電路實驗教程 下載 mobi epub pdf 電子書 2024

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內容簡介

本書章從科學實驗及其重要作用入手，闡明瞭電路實驗課開設的意義、目的與教學總目標，概述瞭電路實驗基本過程及要求；第二章介紹瞭電路實驗基礎知識，包含電路常用元器件、測量的基本方式和方法、測量誤差與數據處理、實驗室安全用電、實驗故障分析與排除；第三章由11個基礎測量型實驗組成；第四章由6個測試歸納型實驗組成；第五章由6個綜閤設計型實驗組成。附錄1和附錄2分彆介紹瞭主要測量儀器和Multisim電路仿真軟件的使用方法。

目錄

第1章電路實驗課概論
1.1 科學實驗及其重要作用
1.2 電路實驗課開設的意義與目的
1.3電路實驗類型及其教學目標
1.4 電路實驗的基本過程及要求
第2章電路實驗基礎知識
2.1 電路常用元器件
2.2測量的基本知識
2.3測量誤差與數據處理
2.4實驗室供電係統及安全用電
2.5實驗故障分析與排除
第3章基礎測量型實驗
3.1 儀錶內阻的測定與測量誤差的計算
3.2 電路元器件伏安特性的測繪
3.3運算放大器及其受控電源的構建
3.4二端口網絡參數的測試
3.5 常用電子儀器的使用與典型電信號的測量
3.6 -階電路的瞬態響應測試
3.7交流電路中元件參數的測量
3.8感性電路的測試及功率因數的提高
3.9互感的測量
3. 10三相交流電路的電壓、電流及功率測量
3. 11 二階電路的響應研究
第4章測試歸納型實驗
4.1 電流定律和電壓定律的自主仿真實驗研究
4.2 電路疊加性、齊次性和互易性的實驗研究
4.3等效電源定理的實驗研究
4.4月、￡、C元件阻抗的頻率特性的自主測定
4.5 RLC諧振電路的實驗研究
4.6二階RC網絡頻率特性的測試
第5章綜閤設計型實驗
5.1移相器的研究與設計
5.2濾波器的研究與設計
5.3有源變換器的實現及其應用
5.4溫度測試與顯示電路的實現
5.5光報警定時器電路的設計
5.6波形發生器的設計與實現
附錄A主要測量儀器使用方法簡介
附錄B Multisim電路仿真軟件簡介
參考文獻

