《《電路原理實驗》》課程教學大綱（本科）

1、電路原理實驗(Electric Circuit Experiment)課程代碼：05410007學分：0.5學 時：16 (其中：課堂教學學時：0實驗學時：16上機學時：0課程實踐學 時：0)先修課程：大學物理實驗、電路原理A(I)適用專業(yè)：電子信息工程教 材：電路實驗與Multisim仿真設計，陳曉平、李長杰，機械工業(yè)出版社， 2015.7一、課程目標電路原理實驗課程是電子信息工程等電專業(yè)的一門重要的基礎實驗課程，是培養(yǎng)學 生分析問題、解決問題和動手實踐能力的重要環(huán)節(jié)。通過本課程的學習，能夠培養(yǎng)學生 有關(guān)電路連接、電工測量及故障排除等基本實驗技能，掌握常用儀器儀表的基本原理、 使用與選擇方法

2、，學習數(shù)據(jù)的采集與處理、各種現(xiàn)象的觀察與分析，學會熟練使用 Multisim軟件對電路性能進行仿真分析。為今后從事工程技術(shù)工作、科學研究以及開拓 技術(shù)領(lǐng)域工作打下堅實的基礎。(-)知識方面掌握測量與分析直流電路參數(shù)和基本性能的方法，通過分析實驗數(shù)據(jù)，加深對 于電阻網(wǎng)絡節(jié)點電壓、戴維寧定理的理解和認識；掌握交流電路中電壓表、電流表和功率表的正確使用方法，加深對阻抗、阻抗 角和相位角等概念的理解；掌握分析交流電路基本性能的方法，通過觀察二階RLC串 聯(lián)電路的動態(tài)過程、RLC串聯(lián)諧振電路的特性、并聯(lián)交流電路中的諧振現(xiàn)象、交流電路 中的互感現(xiàn)象以及三相電路的電路參數(shù)的測量，對實驗參數(shù)或結(jié)果進行合理分析

3、和解 釋，驗證電路特性，加深對相關(guān)電路原理知識的理解。(二)能力與素質(zhì)方面能夠應用Multisim軟件搭建電路圖，能夠使用虛擬儀器，分析電阻網(wǎng)絡的結(jié)點 電壓；能夠熟練掌握線性有源一端口網(wǎng)絡開路電壓、輸入電阻的測量方法；能夠運用 測量數(shù)據(jù)驗證戴維寧定理;能夠運用Multisim軟件分析二階RLC串聯(lián)電路在直流電壓和方波激勵下的欠阻尼和過阻尼響應波形；能夠熟練使用交流電壓表、交流電流表和功率表測量元件的等效參數(shù)；能夠運用Multisim仿真軟件分析RLC串聯(lián)諧振電路的特性；掌握測繪通用諧 振曲線的方法，理解Q值對通用諧振曲線的影響；能夠掌握日光燈電路的連接；理解電容與感性支路并聯(lián)時電路中的諧振現(xiàn)象

4、； 掌握提高功率因數(shù)的方法；能夠用交流法測定同名端，用互感電動勢法測量耦合線圈的互感系數(shù)；能夠熟練測量三相星形負載電路的各電壓、電流及功率；通過實驗驗證對稱三 相電路的線電壓和相電壓、線電流和相電流之間的關(guān)系；理解三相四線制系統(tǒng)的中線的 作用；能逐步培養(yǎng)學生的邏輯思維能力、判斷和歸納能力；能培養(yǎng)學生基于實驗方案 構(gòu)建復雜實驗電路的能力；能通過實驗過程獲得與團隊成員協(xié)作的能力及組織能力。二、課程目標與專業(yè)畢業(yè)要求指標點的對應關(guān)系本課程支持的畢業(yè)要求指標點如下：指標點4-1.能夠?qū)﹄娮有畔⒐こ滔嚓P(guān)的各類物理現(xiàn)象、特性進行分析、實驗驗證, 能夠正確操作實驗裝置。指標點4-2.能夠采用科學原理并采用科

5、學方法，對復雜電子信息工程問題中的電 氣特性分析制定實驗方案。指標點4-3.能夠基于實驗方案構(gòu)建實驗系統(tǒng)，平安的開展實驗，提取有效實驗參 數(shù)或數(shù)據(jù)。指標點4-4.能夠?qū)嶒瀰?shù)或結(jié)果進行合理分析和解釋，并通過信息綜合歸納總結(jié) 有效的結(jié)論。指標點9-1.能主動與其他學科的成員共享信息，合作共事，勝任團隊成員的角色與責任。指標點9-2.能傾聽其他團隊成員的意見，能組織團隊成員開展工作。求指標點 課程目標指標點4-1指標點4-2指標點4-3指標點4-4指標點9-1指標點9-2課程目標1.1qqq課程目標1.2課程目標2.1課程目標2.2q課程目標2.3課程目標2.4課程目標2.5課程目標2.6課程目

