1.1 概论

电工电子技术实验教学是“电工电子学”课程教学的重要组成部分,实验教学为每位学生提供了一个综合能力培养的机会。通过实验不仅能巩固所学的理论知识,还可以在实验中发现问题,掌握理论分析与实际电路运行的关系,对培养学生的科学精神、独立分析问题和解决问题的能力都有很好的促进作用。为了使每节实验课都能达到预期的教学效果,每个参加实验的学生都应该了解电工电子技术实验的基础知识

1.1.1 实验目的与安全用电

1.实验目的

(1)用实验的方法来验证电路基本理论,以巩固和加深对电路基本理论的学习和理解。

(2)学习并掌握每个实验所涉及的各种仪器、仪表的正确使用方法及主要的技术性能。

(3)培养学生独立连接实验线路、检查和排除电路中简单故障的能力。

(4)培养学生掌握实验方法、测试技术、处理实验数据和分析误差的能力。

(5)培养学生撰写科学严谨、有理论根据、文理通顺和误差分析准确的实验报告的能力。

2.实验安全用电

实验安全包括人身安全和设备安全。由于实验室采用220V/50Hz的交流电,当人体直接与动力电的相线(俗称火线)接触时就会遭到电击。每台仪器只有在额定电压下才能正常工作。而对于人体而言,一般安全电压为36V,超出该电压时就有可能对人体造成伤害。因此,电工电子学的实际操作实验要求每一个操作者一定要切实遵守实验室的各项安全操作规程,以确保实验过程中的安全。操作者应特别注意以下几点:

(1)不得擅自接通电源。

(2)不得触及带电部分,遵守“先接线后通电源,先断电源后拆线”的操作程序。

(3)发现异常现象(如声响、发热和焦臭味等)应立刻断开电源,并及时报告指导教师。

(4)注意仪器设备的规格、量程和操作规程,不了解性能和使用方法时不得随意使用该仪器设备。

1.1.2 实验基本要求

实验课与理论课相比具有其特殊性。为了实现实验目的,首先需要了解实验操作要求。

1.实验操作要求

(1)实验预习要求。实验预习是实验顺利进行的关键环节,课前预习需要做到以下几点:

①熟悉实验室的安全操作规程和管理制度。

②认真复习实验的相关理论,仔细阅读实验指导书上的相关内容,明确实验目的和意义和实验要求,了解有关元器件的使用方法。

③根据实验要求,掌握实验原理,了解实验步骤并画好实验线路图和实验中需要记录的数据表格。

④应用Proteus软件完成实验的仿真分析。

⑤按要求完成预习报告,必须携带实验指导书和预习报告方可进入实验室进行实验。

(2)实验操作要求。实验操作需要做到以下几点:

①进入实验室后先根据实验内容准备好实验所需的仪器设备和元器件,并合理摆放。

②按照实验方案和实验步骤的要求先调试电源及检测仪器仪表,然后连接实验电路。

③严禁带电接线、拆线或改接线路。实验线路接好,检查无误后方可接通电源进行实验。

④若发现异常现象,如发生焦味、冒烟故障,应立即切断电源,保护现场,并报告指导教师,排除故障后再继续实验操作。

⑤要认真记录实验数据,独立思考,培养根据实验数据分析实验结果的能力。

⑥若发生仪器设备损坏情况,必须立即报告指导教师,并按实验室有关规定进行处理。

⑦实验结束时,应将记录结果交给指导教师审阅签字。经指导教师同意后方可拆除线路,清理现场。

(3)实验故障的分析处理。实验过程,不可避免地会出现各种各样的故障现象,产生故障的原因一般可归纳为以下四个方面:

①操作不当。

②设计不当。

③元器件或仪器设备使用不当。

④元器件功能不正常或仪器本身出现故障。

常用的故障分析处理方法有以下几种:

①直观检查。由于在实验中大部分故障是由布线错误或电路虚接引起的,因此,在故障发生时,复查电路连线为排除故障的首选方法。检查电源线、地线和元器件引脚之间有无短路,连接处有无接触不良或虚接,有无漏线、错线以及导线是否内部断开等。

②观测法。用万用表或示波器等检测仪器仪表对电路中的某部分电压或波形进行测量,找到故障点。对有极性的元器件(如二极管、晶体管和电解电容器等)检查极性是否接反,然后对故障状态进行分析和排除。

③替换法。如果多输入端元器件有未使用端,则可调换另一输入端试用。必要时可更换元器件,以检查是否为元器件功能不正常所引起的故障。

④激励响应法。在电路的某一部分或者某一级输入端加上特定信号,观察该部分电路的输出响应,从而确定该部分是否有故障,必要时可以切断周围连线以避免相互影响。

以上检查故障的方法,是指在仪器工作正常的前提下进行的,判断和排除故障应根据课堂所掌握的基本理论和实验原理进行分析和处理。

2.实验报告要求

实验报告是实验工作的全面总结,是在实验的定性观察和定量测量后,对数据进行整理和分析,去伪存真地对实验现象和结果得出正确的理解和认识。因此,实验报告的撰写需要做到以下几点:

(1)在每次实验之前必须把实验题目、实验目的和意义、实验原理、实验电路图和所有计算值填写在实验报告相应的栏目及表格中。

(2)根据实验原始记录和实验数据处理的要求整理实验数据。将实验中的测量数据按照误差理论的要求进行数据分析和处理,得出实验结论。

(3)绘制的曲线图,应按规定画在坐标纸上,由曲线得出的数据可以在实验后完成。

(4)实验结果分析及实验结论要根据实验结果给出,决不允许按照理论结果伪造实验数据。

(5)总结实验中的故障排除情况及体会。