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出版者:冶金出版社

作者:李书杰

出品人:

页数:178

译者:

出版时间:2004-5

价格:19.00元

装帧:

isbn号码:9787502434786

丛书系列:

图书标签:

• 电路实验
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《电路实验教程》图书简介 《电路实验教程》是一本专为电子工程、通信工程、自动化以及相关领域初学者和进阶者量身打造的实践指导手册。本书旨在通过一系列精心设计的实验，帮助读者深入理解和掌握电子电路的基本原理、分析方法和设计技巧。它不仅仅是一本理论知识的辅助读物，更是一扇通往实际动手能力的实践之门，引领读者从纸上谈兵走向实操应用，为未来在电子技术领域深入发展奠定坚实的基础。 本书的核心价值与特色： 本书的最大特色在于其理论与实践的完美结合。我们深知，电子电路的学习不能仅仅停留在抽象的公式和概念上，必须通过动手实践来加深理解，检验理论，并培养解决实际问题的能力。因此，本书精心编排了覆盖电子电路核心知识点的实验项目，每一个实验都围绕着一个或几个关键概念展开，力求让读者在操作中体会原理，在发现中学习知识。 详细内容概览： 本书的实验内容设计循序渐进，从最基础的直流电路分析入手，逐步过渡到交流电路，再到更复杂的模拟电路和数字电路。每一章节都紧密围绕着相关的理论知识，并在实验设计上力求贴近实际应用，同时兼顾实验的可行性和安全性。 第一部分：直流电路基础 实验一：电阻的测量与识别 目标： 学习使用万用表测量电阻值，理解电阻的色环标记规则，并了解不同阻值电阻在电路中的作用。 内容： 介绍万用表的正确使用方法，包括电阻档的选择、测量技巧。详细讲解电阻色环的解读方式，并要求学生准备不同阻值和精度等级的电阻进行测量，对比色环值与实际测量值，分析误差来源。 延伸： 讨论电阻的功率限制，以及串联、并联电阻的等效电阻计算。 实验二：欧姆定律的验证 目标： 通过实验验证欧姆定律（I = U/R）在简单电路中的普遍适用性。 内容： 构建一个由电源、电阻和电流表组成的简单串联电路。通过改变电源电压或电阻值，测量不同条件下的电流，并绘制U-I特性曲线，直观地观察电流与电压成正比，与电阻成反比的关系。 延伸： 探讨欧姆定律的适用范围，以及在非线性元件中欧姆定律的局限性。 实验三：串联与并联电路的特性分析 目标： 深入理解串联电路和并联电路的电压、电流和电阻特性。 内容： 分别搭建包含多个电阻的串联和并联电路。在串联电路中，测量各电阻上的电压降、总电压以及总电流，验证电压分配和总电阻的计算公式。在并联电路中，测量各支路电流、总电流以及总电阻，验证电流分配和总电阻的计算公式。 延伸： 讨论混合电路的分析方法，以及实际电路中串并联组合的广泛应用。 实验四：基尔霍夫定律的验证 目标： 实验验证基尔霍夫电压定律（KVL）和基尔霍夫电流定律（KCL）。 内容： 设计一个包含多个元件（电阻、电源）的复杂直流电路，能够体现节点和回路。按照KVL，测量回路中各段电压之和，验证其等于零。按照KCL，测量汇聚于节点或离开节点的各支路电流，验证其代数和等于零。 延伸： 介绍利用基尔霍夫定律求解复杂电路的方法，并分析其在电路分析中的重要性。 实验五：电容器的充放电特性 目标： 观察并分析电容器在直流电路中的充放电过程。 内容： 构建一个由电源、电阻和电容器组成的RC串联电路。通过电压表或示波器观察电容器两端电压随时间变化的曲线，分别记录充电和放电过程中的电压变化，理解时间常数（τ = RC）对充放电速率的影响。 延伸： 讨论电容器在滤波、耦合等电路中的应用。 第二部分：交流电路基础 实验六：交流信号源的特性 目标： 了解和使用交流信号发生器，熟悉正弦波、方波等基本交流信号的参数。 内容： 学习操作交流信号发生器，设置不同频率、幅度和波形的交流信号。