6、標2.7課程目標2.8課程目標2.9三 本課程開設的實驗工程編號實驗工程名稱學時類型要求對應的課程目標1直流電路的節(jié)點電壓分析2驗證性必做1.1, 2.1, 2.92戴維寧定理2驗證性必做1.1, 2.2, 2.93RLC串聯(lián)電路的動態(tài)過程分析2驗證性必做1.2, 2.3, 2.94交流參數(shù)的測量2驗證性必做1.2, 2.4, 2.95諧振電路的分析2驗證性必做1.2, 2.5, 2.96并聯(lián)交流電路的諧振及功率的提高2驗證性必做1.2, 2.6, 2.97交流電路中的互感2驗證性必做1.2, 2.7, 2.98三相電路的電流、電壓及功率2驗證性必做1.2, 2.8, 2.9實驗1.直流電路的

7、節(jié)點電壓分析1、實驗目的與要求熟練掌握Multisim軟件分析電路的基本方法；分析電阻網(wǎng)絡的結(jié)點電壓。2、實驗主要內(nèi)容利用Multisim軟件正確畫出電路的原理圖；利用虛擬儀表測量電路中各結(jié)點的電壓并記錄下來。3、實驗結(jié)果分析(1)整理測量的各結(jié)點電壓數(shù)據(jù)，與理論計算結(jié)果進行比擬。(2)總結(jié)使用Multisim軟件分析電路的步驟和考前須知。實驗2.戴維寧定理1、實驗目的與要求學習線性有源一端口網(wǎng)絡等效參數(shù)的測量方法；加深對戴維寧定理的理解。2、實驗主要內(nèi)容(1)用直接法、補償法測有源線性一端口網(wǎng)絡的開路電壓;用半電壓法測量輸入電阻。(2)將不同方法測出的等效電路與有源線性一端口網(wǎng)絡分別帶相同的

8、負載，測得對應 的負載電流。3、實驗結(jié)果分析(1)整理實驗數(shù)據(jù)，驗證戴維寧定理；(2)比擬不同方法測得的電流值，分析誤差原因。實驗3. RLC串聯(lián)電路的動態(tài)過程分析1、實驗目的與要求應用Multisim軟件分析二階RLC串聯(lián)電路的動態(tài)過程，觀察并分析在直流電壓和 方波激勵下的欠阻尼和過阻尼響應波形及其狀態(tài)軌跡。2、實驗主要內(nèi)容(1)觀察并記錄直流電壓下二階RLC串聯(lián)電路過阻尼、欠阻尼情況下的零輸入響應 和零狀態(tài)響應及其狀態(tài)軌跡。(2)觀察并記錄二階RLC串聯(lián)電路的方波響應及其狀態(tài)軌跡。3、實驗結(jié)果分析(1)繪制出直流電壓下零狀態(tài)、零輸入響應的電壓、電流波形圖及其狀態(tài)軌跡；(2)繪制出方波激勵下

9、欠阻尼、過阻尼情況下的狀態(tài)軌跡。實驗4.交流參數(shù)的測量1、實驗目的與要求熟練使用交流電壓表、交流電流表和功率表測量元件的等效參數(shù)；加深阻抗、阻抗 角和相位角等概念的理解。2、實驗主要內(nèi)容(1)用交流電壓表、交流電流表和功率表分別測出電阻元件兩端的電壓有效值、流過 元件的電流有效值和元件所消耗的有功功率；(2)同樣的方法測出電容元件、電感線圈的各參數(shù)；(3)將電阻、電容器和電感線圈串聯(lián)作為被測元件，測量其總電壓、總電流和功率以及各元件兩端的電壓。3、實驗結(jié)果分析(1)整理測量數(shù)據(jù)，并計算相應待測元件的元件參數(shù)；(2)根據(jù)測得的數(shù)據(jù)及計算結(jié)果，按比例繪出相應的相量圖。實驗5.諧振電路的分析1、實驗

10、目的與要求使用Multisim軟件分析諧振電路的特性；分析電路參數(shù)對串聯(lián)諧振電路的影響；掌 握測繪通用諧振曲線的方法。2、實驗主要內(nèi)容(1)觀察RLC串聯(lián)電路的諧振現(xiàn)象，確定電路的諧振點；(2)學習測繪RLC串聯(lián)諧振電路的通用諧振曲線的方法，了解電路Q值對通用諧振 曲線的影響。3、實驗結(jié)果分析(1)整理測量數(shù)據(jù)，繪出通用諧振曲線，利用此曲線，計算電路品質(zhì)因數(shù)和通頻帶。(2)總結(jié)RLC串聯(lián)諧振電路的特點。實驗6.并聯(lián)交流電路的諧振及功率的提高1、實驗目的與要求觀察并研究電容與感性支路并聯(lián)時電路中的諧振現(xiàn)象；掌握提高功率因數(shù)的方法； 學會日光燈電路的連接。2、實驗主要內(nèi)容(1)正確連接日關(guān)燈電路，

