电工学实验是与电工学课程相配套的实验课程,分为电工技术实验和电子技术实验两大模块。本教材的教学章节按照先电工技术实验、后电子技术实验的顺序编排。每一模块的教学内容均分为基础理论实验、设计性实验和综合性实验三种类型。其中,第1章介绍了电工学实验的目的、意义、基本要求、测试方法以及元器件的基本常识。第2、3、4章分别是电工技术的基本理论实验、设计性实验和综合性实验。涉及到电路理论、三相电路、变压器、电动机和电气自动控制以及可编程序控制器等方面的教学内容。第5、6、7章分别是电子技术的基本理论实验、设计性实验和综合性实验。涉及到模拟电子技术、数字电路和A/D、D/A转换等方面的教学内容。第8章介绍了在电工电子实验中常用的测量仪器和仪表。第9章介绍了仿真软件Multisim的基本使用方法和一些基本实验的仿真方法。本教材的实验内容贴近实际工程应用,在实验方法的设计上,充分地采用启发性的引导方式,力求做到能够启迪学生的思维、开阔学生的视野以及培养学生的知识应用能力和工程实践能力。同时提供了多种元器件的型号和参数,方便学生设计电路时查阅。本教材可以作为高等学校工科非电类专业的电工学实验课程、电工技术实验课程和电子技术实验课程的教材,亦可供电类专业的学生和相关领域的科技人员参考。
本教材自2013年出版至今已经五年了。根据这五年来的使用情况和读者的意见,以及目前的科技发展水平、实验教学内容的不断更新、实验仪器设备的升级换代以及教学方法和教学手段的革新,修订了第二版。通过这次修订,以期使本教材在内容、叙述和专业术语的应用等方面更趋完善和成熟,并利用移动互联网技术,借助于网络传播的优势,实现纸质教材与网络多媒体动态教学资源的相互融合和相互补充,形成“互联网+教材”的新形态教材,以满足现代实验教学多样化、个性化、实用化的创新实践需求。使教材更有利于学生自主学习,同时实现新形态教学资源面向全社会的开放和共享。
本次主要针对实验项目、实验设备以及仿真软件进行了修订,同时增补了网络多媒体动态教学资源。主要内容如下。
1)实验项目的修订。删减了与电工学学习者关联不太大的实验项目和个别难度较大的实验项目,增加了电工学基础理论灵活运用的实验内容。例如,为了有利于教学内容的循序渐进和教学学时的安排,原2.1节直流电路基础实验中的设计性实验内容调整到了第3章的直流电路相关实验中,第3章删除了原3.1节万用表的设计实验和3.2节移相序网络的设计实验,增加了有实际工程应用价值的三相相序仪的设计项目等,第7章删减了原7.1.4小节大功率电子密码锁。
2)实验设备的修订。鉴于目前模拟式仪器仪表逐渐被数字式仪器仪表所替代的趋势,本教材第8章补充了数字万用表测量二极管的方法;增加了8.4.3小节数字功率表简介;在8.7节中,用DG10322型函数波形发生器替代了原来的SG1026型双低频信号发生器;在8.8节中,删除了“模拟示波器的工作原理”小节,用DS2202A型数字存储示波器替代了原来的YB4320G双踪示波器;在8.9节中,用GVT-417B型交流毫伏表替代了原来的DA-16型交流毫伏表。
3)在Multisim仿真软件与仿真实验一章中,将Multisim原来的11版升级到了目前最新的14版本。由于仿真实验方法的重复性,精简了个别仿真实验项目。
