本教材分為緒論、上篇:電工與電子技術實驗基礎、中篇:電工電子技術實驗、下篇:電工與電子技術課程設計、附錄。本教材可作為高等院校、高職高專院校非電類專業(yè):如機械工程、機電工程、車輛工程等專業(yè)的電工電子技術課程的實驗與實踐教材,也可作為機電類工程技術人員的參考資料。教材以電工電子技術理論教學大綱為基礎,結合現(xiàn)代先進的實驗教學方法,精心設計10基礎性電工技術實驗、8個電子技術實驗項目以及8個綜合性、設計性的電工電子綜合實驗與課程設計項目,較全面地涵蓋了電工電子技術知識的重點和難點。
電工電子技術課程是機電、車輛、電子信息等非電類專業(yè)的必修課,也是非電類工科專業(yè)的專業(yè)基礎課,在各專業(yè)教學體系中占有十分重要的位置。該課程具有很強的實踐性,需要輔以大量的實驗與實踐教學。因此,本教材根據(jù)培養(yǎng)高級應用型人才的需求,由數(shù)位老師在總結十幾年的實驗與實踐教學經(jīng)驗的基礎上,精心安排實驗內容由淺入深、難易結合,與實際應用相結合,旨在提高普通學生的實驗實踐能力,同時為學有余力的學生設計提高實驗、實踐內容。因此,本教材有如下特色:
(1)明確實驗預習要求,引導學生在實驗之前進行有針對性的預習工作,提高學生自主學習的動力和實驗實踐主體地位;
(2)在實驗內容安排上,由基礎實驗實踐(必做)與提高實驗(選做),以滿足不同層次學生學習需求;
(3)實驗、實踐內容的選取,選取經(jīng)典的項目、有一定應用意義的項目,以實驗驗證理論,以實踐延伸應用;
(4)本教材還注重將計算機技術的發(fā)展引入到教學中來。介紹了計算機仿真軟件Multisim在電工技術實驗中的應用,保持了教學的先進性。
(5)本教材所有的實驗與實踐項目,均選用我校電工與電路實驗室所在用的儀器與設備。實驗內容與實驗儀器對照編寫,便于學生理解與操作。
本書是根據(jù)教育部電工電子基礎課程教學指導分委員會對電工技術、電子技術課程教學的基本要求,結合電工基礎電工學電工電子技術基礎等課程的教學實驗要求,以培養(yǎng)高級應用型人才為目標,精心編寫的一本實用的實驗及課程設計指導書,可作為機電類、車輛類、管理類以及相近專業(yè)本、專科學生的實驗與課程設計教材,也可作為學生電子競賽、畢業(yè)設計的參考資料,還可供有關工程技術人員參考。
該書有以下特色:
(1) 知識覆蓋面廣,包含電工電子實驗的基礎知識、電工電子技術課程的基礎性實驗、設計應用性實驗以及課程設計實例等內容;
(2) 理論與實踐并重,在內容的安排上不僅注重實驗原理的闡述,同時注重對學生基礎實驗技能的訓練以及綜合性和設計性實驗能力的培養(yǎng);
(3) 在實驗流程上,增加預習要求,引導學生在動手實驗前有針對性地查閱資料、提前學習,提高學生在實驗教學過程中的自主學習能力與主體地位;
(4) 注重將新的計算機技術引入教學中,介紹了一種廣泛使用的仿真軟件(Multisim),結合實驗實例簡明扼要地介紹了該軟件的使用方法。
全書分為上、下兩篇和5個附錄。上篇為電工電子技術實驗基礎,下篇是電工電子技術實驗及課程設計,附錄分別為實驗箱相關介紹及常用數(shù)字集成電路的引腳排列。上篇包括第1~4章,系統(tǒng)地介紹了電工電子技術常用元器件的基礎知識、常用電工電子儀器儀表的使用方法與注意事項、電工電子實驗的實驗數(shù)據(jù)處理、實驗報告撰寫要求等內容,以及安全用電常識與實驗室安全用電須知。下篇為電工電子技術實驗及課程設計,包括第5~8章。其中第5、6章為電工電子技術實驗,包括11個電工技術實驗與8個電子技術實驗,每個實驗均提出了預習要求,重點闡述了各實驗的目的、原理、任務、注意事項以及報告要求、思考題等內容。第7章對Multisim軟件的使用方法進行了簡單介紹,并給出4個仿真實驗。第8章介紹了電子電路的設計、安裝與調試方法,并給出了4個綜合、設計性實驗與4個課程設計實例。書中編寫的實驗與課程設計實例豐富,使用時可根據(jù)教學時數(shù)及需要靈活選用。
本書由鄧海琴、張志立、張明霞、顧亭亭、鮑寧寧、戴麗佼、李紅霞共同編寫。前言、第2章、6.5節(jié)~6.8節(jié)、8.1節(jié)、8.2節(jié)、8.10節(jié)、附錄由鄧海琴編寫。第1章、6.1節(jié)~6.4節(jié)、第7章、8.3節(jié)~8.6節(jié)由張志立編寫。第3章、5.1節(jié)~5.8節(jié)由顧亭亭編寫。第4章、5.9節(jié)~5.11節(jié)由張明霞編寫。8.7節(jié)由鮑寧寧編寫。8.8節(jié)由戴麗佼編寫。8.9節(jié)由李紅霞編寫。全書由鄧海琴統(tǒng)稿。
