电工学实验教程 第2版PDF格式文档图书下载

1 基本电气设备、电器元件及功能电路外部特性的测量 1

1.1 实验任务与目的 1

1.2 预备知识（外部特性及其类型） 1

1.3 外部特性测量基础 2

1.3.1 测量方案 2

1.3.2 测量外部特性的重要策略：“先粗测，再细测” 4

1.3.3 指针式直流电压表和指针式直流电流表的使用 4

1.3.4 如何测量电压 6

1.3.5 以测量外部特性为目的的实验数据整理 6

1.4 测试对象介绍 7

1.5 实验的准备及实验结果的整理 11

1.6 参考学时及实验方案建议 12

1.7 部分思考题答案 12

2 电工测量数据的误差分析 14

2.1 实验任务与目的 14

2.2 预备知识 15

2.2.1 电路中节点上各条支路电流的关系 15

2.2.2 电路回路中各段电压的关系 16

2.2.3 多激励线性电路的分响应和总响应 16

2.3 实验基础 17

2.3.1 真值、标称值、理论值和测量值 17

2.3.2 实验误差估计及实验结论 18

2.3.3 仪表量程的估计方法 18

2.4 实验准备及提示 19

2.5 对实验报告的要求 19

2.6 参考学时及实验方案建议 19

2.7 部分思考题、判断题答案 20

3 稳压源、信号源、示波器的使用——入门练习（1） 21

3.1 实验任务与目的 21

3.2 预备知识 21

3.2.1 信号源和示波器功能简述 21

3.2.2 信号源信号的引出及示波器测试信号的接入 22

3.3 认识性实验进程 23

3.4 参考学时及实验方案建议 26

4 几种典型应用电路工作波形的测试 27

4.1 实验任务与目的 27

4.2 预备知识 27

4.3 实验基础及实验指导 29

4.3.1 指定电路1：“整流-滤波-稳压” 29

4.3.2 指定电路2：连续脉冲激励下一阶RC电路 31

4.3.3 指定电路3：多路波形观测电路 34

4.3.4 指定电路4：比较器电路 35

4.4 实验报告要求 35

4.5 参考学时及实验安排建议 35

4.6 部分思考题、判断题答案 36

5 交流电路电压、电流及功率测量 37

5.1 实验任务与目的 37

5.2 预备知识 38

5.2.1 交流电路各电压关系及电流关系 38

5.2.2 交流电路的功率消耗 39

5.3 实验基础 40

5.3.1 用一块电流表测量多条支路电流的技巧 40

5.3.2 功率表的使用 41

5.4 实验电路的实现 42

5.5 实验准备及实验报告要求 42

5.6 参考学时及实验方案建议 43

5.7 部分思考题答案 43

6 电感线圈参数测量与研究 44

6.1 实验任务与目的 44

6.2 预备知识 44

6.2.1 空心电感线圈的电路模型及其电路变量之间的关系 44

6.2.2 铁心电感线圈的电路模型及其电路变量之间的关系 45

6.3 实验基础 46

6.3.1 自耦调压器的使用 46

6.3.2 功率表的使用 46

6.4 实验设备及实验指导 47

6.5 实验报告要求 48

6.6 参考学时及实验方案建议 48

6.7 部分思考题、判断题答案 48

7 功率因数的提高 50

7.1 实验任务与目的 50

7.2 预备知识 50

7.2.1 交流电路功率因数与电路变量之间的关系 50

7.2.2 提高感性负载功率因数的措施和提高功率因数的工程意义 51

7.2.3 电容过补偿问题 52

7.2.4 交流电路中的电压关系及电流关系 52

7.3 实验基础 53

7.4 实验指导 54

7.5 实验报告要求 56

7.6 参考学时及实验方案建议 56

7.7 部分思考题答案 56

8 三相电路的连接与观测 57

8.1 实验任务与目的 57

8.2 预备知识 58

8.2.1 三相四线制供电电源 58

8.2.2 单相负载对三相电源的使用 59

8.2.3 电源中性线的作用 59

8.3 实验基础及实验指导 60

8.3.1 测量电流的线路连接方法 60

8.3.2 中点位移 60

8.3.3 实验数据表格参考方案 60

8.4 实验设备及实验报告要求 61

8.5 参考学时及实验方案建议 61

8.6 思考题及判断题答案 61

9 基于EwB的电路时间常数测量及过渡过程观测 63

9.1 实验任务与目的 63

9.2 预备知识（电路的过渡过程） 63

9.2.1 一阶电路 64

9.2.2 二阶电路 64

9.3 实验指导及实验报告要求 65

9.3.1 实验电路的形成方法 65

9.3.2 波形测试方法 67

9.3.3 实验报告要求 68

9.4 参考学时及实验方案建议 68

9.5 部分思考题答案 69

10 基于EWB的无源及有源滤波电路频率特性对比分析 70

10.1 实验任务与目的 70

10.2 预备知识 70

10.2.1 典型滤波器 70

10.2.2 无源滤波器的负载能力 70

10.2.3 滤波器负载能力的改善 71

10.3 实验指导及实验报告要求 72

