件介紹(320) 5.1.1概述(320) 5.1.2基于MATLAB的電路仿真實驗指導性方向(321) 5.2基于MATLAB的電路仿真實驗(322) 5.2.1MATLAB基礎及其基本操作(預備實驗)(322) 5.2.2直流電路仿真實驗(328) 5.2.3動態(tài)電路仿真實驗(334) 5.2.4頻域分析仿真實驗(340) 5.2.5交流分析仿真實驗(346) 參考文獻(352) |
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