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1、电工学实验教学课程标准一、课程简介课程类别:专业基础课适用专业:机械工程、冶炼、采选矿等各专业实验教学总目标:电工学实验是学生验证和巩固所学电工知识的重要手段。更重要的是要培养训练学生的实验技能,使学生学会独立进行实验,树立工程实际观点和严谨的科学作风。对学生实验能力的训练要求是:1 .能正确选择、使用常用的电工仪表、电工设备及常用的电子仪器。2 .能独立按电路图正确接线和查线。3 .学习查阅手册,初步掌握常用电子元器件使用的基本知识4 .能准确读取实验数据,观察实验现象,测绘波形曲线,学习查找和排除简单的故障。5 .能整理分析实验数据,独立写出内容完整、条理清楚和整洁的实验报告。二、实验项目
2、明细表序号实验项目实验属性实验学时是否必做所需主要设备1直流的基本测量学生操作2必做电工电子技术实验台2直流电路中的电位和电压及其关系的研究学生操作4选做电工电子技术实验台3基尔霍夫定律的验证学生操作2必做电工电子技术实验台4叠加原理的证验与应用学生操作2选做电工电子技术实验台5戴维南定理的证验与应用学生操作2选做电工电子技术实验台6一阶RC电路的时域响应学生操作2选做电工电子技术实验台7R1串联、RC串联、R1C串联的交流电路学生操作2必做电工电子技术实验台8R1C串联交流电路的频率特学生操作2选做电工电子技术实验台性9电感性负载与电容器并联电路(日光灯电路与提高功率因数)学生操作2必做电工
3、电子技术实验台10三相交流电路实验学生操作4必做电工电子技术实验台11单相变压器的实验学生操作2必做电机技术实验台12三相异步电动机的直接起动、换向及运行学生操作2选做电机技术实验台13三相异步电动机单向连续及点动控制线路实验学生操作4必做电机控制技术实验台14三相异步电动机正、反转控制线路实验学生操作4必做电机控制技术实验台15三相异步电动机控制线路设计性实验学生操作4选做电机控制技术实验台16二极管、三极管的测试学生操作2必做电工电子技术实验台17单管低频电压放大器学生操作4必做电工电子技术实验台18集成运算放大器的基本应用学生操作2必做电工电子技术实验台19集成运算放大器的基本应用(2)
4、学生操作2选做电工电子技术实验台20直流稳压电源学生操作2必做电工电子技术实验台21晶闸管的应用学生操作4选做电工电子技术实验台22集成门电路功能测试及应用学生操作2选做电工电子技术实验台23触发器逻辑功能的测试及其应用学生操作2选做电工电子技术实验台24计数器、译码器、数码管电路测试学生操作2选做电工电子技术实验台25555集成定时器及其应用学生操作2选做电工电子技术实验台26DiA、A/D转换器及其应用学生操作4选做电工电子技术实验台备注:此教材分上下册,适合于非电专业。本课程实验总计68学时,其中必做32学时,选做36学时。三、各实验项目的实验目的及实验教学的内容和任务实验一:直流的基本
5、测量(电阻、电流、电压、电源外特性)(一)实验目的1 .学习常用电工仪表(电流表、电压表、万用表)及直流稳压电源的使用方法。2 .学习简单电路的连接,能正确地测量电路中的电阻、电流和电压。3 .研究电源的外特性以及电路的工作状态(短路、开路、正常)。(二)实验内容及任务1 .用万用表测量电路中各电阻的电阻值熟悉用万用表测量电阻的方法。2 .用万用表和电流表测量电路中的电流,熟悉用万用表测量电流的方法。3 .用万用表和电压表测量电路中的电压,熟悉用万用表测量电压的方法。4 .测量电源的外特性,验证欧姆定律。5 .观测电路工作状态的特点。实验二:直流电路中的电位和电压及其关系的研究(一)实验目的学
6、会对直流电路中的电位和电压的正确测量,理解电位的相对性和电压的绝对性。(二)实验内容及任务1 .测量电路中不同参考点时的各点的电位值(大小和方向)和指定的两点之间的电压值(大小和方向)。2 .分析电位的相对性和电压的绝对性。3 .验证电位和电压之间的关系。实验三:基尔霍夫定律的验证(一)实验目的1 .学习使用直流电压表电流表测量电路中各支路电流值(大小和方向)、电源电压(大小和方向)和各电压降(大小和方向)。2 .证验基尔霍夫第一和第二定律Q(二)实验内容及任务1 .组装并调试实验电路。2 .测量电路中的各电流和电压。3 .用实验数据验证基尔霍夫第一和第二定律。实验四:叠加原理的证验与应用(一
7、)实验目的1 .应用叠加原理设计实验过程,加深对叠加原理的理解。2 .通过实测验证叠加原理。(二)实验内容及任务1 .应用叠加原理设计实验过程(实验电路参考基尔霍夫定律实验电路)2 .连接实验电路并调试电路能正常工作。3 .测量电路中各个电源单独作用时的各支路电流和各电压降。4 .测量电路中各个电源共同作用时的各支路电流和各电压降。5 .根据测量数据验证叠加原理。实验五:戴维南定理的证验与应用(一)实验目的1应用戴维南定理设计实验过程,加深对戴维南定理的理解。6 .通过实验验证戴维南定理。(二)实验内容及任务1应用戴维南定理设计实验过程(实验电路参考基尔霍夫定律实验电路)。7 .测量原电路中待