10.3.1 在实验室测试幅频特性的方法 72

10.3.2 借助电子工作平台（EWB）获得模拟滤波器的频率特性曲线的方法 73

10.3.3 提示和建议 75

10.3.4 实验报告要求 75

10.4 参考学时及实验方案建议 75

11 电动机等电器的继电接触控制基础 76

11.1 实验任务与目的 76

11.2 预备知识 76

11.2.1 常见低压电器 76

11.2.2 三相异步电动机 77

11.2.3 电动机的基本控制方法 78

11.2.4 继电接触器控制的常规保护 83

11.3 操作练习 84

11.4 参考学时及实验方案建议 86

12 几种常规的继电接触器控制的实现 87

12.1 实验任务与目的 87

12.2 控制要求及提示 87

12.2.1 一台电动机的异地起停控制 87

12.2.2 能够在正、反转间直接进行切换的互锁控制 87

12.2.3 限定电动机的运行时间 88

12.2.4 两台电动机MA和MB的顺序控制 89

12.2.5 按照预定的时间间隔起动电动机MA和MB 89

12.2.6 时间控制的电动机Y-△起动 89

12.3 实验准备 90

12.4 参考学时及实验方案建议 90

12.5 现场操作成绩分配方案 91

13 可编程逻辑控制（PLC）应用入门 92

13.1 实验任务与目的 92

13.2 预备知识（从电器的继电接触器控制到可编程逻辑控制） 92

13.3 实验基础 93

13.3.1 PLC实验平台——TVT-90系列台式PLC训练装置简介 93

13.3.2 主电路及I／O接线举例 99

13.3.3 编写并运行程序 100

13.4 操作练习 104

13.5 参考学时 105

14 基于PLC的逻辑控制的设计与实现 106

14.1 实验任务与目的 106

14.2 控制要求 106

14.3 实验准备 108

14.4 参考学时及实验方案建议 108

15 基于PLC的模拟量检测 109

15.1 实验任务与目的 109

15.2 预备知识 109

15.2.1 ADC和DAC的功能简述 109

15.2.2 欧姆龙CJ1M—CPU22型PLC的存储空间的基本单位 110

15.2.3 逻辑量输入／输出状态的存储 111

15.2.4 计时器和定时器参数的存储 111

15.2.5 内部辅助继电器的存储单元 112

15.2.6 模拟量输入／输出状态及参数的存储 112

15.3 实验基础 115

15.3.1 实验用模拟量输入输出接口电路介绍 115

15.3.2 模拟量的送入和送出方法 116

15.3.3 模拟量参数的设定方法 116

15.3.4 模拟量的观测 118

15.4 模拟量检测实验项目及指导 119

15.4.1 项目1 119

15.4.2 项目2 120

15.4.3 项目3 120

15.5 实验效果检验 122

15.6 参考学时及实验方案建议 122

15.7 思考题答案 122

16 基于PLC的模拟量控制 124

16.1 实验任务与目的 124

16.2 预备知识 124

16.2.1 模拟控制系统信号流图 124

16.2.2 数字控制系统信号流图 125

16.2.3 自动控制系统的基本控制策略 125

16.3 实验基础 127

16.3.1 组建模拟量控制系统的设备介绍 127

16.3.2 PLC中用于PID控制的专用命令 128

16.3.3 被控对象的监测手段 130

16.4 模拟量自动控制实验项目及指导 131

16.4.1 I/O设置 131

16.4.2 实施PID控制的部分梯形图 132

16.4.3 实验内容 133

16.4.4 操作指导 134

16.5 实验报告要求 135

16.6 参考学时及实验方案建议 135

16.7 思考题答案 135

17 稳压源、信号源、示波器的使用——入门练习（2） 137

17.1 实验任务与目的 137

17.2 直流稳压电源LPS-305的使用练习 137

17.3 信号发生器（TFG2006VDDS，6MHz）、示波器（SS-7802A）的使用练习 139

17.4 参考学时及实验方案建议 143

18 电子实验箱的认识 146

18.1 实验任务与目的 146

18.2 电子实验箱面板布局图及简要标记 146

18.3 实验操作 149

18.4 参考学时及实验方案建议 150

19 基本晶体管放大电路的实现及基本功能测试 152

19.1 实验任务与目的 152

19.2 预备知识 152

19.2.1 典型的晶体管放大电路及其静态工作点 152

19.2.2 静态工作点与晶体管放大电路的线性放大能力 153

19.2.3 静态工作点与晶体管放大电路的工作效率 154

19.2.4 输入、输出电阻与晶体管放大电路的电压放大能力 154

19.3 实验基础 155

19.4 操作练习 156

19.4.1 在面包板上搭接实验电路 156

19.4.2 将直流偏置电源加到晶体管放大电路上 156

19.4.3 调节并测量晶体管的静态工作点 157

