课程编号：1631104
课程名称：电路原理
实验学时：12个学时
一、本实验课的性质、任务和目的
电路原理实验是该课程的重要组成部分。通过实验使学生获得电路的感性认识，进一步巩固所学的理论知识。通过实验，使学生学习电路的联接方法和常用电气设备及电工仪表的使用方法，掌握电路分析的实际操作技能，提高学分析问题和解决问题的能力。
本课程实验教学应达到的基本要求
1．掌握各种电工测量仪表的使用方法。
2．通过各次实验的电路联接，培养学生的理论联系实际的能力，学习分析电路故障产生原因及解决方法的能力。
3．通过实验，验证电路的基本定律，进一步巩固对理论知识的掌握和理论。
4．培养学生实际动手能力，综合分析问题的能力和素质。
二、本实验课所依据的课程基本理论
本实验课的主要目的是在从实践角度加深对电路相关理论的理解，为避免教学空洞而开设的。其内容几乎涵盖了该门课程几乎所有内容，主要包括以下一些内容：
● 基尔霍夫定律；
● Y-△等效电路变换；
● 戴维南定理；
● 有源二端网络等效参数的测量方法；
● RC一阶电路的零输入响应和零状态响应；
● RC一阶电路的时间常数的测量方法；
● R、L、C元件的频率和阻抗的关系；
● R、L、C元件端电压与电流间的相位关系；
● 三相电路电源和负载的Y型和△型连接方法以及线电压、线电流与相电流之间的有效值的关系。
三、实验类型与说明
本实验课程在跟进教学进度的同时开设的实验课，目的是为了通过具体实验近一步加深对理论知识的理解，并引导学生对理论产生一定的思考，在此过程中提高学生的动手能力。
根据该理论课的需求，在跟进理论的同时开设了该实验课，一共进行了6个同理论教学密切相关的实验，以期加深学生对理论的理解。
说明：1、实验类型指：演示型、验证型、设计型、研究型、综合型实验；
2、实验要求指：必修、限选、任选。
序号 | 实验 名称 | 内容 提要 | 每组 人数 | 实验 时数 | 实验 要求 | 实验 类别 | 备注 |
1 | 直流电路基础测量 | KCL、KVL定律的验证；电压与电位的测量 | 1 | 2 | 必做 | 验证性 | |
2 | 网络等效变换和叠加原理的验证 | 熟悉Y型和△型电路的等效变换；加深对叠加原理的理解。 | 1 | 2 | 必做 | 验证性 | |
3 | 线性有源一端口网络的研究 | 验证戴维南定理；测量有源线性一端口网络的等效参数 | 1 | 2 | 必做 | 验证性 | |
4 | 一阶电路的暂态过程 | 测量一阶电路的零状态响应和零输入响应；学习电路时间常数的测量方法 | 1 | 2 | 必做 | 验证性 | |
5 | 正弦交流电路中RLC元件的阻抗频率特性 | 了解R、L、C元件的频率与阻抗的关系 | 1 | 2 | 必做 | 验证性 | |
6 | 三相交流电路的研究 | 三相负载作星形联接、三角形联接时线、相电压及线、相电流之间的关系。充分理解三相四线供电系统中中线的作用。 | 1 | 2 | 必做 | 验证性 | |
四、每项实验的内容和要求
1、直流电路基础测量
实验目的：
● 加深对基尔霍夫电压、电流定律的理解；
● 加深理解电压、电位、电位参考点的概念及电压、电位参考方向的意义；
● 明确电路中电位的相对性、电压的绝对性及等电位的概念；
● 熟悉直流仪表的使用方法；
● 掌握指针式、数字式仪表的误差分析方法。
实验任务：
● 按照电路图连接电路验证KCL定律；
● 连接电路图验证KVL定律；
● 在电路中测量特定点的电压和电位。
实验要求：
● 预习本章相关内容；
● 根据电路图线计算要求测量的各个参数的理论值，并根据理论值选择电阻，仪表的量程等；
● 要求自行设计电路图时需经过指导教师认可；
● 认真填写实验报告，确保实验数据的真实性。
2、网络等效变换和叠加原理的验证
实验目的：
● 熟悉Y-△网络等效变换的意义和方法；
● 实验证明变换网络的等效性；
● 学习等效网络的测试方法；
● 通过实验的手段加深对叠加原理的理解；
● 了解叠加原理的适用范围。
实验任务：
● 按实验指导书原理图中T型网络的参数计算出等效∏型网络的参数，并对两个网络的外特性分别测量比较验证等效性。
● 按照实验指导书的要求通过测量实际参数验证叠加定理；
● 通过将电阻换成二极管等非线性元件重复上次实验验证叠加定理是否成立；
实验要求：