11、測量電路的功率、電流、電源電壓、燈管兩端電壓及鎮(zhèn)流 器兩端電壓；(2)接入電容箱，逐漸增加電容值，觀察總電流、燈光支路電流及電容支路電流的變 化。3、實驗結(jié)果分析(1)整理測量數(shù)據(jù)，找出諧振點。比擬諧振點的總電流和各支路電流的大小。(2)總結(jié)并聯(lián)諧振電路的特點。實驗7.交流電路中的互感1、實驗目的與要求觀察交流電路中的互感現(xiàn)象；掌握同名端的測定；掌握互感系數(shù)的測量方法。2、實驗主要內(nèi)容(1)觀察互感現(xiàn)象；(2)用交流法測定同名端；(3)用互感電動勢法測量耦合線圈的互感系數(shù)。3、實驗結(jié)果分析(1)說明并解釋實驗中所觀察到的現(xiàn)象；(2)整理實驗結(jié)果，畫出測定互感的電路，計算所測互感系數(shù)。實驗8.三

12、相電路的電流、電壓及功率1、實驗目的與要求熟練使用交流測量儀表測量電壓、電流及功率；驗證對稱三相電路的線電壓和相電 壓、線電流和相電流之間的關(guān)系；理解三相四線制系統(tǒng)的中線的作用。2、實驗主要內(nèi)容(1)測定三相電源的相序；(2)測量三相星形聯(lián)接電路的各種參數(shù)：即對稱星形負載有中線、對稱星形負載無中 線、不對稱星形負載有中線、不對稱星形負載無中線這四種情況下，電路中的各電壓、 電流及功率。3、實驗結(jié)果分析(1)整理測量數(shù)據(jù)，計算相應的三相總功率，比擬各種情況下相、線各量的關(guān)系。(2)總結(jié)對稱三相電路、不對稱三相電路的特點，說明中線的作用。四、學時分配及教學方法及對指標點的支撐實驗內(nèi)容教學形式及學時

13、分配教學方法對指標點的支持課堂 教學實驗上機課程實踐小計實驗1.直流電路的節(jié)點電壓分析22講授、演示、仿真實驗4-1,4-2, 4-3, 4-4,9-1, 9-2實驗2.戴維寧定理22講授、演示、實際操作4-1,4-2, 4-3, 4-4,9-1, 9-2實驗3. RLC串聯(lián)電路的動態(tài)過程分析22講授、演示仿真實驗4-1,4-2, 4-3, 4-4,9-1, 9-2實驗4.交流參數(shù)的測量22講授、演示實際操作4-1,4-2, 4-3, 4-4,9-1, 9-2實驗5.諧振電路的分析22講授、仿真實驗4-1, 4-2, 4-3, 4-4,9-1, 9-2實驗6.并聯(lián)交流電 路的諧振及功率的提 高

14、22講授、實際操作4-1,4-2, 4-3, 4-4,9-1, 9-2實驗7.交流電路中 的互感22講授、實際操作4-1,4-2, 4-3, 4-4,9-1, 9-2實驗8.三相電路的電流、電壓及功率22講授、實際操作4-1,4-2, 4-3, 4-4,9-1, 9-2合計1616五課程考核與畢業(yè)要求達成度計算 （一）考核方式實驗工程考核要求本實驗課程以考查為主，考核的內(nèi)容包括實驗過程的表現(xiàn)（其中包含分析與解決問 題的能力）、實驗報告的質(zhì)量及實驗的出勤率。分析與解決問題的能力采用提問和現(xiàn)場 操作的方式進行。分析、判斷與歸納實驗現(xiàn)象、處理實驗數(shù)據(jù)的能力通過實驗報告進行 考查。實驗課程成績評定實驗

15、成績中出勤占10%,實驗過程表現(xiàn)占60%、實驗報告及思考題占30%。指導 教師以課堂提問抽查、實驗過程和實驗報告為依據(jù)進行評分，給出每次實驗成績并記錄在冊。成績組成 與權(quán)重考核/評價環(huán)節(jié)分值考核/評價細那么對應的畢業(yè)要求指標點出勤、預習10%出勤狀況，預習評價10能按時到勤，遵守實驗規(guī)定，不損壞實 驗設備（占5%）；能夠預習，并理解實 驗原理及目的（占5%）。4-2實驗過程60%實驗中的表現(xiàn)60按照預設方案操作實驗設備、儀表，正 確完成實驗（占25%）；實驗結(jié)果的準 確性（占20%）；利用所學知識分析解 決問題的能力（占15%）。各個實驗在4-1, 4-3, 9-1, 9-2（二）本課程畢業(yè)要求達成度計算總分中所占權(quán)重系數(shù)以課時數(shù)為標準。實驗報告30%實驗報告評價30主要考察學生對實驗結(jié)果進行分析和 實驗數(shù)據(jù)進行處理的能力。要求報告字 跡工整、格式規(guī)范（占10%）；數(shù)據(jù)準 確（占10%）；并按要求完成相應思考 題（10%）。4-41 計算方