19.4.4 测量晶体管放大电路的电压放大能力 158

19.5 实验准备及实验报告要求 159

19.6 参考学时及实验方案建议 159

20 典型晶体管放大电路放大能力的研究 160

20.1 实验任务与目的 160

20.2 实验内容及实验指导 160

20.3 实验报告要求 163

20.4 参考学时及实验方案建议 163

20.5 部分思考题答案 163

21 运算放大器基本线性应用的实现与测量 165

21.1 实验任务与目的 165

21.2 预备知识 165

21.2.1 工作电源 165

21.2.2 输出电压的极限及线性放大区 165

21.2.3 线性应用电路的基本构成 166

21.3 运算放大器实验基础 167

21.4 实验内容及实验指导 169

21.4.1 测试线性比例运算电路的转移特性曲线 169

21.4.2 运算放大器的线性应用 170

21.5 参考学时及实验方案建议 171

21.6 部分思考题答案 172

22 运算放大器扩展实验 173

22.1 实验任务与目的 173

22.2 预备知识 173

22.2.1 正弦波振荡器的典型结构和工作条件 173

22.2.2 线性电路的输入电阻及其测定方法 174

22.2.3 线性电路的输出电阻及其测定方法 174

22.2.4 运算放大器的频率响应问题 175

22.2.5 一种简单的非线性应用——比较器 176

22.3 实验内容及实验指导 176

22.3.1 正弦波振荡器 176

22.3.2 测量运算放大器反相比例应用电路的输入电阻 177

22.3.3 了解运算放大器输出电阻及负反馈对输出电阻的影响 177

22.3.4 运算放大器对信号频率的限制 178

22.3.5 综合设计实验 179

22.4 参考学时及实验方案建议 180

22.5 部分思考题答案 180

23 基本数字集成电路组件应用 181

23.1 实验任务与目的 181

23.2 预备知识 181

23.3 实验基础 182

23.3.1 常见组件功能及其引脚说明 182

23.3.2 计数器芯片计数功能的扩展 190

23.4 数字电路综合实验 193

23.4.1 抢答器 193

23.4.2 555定时器——多谐振荡器的应用 193

23.4.3 任意进制计数器 195

23.4.4 多个灯循环闪烁 195

23.4.5 测试多位二进制计数器的输出对CP脉冲的分频作用 196

23.4.6 数据分时传送 197

23.5 参考学时及实验方案建议 198

24 单相整流（含可控整流）滤波电路的实现与观测 199

24.1 实验任务与目的 199

24.2 预备知识 199

24.2.1 可以担当“交变直”任务的电子器件 199

24.2.2 几种常见的整流方案及其简单滤波 200

24.2.3 可控整流电路的有效触发问题 202

24.2.4 可控整流电路的输出反冲现象及基本解决方法 202

24.3 实验基础 203

24.3.1 用于基本整流及简单滤波实验的设备介绍 203

24.3.2 整流电路的观测问题 206

24.4 实验项目及实验准备 207

24.4.1 实验项目 207

24.4.2 观测内容 207

24.4.3 实验准备 208

24.5 实验报告要求 208

24.6 参考学时及实验方案建议 208

24.7 思考题、判断题答案 208

附录1 主要电子元器件的基本识别方法 210

附录1.1 电阻器和电位器 210

附录1.2 电容器 212

附录1.3 晶体管 213

附录2 部分实验仪器、实验装置及实验器件图片 215

附录3 电工学实验预习检测题 221

附录3.1 基本电气设备、电器元件及功能电路的外部特性的测试 221

附录3.2 电工测量数据的误差分析 223

附录3.3 稳压源、信号源、示波器的使用——入门练习（1） 226

附录3.4 几种典型应用电路工作波形的测试 227

附录3.5 交流电路电压、电流及功率测量 228

附录3.6 电感线圈参数测量与研究 229

附录3.7 功率因数的提高 230

附录3.8 三相电路的连接与观测 232

附录3.9 基于EWB的电路时间常数测量及过渡过程观测 234

附录3.10 基于EWB的无源及有源滤波电路频率特性对比分析 235

附录3.11、3.1 2 电动机等电器的继电接触器控制 235

附录3.13、3.1 4 可编程逻辑控制 238

附录3.15、3.1 6 基于PLC的模拟量检测与控制 239

附录3.17 稳压源、信号源、示波器的使用——入门练习（2） 240

附录3.18 电子实验箱的认识 241

附录3.19、3.2 0 晶体管放大电路 242

附录3.21、3.2 2 运算放大器 244

附录3.23 基本数字集成电路组件应用 245

附录3.24 单相整流（含可控整流）滤波电路的实现与观测 245

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