电工与电子实验指导书

前 言 ..................................................................................................................................... 0 第一章 电路实验预备知识 ................................................................................................. 1 第二章 有效数字的概念和处理规则 ............................................................................... 3 第三章 电工与电子技术实验 ........................................................................................... 4 实验一 直流电路的认识实验 ......................................................................................... 4 实验二 叠加原理、戴维南定理的验证 ............................................................................. 8 实验三 三表法测试线圈参数 ........................................................................................... 12

前 言

《电工学》《电工与电子》是高等职业技术学院中理工科非电类专业的一门技术基础课程。在科学技术高速发展的今天，对这种量大面广的课程教学进行改革非常重要、非常必要。围绕加强基础、拓宽专业、强化工程实践训练、提高学生动手和创新能力这个目标，对《电工学》《电工与电子》的实践性教学环节进行了一系列重大改革。 课程教学中的《电工电子技术实验》的主要任务是巩固和加深所学的理论知识，培养学生的动手能力和应用能力，使学生具有较强的实际操作能力和解决实际问题的能力。通过实验课这一实践性教学环节，对学生进行实验基本技能的训练，并逐步实现由以往的验证性实验为主转变为工程训练实践为主的实验体系，纳入从认识→验证→设计→综合性设计→创新实践的新教学模式。实验中注重强电与弱电的结合、软件与硬件的结合、单元电路与复杂电路的结合，在有利于培养学生基本能力的前提下，实施因材施教，发展个性，培养创新意识和创新能力，发现和培养创新人才。

通过实验课的教学，学生在实验技能上应达到如下要求：学会正确使用常用电工仪表、仪器和一些常用电工、电子实验设备；能够按电路图正确连接实验线路和合理布线；具有初步分析并排查故障的能力，认真观察实验现象，正确读取数据并加以检查和判断，正确书写实验报告和分析实验结果；具有根据实验任务确定实验方案、设计实验线路和选择实验仪器设备的初步能力；正确运用实验手段来验证一些定理和结论；能运用所学知识处理一些实际问题，提高动手能力和应用能力。

实验课程能否顺利进行和收到预期的效果，很大程度上取决于预习准备的是否充分。因此，要求在预习时仔细阅读实验指导书和其他参考资料，明确实验的目的、任务，了解实验的基本原理以及实验电路、实验方法、实验步骤。弄清楚实验中要注意观察哪些现象，记录哪些数据和注意哪些事项，做好记录准备，认真绘制表格和实验曲线，不预习者不得进行实验。

第一章 电路实验预备知识

§1—1 实验电源的分类和电源的参数 一、实验电源的常用种类

1、直流电源：常用的直流电源有干电池、蓄电池、直流发电机、直流稳压电源以及用交流电源整流后获得的直流电源等。实验室所用直流电源一般用交流电源整流后获得的直流电源。

2、交流电源：常用的交流电源是从供电网络经电力变压器而获得的工频交流电源，还有由信号发生器发生的各种频率的交流电源等。

3、其它电源：超低频（低于20Hz）信号发生器发出的超低频电源、脉冲信号发生器发出的脉冲电源等。

二、直流电源的额定电压、额定电流简介

1、干电池：1号干电池的电压为1.5V，电流约为300mA，2号干电池和5号干电池都是1.5V，电流比1号干电池小。仪表用电池6F22电压为9V，10F20电压为15V，其工作电流只有十几毫安到几十毫安。

2、直流发电机：直流发电机的电压有6V、12V、24V、36V、110V和220V等多种，它们所提供的电流值有大有小，随用途而异。

3、整流电源：整流电源的电压和电流随用途而定，电压可高可低、电流可大可小。如实验室的双路直流稳压电源，额定电压可在0～30V内调节，额定电流可提供1～3A范围内任意值。

三、交流电源的额定电压、额定电流简介

1、工频交流电源：利用实验室中的单相调压器或三相调压器可将电网供给的线电压为380V、相电压为220V的工频交流电调节至0～230V或0～400V的相电压和线电压，其电流由变压器的容量及负载共同决定。

2、中频交流电源：中频交流电源电压一般为220V/380V，电流的大小根据中频交流发电机的容量而定。

3、音频交流电源：其电压可以在0～160V的范围内调节，但其最大输出功率只有4～5W。一般可用低频信号发生器产生。

§1—2 实验操作须知

开设电工电子实验，是电工学课程中的重要教学环节。在生产现场中，相当的设备都制定有严格的安全操作规程。在电工电子实验中，各种仪表、仪器也要遵照一定的操作规程去使用。例如，调节电压用的单相和三相自耦调压器，在接通电源之前，调节手轮一定要放置在输出电压为零的位置。接通电源以后再调节手轮逐渐升高电压向负

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载输出电能；断开电源时，应先将手轮调节到零位再断开电源。再如，电桥上的电源按钮开关和检流计按钮开关，在测量时应先按电源按钮开关后按检流计按钮开关，测量完毕后应先断开检流计按钮开关再断开电源按钮开关。诸如此类的种种规则，学生在进行实验时必须要认真对待。实验时要严肃认真、小心谨慎，任何轻率举动或松懈麻痹都可能导致人身事故或仪器、仪表、设备的损坏。为了保证实验的顺利进行和学生人身与设备的安全，必须了解实验操作规程。 实验操作规程如下：