前言/序言

本書是近年來華東理工大學對電路實驗課程開展“電路及測試基礎實驗課程教學目標體係化研究”等係列教學改革項目的成果之一。作者在多年授課講義的基礎上，經補充整理編寫成本書。
“電路實驗”是高等院校電子、電氣和信息工程類本科生的第一門技術基礎實驗課，其本質是數學與物理係統（電路）相融閤的教學實踐。傳統的教學模式一般是“教師先講授理論，學生再進行實驗”；電路實驗教材中基礎實驗內容的設計理念也多為由理論指導實驗測量，缺少設計從實驗測試到理論歸納的逆嚮過程的實驗，而後者更有易於開發學生的自主探索興趣和研究潛能。另一方麵，電路實驗課程教學目標的錶述模糊籠統，缺乏層級和可操作性。這樣往往會造成學生學習主動性差，自主實驗能力弱，不利於培養適應性強、具有創新意識和能力的高級電子電氣工程技術人纔。隨著新的教育理論、係統論和控製論等被引入教學領域，通過教學目標的體係化來改善教學係統的控製性，已被證明是一條提高教學質量和學習效率的有效途徑。因此如何設計電路實驗內容和實驗模式，如何提齣教學目標來引導學生自主實踐探索，對於提高實驗教學質量，進而提高學生的綜閤素質是十分重要的。
為瞭培養學生的實驗動手能力、歸納總結能力和綜閤設計能力，本書進行瞭一係列的改革和探索，形成瞭體係化、層級型的教學目標，層次化、階梯式的電路實驗內容，並引入瞭“實驗先於理論”的實驗模式，使得學生在電路實驗過程中，一方麵可將電路理論課程中學到的定理和定律在實際電路物理係統中通過測量得到驗證和展現；另一方麵還可以直接通過測試數據和實驗結果的分析，歸納總結齣相應的電路特性及其理論；更進一步，還能根據物理係統的功能需求，設計齣滿足輸入激勵與輸齣響應之間約束關係的電路。
本書分為五章，共計23個實驗專題，編寫思路與主要特點如下：
1．體係化、層級型的教學目標。依據美國教育心理學傢布盧姆的教育目標分類學，將基礎測量型和測試歸納型的每個實驗的教學目標分為三個層級：①知識目標；②技能目標；③能力目標。其中知識目標是基於認識和理解層級的；技能目標是基於應用層級的；能力目標是基於分析、綜閤和評價層級的。同時，將這些目標具體分解、細化到每個實驗的預習／自習與思考、思考與擴展、測試與歸納和實驗報告要求中，從而使電路實驗課程教學目標錶述清晰，具有層級性和可操作性。
2．層次化、階梯式的實驗內容。基於教學目標，在電路實驗教學中，確定瞭由淺入深、由基礎測量到綜閤設計、由理論分析到歸納提煉的層次化、階梯式的總體教學方案，將實驗內容分成基礎測量型、測試歸納型、綜閤設計型三個層次。本書嘗試從實驗原理演繹、實驗測試結果歸納兩種思想方法和設計理念來組織基礎測量型和測試歸納型的實驗內容；從有助於學生建立信號轉換、傳遞、監控等係統的概念來組織綜閤設計型的實驗內容。以期構建傳統方法與現代技術、硬件操作技能與軟件仿真實驗、數學分析與物理實證相互融閤的電路實驗教學體係，從而將電路實驗由傳統的單一驗證原理和掌握操作技術性實驗拓展為綜閤技能訓練的實踐。基礎測量型實驗的任務是學生通過實驗測量操作手段驗證所學到的理論知識（即從理論分析到實驗驗證）；測試歸納型實驗的任務是學生通過實驗測試以及對實驗結果和數據的分析，歸納總結齣電路的定律、特性和功能（即從實驗測試到理論歸納）；綜閤設計型實驗的任務是學生依據電路功能的需求，設計並實現滿足技術指標的電路（即從理論到實踐、再從實踐到理論的雙嚮過程）。這種教學模式旨在引導學生從基礎實驗入手，循序漸進階梯式提高，既訓練學生的基本實驗技能，加深對基礎理論的理解掌握，又培養學生的科學思維方法，開發學生自主研究探索的潛能。
3．引入“實驗先於理論”的實驗模式。基礎測量型實驗的模式是學生先學相關電路理論後再進行實驗測量，重在學習基本測量方法和掌握實驗技能並驗證所學理論，加深對所學理論的感性認識，本質上是運用演繹法，即從一般到個彆，普遍到特殊的推理，是認識的具體化過程。而測試歸納型實驗的模式是學生在學習相應電路理論之前先進行實驗測試和實驗現象觀察，然後從實驗結果和測試數據中總結齣相關的理論公式、電路特性或功能，從而獲得新知識，即通過個彆認識一般，這種方法實際上屬於歸納法。例如在4.2節中，學生在學習齊次定理之前，可以通過仿真實驗，多次測試某綫性電路響應隨激勵變化的數據後，發現激勵與響應之間具有比例關係，而沒有發現反例，便可歸納總結齣綫性電路“響應與激勵成正比”的結論。此例就是應用瞭簡單枚舉歸納法，即根據對某類事物部分對象的觀察，發現這些對象都具有某種屬性，而又沒有遇到相反情況，因此推導齣該類事物所有對象都具有某種屬性的一般性結論的推理方法。多年教學實踐證明，通過“基礎測量型實驗”和“測試與歸納型實驗”的實驗模式引導學生體驗運用演繹法和歸納法這兩種不同的科學研究方法，對培養學生的抽象思維能力和邏輯推理能力、開發學生的探索潛能是成功有效的。
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