4)全新增加了网络多媒体动态教学资源库,请访问http://abook.hep.com.cn/1244131。网上教学资源库提供了各种多媒体素材和教学视频单元,内容与文字教材紧密结合,以帮助教师和学生提高教学和学习效率。教材中在提供多媒体素材的对应文字处印刷有二维码,读者可以通过手机扫描下载或在线学习。主要的多媒体素材包括:与1.5节配套的电工技术实验安全视频;第2章电工技术基础理论实验的每一节录制了实验设备及基本操作指导视频和教学PPT;第5章电子技术基础理论实验每一节的教学PPT和教学图片;第6章电子技术应用课题设计一章中,提供了部分教学视频和教学图片;第8章常用电工电子测量仪表和仪器一章中,录制了功率表、绝缘电阻表、直流稳压电源、函数波形发生器、数字存储示波器和交流毫伏表等设备的使用方法的教学视频;第9章Multisim14仿真软件与仿真实验一章中,提供了基本操作方法和基本仿真方法的视频,每个仿真实验项目都配置了仿真过程的视频教程。希望使用者在实验前,充分利用这些网上资源。
参加本教材第二版修订工作的主要有刘凤春、王林和周晓丹。参加第一版编写的原作者中,牟宪民、李冠林、章艳和王振江等同志为本次修订提供了许多素材,绘制了新的电路图。
第1章 电工学实验的基础知识
1.1 电工学实验的目的和意义
1.2 电工学实验的一般要求
1.2.1 实验的基本步骤
1.2.2 实验类型及基本要求
1.2.3 实验报告的撰写方法
1.3 常用电工电子元器件
1.3.1 电阻器
1.3.2 电容器
1.3.3 电感器
1.3.4 二极管
1.3.5 晶体管
1.3.6 晶闸管
1.4 测量与调试技术
1.4.1 测量方法
1.4.2 误差分析
1.4.3 调试方法
1.4.4 实验常见故障的分析与处理
1.5 安全用电常识
1.5.1 触电事故
1.5.2 人身安全的保障措施
1.5.3 安全操作规程
第2章 电工技术基础理论实验
2.1 直流电路基础实验
2.1.1 实验目的及设备
2.1.2 预习要求
2.1.3 直流电路实验原理
2.1.4 基尔霍夫定律与叠加定理的验证
2.1.5 实验报告及问题讨论
2.2 一阶RC电路瞬态实验
2.2.1 实验目的及设备
2.2.2 预习要求
2.2.3 微分电路与积分电路的实现原理
2.2.4 RC电路时间常数的测量
2.2.5 微分电路与积分电路测量
2.2.6 实验报告及问题讨论
2.3 交流电路实验
2.3.1 实验目的及设备
2.3.2 预习要求
2.3.3 交流电路测量原理
2.3.4 元件参数的测量
2.3.5 荧光灯电路
2.3.6 实验报告及问题讨论
2.4 三相电路实验
2.4.1 实验目的及设备
2.4.2 预习要求
2.4.3 三相功率的测量方法
2.4.4 三相电路的测量
2.4.5 实验报告及问题讨论
2.5 单相变压器实验
2.5.1 实验目的及设备
2.5.2 预习要求
2.5.3 绕组极性的判别方法
2.5.4 变压器绕组极性的判别
2.5.5 单相变压器的特性测试
2.5.6 实验报告及问题讨论
2.6 三相异步电动机实验
2.6.1 实验目的及设备
2.6.2 预习要求
2.6.3 电动机测量的基本问题
2.6.4 三相异步电动机的基本使用
2.6.5 三相异步电动机的机械特性测试
2.6.6 实验报告及问题讨论
2.7 常用继电器-接触器控制电路实验
2.7.1 实验目的及设备
2.7.2 预习要求
2.7.3 常用低压电器
2.7.4 三相异步电动机的正反转控制
2.7.5 三相异步电动机的顺序控制
2.7.6 实验报告及问题讨论
2.8 可编程序控制器认识实验
……
第3章 电工技术自动设计实验
第4章 电工技术综合实验
第5章 电子技术基础理论实验
第6章 电子技术应用课题设计
第7章 电子技术综合实验
第8章 常用电工电子测量仪表和仪器
第9章 Multisim 14仿真软件与仿真实验
附录 常用元器件及集成芯片参考
参考文献