1、实验前认真听取指导教师讲解实验内容和注意事项。按时上课，未完成实验不得早退，未经主管部门同意，不得更改实验时间。

2、学生必须到指定实验台做实验。实验前先检查仪器设备的型号、规格、数量等是否与实验要求相符，然后检查各仪器设备是否完好，如有问题，及时向教师提出以便处理。

3、实验必须以严肃的态度进行，严格遵守实验室的有关规定和仪器设备的操作规程，出现问题应立即报告指导教师，不得自行处理，不得随意挪用与本次实验无关的设备及其它桌上的仪器设备。

4、实验电路走线、布线应简洁明了、便于测量。导线的长短粗细要合适、尽量短、少交叉，防止连线短路。接线处不宜过于集中于某一点，所有仪器设备和仪表，都要严格按规定的接法正确接入电路（例如，电流表及功率表的电流线圈一定要串接在电路中，电压表及功率表的电压线圈一定要并接在电路中）。应正确选择测量仪表的量程，正确选择各个仪器设备的电流、电压的额定值，否则会造成严重事故。实验中提倡一个同学把电路接好后，同组另一位同学仔细复查，确定无误后，请指导教师检查批准，方可进行实验。

5、实验操作时同组人员要注意配合，尤其做强电实验时要注意：手合电源，眼观全局，先看现象，再读数据。将可调电源电压缓慢上调到所需数值。一有异常现象（例如有声响、冒烟、打火、焦臭味及设备发烫等）应立即切断电源，分析原因，查找故障。 6、读数前要弄清仪表的量程及刻度，读数时注意姿势正确，要求“眼、针、影成一线”。注意仪表指针位置，及时变换量程使指针指示于误差最小的范围内（一般要求指针在超过半满偏转的范围）。变换量程要在切断电源情况下操作。

7、将所有数据记在原始记录表上，数据记录要完整、清晰，力求表格化，一目了然，合理取舍有效数字。要尊重原始记录，实验后不得涂改，养成良好的记录习惯，培养工程意识。交实验报告时，将原始记录一起附上。

8、完成实验后，应该核对实验数据是否完整和合理，确定完整和合理后，交指导教师审查并在原始记录上签字，然后拆线（注意要先切断电源，后拆线），做好仪器设备、导线、实验台面及实验环境的清洁和整理工作。

§1—3 实验报告

实验报告是实验者将自己所进行的实验及实验结果用文字作综合性表述，要实验用简明的形式将实验结果完整和真实地表达出来，实验报告要求文理通顺，简明扼要，字

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迹工整、图表清晰，结论正确，分析合理，讨论深入。实验报告采用规定格式的报告纸，一般应包括如下几项： 1、实验题目； 2、实验目的；

3、实验仪器及设备；

4、实验原理及实验电路图； 5、实验步骤及数据图表及计算； 6、实验结果及误差分析； 7、思考题或实验体会。

对实验数据的处理，要合理取舍有效数字。报告中的所有图表、曲线均按工程化要求绘制。波形曲线一律画在坐标纸上，比例要适中，坐标轴上应注明物理量的符号和单位。

实验报告一定要遵照教师规定的时间按时交上，经实验指导教师批改、登记后，统一放在实验室进行保管，以便于上级部门和有关人员的查询。学生需要参考时，可向实验室提出借用。

第二章 有效数字的概念和处理规则

§2—1 有效数字的概念

在测量和数字计算中，该用几位数字来代表测量或计算结果是很重要的，它涉及到有效数字和计算规则问题，不是取得位数越多越准确。

在记录测量数值时，该用几位数字来表示呢？下面通过一个具体例子来说明。如图2-1所示一个0～100V的电压表在两种测量情况下指针的指示结果，第一次指针指在76～77之间，可记作76.5V。其中数字“76”是可靠的，称为可靠数字，而最后一位数“5”是估计出来的不可靠数字（欠准数字）。两者合称为有效数字。通常只允许保留一位不可靠数字。对于76.5这个数字来说，有效数字是三位。第二次指针指在50V的地方，应记为50.0V，这也是三位有效数字。

数字“0”在数中可能不是有效数字。例如76.5V还可写成0.0765KV，这时前面的两个“0”仅与所用单位有关，不是有效数字，该数的有效数字仍为三位。对于读数末位的“0”不能任意增减，它是由测量设备的准确度来决定的。

§2—3 有效数字的运算规则

处理数字时，常常要运算一些精度不相等的数值。按照一定运算规则计算，既可以提高计算速度，也不会因数字过少而影响计算结果的精度。常用规则如下：

1、加减运算时，各数所保留的小数点后的位数，一般取与各数中小数点后面位数最少的相同。例如13.6、0.056、1.666相加，小数点后最少位数是一位（13.6），所以应将其余二数修约到小数点后一位，然后相加，即 13.6+0.1+1.67=15.33

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