8、求支路中的电流和电压。8 .测试原电路中有源二端网络A、B之间的外特性和开路电压UabOo9 .测试原电路中有源二端网络A、B之间的等效电阻Rab0。10 以开路电压UabO为等效电路中的等效电源的电动势EO,以等效电阻RabO为等效电路中的等效电源的内电阻R0。与待求支路组成等效电路并测量待求支路的电流和电压。11 用实验数据验证戴维南定理(要求验证误差小于5%)Q实验六:一阶RC电路的时域响应(-)实验目的1 .观察一阶RC电路的过度过程,研究元件参数改变时对过度过程的影响。2 .学会测定电路的时间常数。3 .学习脉冲信号发生器和示波器的使用方法。(二)实验内容及任务1 .用扶安法测量RC
9、电路充放电过度过程曲线。2 .熟悉脉冲信号发生器方波脉冲调频调幅的方法。3 .熟悉用方波脉冲频率和幅值的方法。4 .用示波器测量RC电路在方波脉冲作用下,在RC元件参数改变时的过度过程曲线和电路的时间常数。5 .分析元件参数改变时对过度过程的影响。6 .观察微分电路的条件和波形。7 .观察积分电路的条件和波形。8 .观察偶合电路的条件和波形。实验七:R1串联、RC串联、R1C串联的交流电路(一)实验目的1 .掌握正弦交流电路中电压、电流的相位关系以及各电压之间的相位关系。2 .学习用扶安法测量R、1、C参数。3 .了解电路感抗、容抗、功率因数、视在功率。无功功率的分析方法。4 .了解串联谐振电
10、路的条件(改变电容量)和特征(二)实验任务1 .测量R1串联电路各电压和电流的向量图(相位图)和线圈的电阻R1及电感量1。2 .测量RC串联电路各电压和电流的向量图(相位图)和电容器的电阻RC及电容量C。3 .测量R1C串联电路各电压和电流的向量图(相位图)及电路的感抗X1、容抗Xc、功率因数、视在功率S、无功功率Q。4 .改变中的电容量,测量I=f(C)曲线,分析电路谐振时的特征。实验八:R1C串联交流电路的频率特性(一)实验目的1 .通过观测R1C串联电路的谐振现象,加深对R1C串联谐振电路谐振特性的理解。2 .测定R1C串联电路的电流谐振曲线I=F(f)。3 .了解电路品质因数Q值的意义
11、及影响Q值的原因。4 .学习正确使用低频信号发生器和电子毫伏表。(二)实验内容及任务1 .调频调试R1C串联电路的谐振频率fO。2 .测量谐振状态各元件上的电压值,分析谐振的特征。3 .测定R1C串联谐振曲线。实验九:电感性负载与电容器并联电路(日光灯电路与提高功率因数)(一)实验目的1 .明确电感性负载与电容器并联时电路中之间的关系。2 .了解电感性负载在不并联和并联电容器时线路总电流的变化。3 .了解电感性负载并联电容器提高功率因数的原理及提高功率因数的方法和意义。4 .学习用实验的方法(电压、电流、功率测量法)求取线圈的参数。5 .学习安装日光灯电路,学习使用功率表。(二)实验内容及任务
12、1 .安装日光灯电路,调试电路能正常工作。2 .测量日光灯的电流、功率和电源、灯管、镇流器上的电压及功率因数并计算线圈的参数。3 .测量电路中并联不同的电容器时的线路总电流、功率及功率因数,并测取I=f(C)曲线。4 .根据实验现象和各种测量数据分析提高功率因数的原理、方法和意义。实验十:三相交流电路(一)实验目的1 .掌握三相负载的星形和三角形连接方法。2 .掌握三相电路中线电压、相电压、线电流、相电流的关系。3 .了解三相四线制中线的作用。4 .学习测量三相负载的功率。(二)实验内容及任务1 .连接三相负载的星形电路。2 .测量电源的线电压、相电压。3 .测量星接无中线对称、不对称三相负载
13、的线电压、相电压、线电流、相电流及功率。4 .测量星接有中线对称、不对称三相负载的线电压、相电压、线电流、相电流及功率。5 .连接三相负载的三角形电路。6 .测量负载三角形接法对称、不对称三相负载的线电压、相电压、线电流、相电流及功率。实验十一:单相变压器(一)实验目的1 .了解变压器的构造和铭牌数据的意义。2 .学习判定变压器绕组极性的方法。3 .学习变压器的和负载实验,测取变压器的变比和外特性4 .学习自耦变压器的使用。(二)实验内容及任务1连接变压器空载实验电路。做空载实验,测量变比和空栽特性。2 .连接变压器负载实验电路。做空负载实验,测定变压器的外特性Q3 .用交流法测定变压器的绕组
14、极性。实验十二:三相异步电动机的直接起动、换向及运行(一)实验目的1 .学习测量电动机的绝缘电阻和的使用方法。2 .熟悉电动机的铭牌意义,学会正确连接电动机实验电路。3 .学习电动机直接起动的方法和换向的方法,测量起动电流、电压。4 .了解电动机单相起动和单相运行时的情况。(二)实验内容及任务1 .观察电动机的结构,用兆欧表测量电动机各相绕组间和各相绕组的对地绝缘电阻。2 .连接电动机直接起动实验电路,观测起动电流、稳态电流和转向。3 .改变电动机电源的相序。观察转向的变化。4 .观察电动机单相起动和单相运行时的情况。实验十三:三相异步电动机单向连续及点动控制线路实验(一)实验目的1 .了解交流接触器、热继电器、按钮的结构及其动作情况和在控制电路中的应用。2 .学习三相异步电动机单向连续及点动控制线路的正确连接。3 .学习根据控制原理验证工作原理的操作方法。4 .学习用万用表检查控制电路的方法,初步培养分析和排除故障的能力。(二)实验任务1 .观察交流接触器、热继电器、按