● Y-△等效变换的验证时必须先计算理论的等效电阻，再通过实验验证；
● 实验测量数据必须真实；
● 特别注意电源的正负性；
● 正确选择仪表量程，仪表超限记录不得超过四次。
3、线性有源一端口网络的研究
实验目的：
● 学会用实验的方法测定有源线性一端口网络的等效参数；
● 验证戴维南定理；
● 了解负载上获得最大功率的条件；
● 进一步掌握直流仪表的使用方法和间接测量的误差计算方法。
实验任务：
● 测量有源一端口网络的等效参数，包括输入电阻、开路电压、短路电流等，并绘出开路和短路时一端口网络的外特性线；
● 验证戴维南定理；
● 通过半电压法测量电阻掌握负载获得最大功率的方法。
实验要求：
● 预习课本上关于戴维南定理的相关内容；
● 测量时认真分析需要测量量的量程，正确使用电流表和电压表；
● 认真填写实验报告，记录实测数据。
4、一阶电路的暂态过程
实验目的：
● 测定一阶电路的零状态响应和零输入响应；
● 学会从响应曲线中求出RC电路的时间常数t；
● 观察RL电路在周期方波电压作用下暂态过程的波形；
● 熟悉用一般电工仪表进行一阶电路的测量方法；
● 初步掌握示波器的使用方法。
实验任务：
● 按实验指导书步骤测定RC一阶电路的零状态响应；
● 按实验指导书要求连接电路测定RC一阶电路的零输入响应；
● 通过示波器观察RL一阶电路在周期方波作用下的响应。
实验要求：
● 预习课本上关于该实验相关内容；
● 根据指导书上给定的实验参数和要求可以自行设计实验线路，但一定需要经指导教师认可；
● 认真完成实验，如实填写实验报告数据。
5、正弦交流电路中RLC元件的阻抗频率特性
实验目的：
● 加深了解R、L、C元件的频率与阻抗的关系；
● 加深理解R、L、C元件端电压与电流间的相位关系；
● 掌握常用阻抗模和阻抗角的测试方法；
● 熟悉低频信号发生器等常用电子仪器的使用方法。
实验任务：
● 根据实验指导书电路要求测量R-f特性，并绘制相关曲线；
● 根据实验指导书上相关电路测量XL-f特性，并绘制相关曲线;
● 根据实验指导书上相关电路测量XC-f特性，并绘制相关曲线；
实验要求：
● 认真预习本节相关知识点；
● 认真学习示波器的使用方法；
● 正确选择电感器。
6、三相交流电路的研究
实验目的：
● 学习三相电路负载的Y型和△型连接方法；
● 验证对称三相电路中负载在Y型、△型连接时，线电压与相电压、线电流与相电流之间的有效值关系；
● 加深了解不对称三相负载Y型连接时，中线的作用；
● 学会三相电路相序的简单判断方法。
实验任务：
● 自行设计Y型连接线路，分别测量有无中线、是否对称情况下的线电压、相电压、线电流、相电流等参数；
●自行设计△型连接线路，分别测量有无中线、是否对称情况下的线电压、相电压、线电流、相电流等参数；
实验要求
● 预习有关三相电路的理论知识；
● 自拟实验线路；
● 预习交流仪表的使用方法；
● 改动电路时必须先断开电源。
四、每组人数与实验学时数
每个实验应该由每个学生在指导教师指导下单独完成，根据内容情况可以大致在十二个学时内完成上述实验内容，每两个学时完成一个实验。
五、考核方式与评分办法
实验考核依据三个部分：学生的现场操作水平和预习、实验报告。其中预习占总成绩的20％，实验报告占总成绩的30％，操作占总成绩的50％。
六、本实验课配套实验指导书
1、本实验课中实验指导书为自编实验指导书《电路实验指导书》
2、秦杏荣《电路实验基础》 同济大学出版社
七、实验报告要求
实验报告要求学生真实记录实验过程中发现的问题、存在的没有解决的问题，以及已经解决问题的解决办法，以及实验结论和学生实验体会等内容。
实验报告填写主要几个方面如下：
①通过实验课前的预习认真填写实验目的，通过实验指导书上的内容填写该次实验的目的，本次实验的内容，预期取得的结果等。
②通过预习掌握实验原理，并且认真地在实验报告上填写，介绍自己对实验的认识，对实验中涉及到的理论有个明确的认识。
③认真填写实验方法，为本次实验预采取的程序设计流程、程序设计方法等都需要认真填写。
④认真填写实验结果。实验结果必须是实验中真实，能反映本次实验的最终结果和过程，是对整个实验涉及的学生的理论及实践能力的反映，必须认真填写。
⑤每次实验结束后必须立刻填写实验报告，并及时上交。
教研室：电工电子实验室系主任审核：