本書的編寫參考了大量近年出版的相關技術資料與教材,參照了南京航空航天大學電工電子實驗中心相關實驗內容,在此向他們深表謝意。清華大學出版社的王欣、趙從棉編輯為本書的出版做了大量的工作,在此一并表示感謝。
由于編者水平有限,書中難免存在錯誤與不足之處,懇請讀者批評指正。
編者
2021年4月
鄧海琴,南京航空航天大學金城學院講師。研究方向是電工電子技術、計算機應用技術。主講電路實驗、電工電子技術實驗、C語言、數(shù)據(jù)結構、單片機技術實驗等多門課程,擔任學院電工與電路實驗室課程組長,編寫過多部教材。
上篇電工電子技術實驗基礎
第1章常用電子元器件基礎知識
1.1電阻、電容和電感
1.1.1常用電阻
1.1.2常用電容
1.1.3常用電感
1.2常用半導體分立器件
1.2.1晶體二極管
1.2.2晶體三極管
1.2.3場效應晶體管
第2章常用電工儀表及電子儀器的使用
2.1常用電工儀表的基本知識
2.1.1常用電工儀表的分類和選用
2.1.2磁電式、電磁式、電動式電工測量儀表的結構與工作原理
2.1.3萬用表的原理和使用
2.1.4其他電工儀表
2.2常用電子儀器及其使用
2.2.1直流穩(wěn)壓電源
2.2.2單相調壓變壓器
2.2.3函數(shù)信號發(fā)生器
2.2.4交流毫伏表
2.2.5示波器
第3章實驗技術基本知識
3.1測量方法與誤差分析
3.1.1基本測量方法
3.1.2測量誤差的分類
3.1.3測量誤差的表示方法
3.2實驗數(shù)據(jù)的處理
3.2.1測量中有效數(shù)字的處理
3.2.2實驗數(shù)據(jù)的處理方法
3.3實驗操作要求
3.3.1實驗的預習
3.3.2實驗操作
3.3.3實驗電路調試和故障的排除
3.4實驗報告編寫及要求
第4章安全用電的常識
4.1安全用電基本知識
4.1.1觸電及觸電的危險
4.1.2觸電急救
4.2安全用電及安全保護的措施
4.2.1接地及接零
4.2.2漏電保護裝置
4.2.3安全用電的措施
4.3電工與電子技術實驗室安全用電須知
4.3.1電工與電子技術實驗室操作規(guī)程
4.3.2安全用電知識自測
下篇電工電子技術實驗及課程設計
第5章電工技術實驗
5.1元件的伏安特性
5.2基爾霍夫定律的驗證
5.3疊加定理的驗證
5.4戴維南定理的驗證
5.5單相交流電路參數(shù)的測定
5.6三相電路
5.7常用電子儀器的使用
5.8RC電路的過渡過程
5.9三相異步電動機的啟動與調速實驗
5.10直流電動機認識實驗
5.11直流并勵電動機
第6章電子技術實驗
6.1單級晶體管放大器
6.2集成運算放大器的線性應用
6.3集成運算放大器在信號處理中的應用
6.4整流、濾波和穩(wěn)壓電路
6.5組合邏輯電路設計
6.6觸發(fā)器及應用
6.7計數(shù)、譯碼和顯示電路
6.8集成定時器及應用
第7章Multisim 10仿真實驗
7.1概述
7.2Multisim 10基本界面簡介
7.2.1Multisim 10的主菜單欄
7.2.2Multisim 10的系統(tǒng)工具欄
7.2.3Multisim 10的設計工具欄
7.2.4Multisim 10的仿真開關
7.2.5Multisim 10的元器件工具欄
7.2.6Multisim 10的虛擬儀器工具欄
7.3Multisim 10在電路分析中的應用
7.3.1直流電路定理的仿真分析
7.3.2受控源特性的仿真分析
7.3.3三相電路的仿真分析
7.3.4動態(tài)電路時域響應的仿真分析
第8章課程設計
8.1電工與電子線路的設計與調試方法
8.1.1明確任務要求
8.1.2方案選擇
8.1.3單元電路設計
8.1.4繪制電路圖
8.2電子電路的安裝、調試與故障檢測
8.2.1電子電路的安裝
8.2.2電子電路的調試
8.2.3電子電路的故障檢測
8.2.4課程設計總結報告
8.3函數(shù)信號發(fā)生器
8.4定時電路
8.5溫度控制器
8.6鋸齒波發(fā)生器
8.7計時器
8.8頻率計
8.9脈搏計
8.10數(shù)字電子鐘
附錄AMESⅣ型模擬電子技術實驗箱
附錄BNET1E型數(shù)字電子技術實驗箱
附錄CDGLⅠ電工實驗板
附錄DDGLⅠ型電工技術實驗系統(tǒng)(電源箱)
附錄E常用集成電路的型號、功能及引腳圖
參考文獻