使用示波器测量信号的峰值电压、有效值、周期和频率，并对比设置值与测量值。 延伸： 介绍交流信号的傅里叶级数分解，理解复杂波形由简单正弦波叠加而成。 实验七：电感器的伏安特性与阻抗 目标： 学习测量电感器的电感量，并理解电感在交流电路中的感抗。 内容： 使用RLC仪表或通过实验测量电感量。在交流电路中，测量电感两端的电压和通过电感器的电流，在不同频率下重复测量，计算电感的感抗（XL = ωL），并验证其与频率成正比。 延伸： 讨论电感器的储能特性，以及其在滤波、振荡等电路中的应用。 实验八：电容器的伏安特性与阻抗 目标： 学习测量电容器的电容量，并理解电容在交流电路中的容抗。 内容： 使用RLC仪表或通过实验测量电容量。在交流电路中，测量电容器两端的电压和通过电容器的电流，在不同频率下重复测量，计算电容器的容抗（XC = 1/(ωC)），并验证其与频率成反比。 延伸： 讨论电容器的隔离直流、通过交流特性，以及其在耦合、滤波等电路中的应用。 实验九：RLC串联谐振电路 目标： 探索RLC串联谐振电路的特性，理解谐振频率和带宽的概念。 内容： 构建一个RLC串联谐振电路，通过改变信号源频率，观察电路总阻抗、电流的变化。找出使电流最大的谐振频率（f0 = 1/(2π√(LC))）。分析在谐振频率附近，阻抗和电流的变化规律，并了解不同Q值对带宽的影响。 延伸： 介绍RLC并联谐振电路，以及谐振在无线通信、振荡器设计中的重要作用。 实验十：二极管的单向导电性 目标： 验证二极管的单向导电特性，并学习测量二极管的正向压降和反向击穿电压。 内容： 使用万用表测量二极管的正向导通电压（死区电压）和反向漏电流。在直流电路中，改变二极管的导通方向，观察电流的变化，直观体现其单向导电性。测量二极管的反向击穿电压。 延伸： 介绍不同类型的二极管（如整流二极管、稳压二极管、发光二极管），以及它们在电路中的不同应用。 第三部分：模拟电子电路基础 实验十一：晶体管（BJT）的基本特性与放大作用 目标： 学习晶体管（BJT）的基本工作原理，并搭建一个简单的共发射极放大电路，观察其放大效果。 内容： 学习晶体管的三个电极（基极、集电极、发射极）以及它们的符号。在直流偏置电路中，测量晶体管的静态工作点。搭建一个简单的信号输入和输出电路，输入小幅度正弦波信号，通过示波器观察输出信号，验证其幅度的增大，即放大作用。 延伸： 介绍不同偏置方式（如固定偏置、自偏置）对放大电路性能的影响。 实验十二：运算放大器（Op-Amp）的基本应用 目标： 学习运算放大器的基本特性，并实现反相比例电路、同相比例电路和加法电路。 内容： 介绍运算放大器的理想特性。搭建反相比例电路，输入信号，观察输出信号与输入信号的幅度和相位关系，验证其放大倍数由反馈电阻决定。搭建同相比例电路，观察输出与输入信号的幅度和相位关系。搭建加法电路，实现多个输入信号的叠加。 延伸： 介绍运算放大器在滤波器、积分器、微分器等更复杂电路中的应用。 实验十三：滤波器的基本类型与设计 目标： 学习低通、高通滤波器的基本原理，并搭建简单的RC低通滤波器和高通滤波器。 内容： 介绍滤波器在信号处理中的作用。搭建RC低通滤波器，输入不同频率的信号，测量输出信号幅度，找到截止频率，观察低频信号易通过，高频信号被衰减的特性。搭建RC高通滤波器，观察其高频易通过，低频被衰减的特性。 延伸： 介绍带通滤波器、带阻滤波器的概念，以及LC滤波器和有源滤波器的设计。 第四部分：数字电子电路基础 实验十四：逻辑门电路（AND, OR, NOT, XOR）的验证 目标： 学习基本逻辑门电路的功能，并用集成芯片实现其逻辑功能。 内容： 介绍基本的逻辑门电路（AND, OR, NOT, XOR）的逻辑符号和真值表。使用TTL或CMOS集成逻辑门芯片，搭建电路，通过输入不同组合的逻辑电平，用LED或逻辑电平指示器观察输出结果，验证其是否符合真值表。 延伸： 介绍通用逻辑门（NAND, NOR）以及它们如何组合构成其他逻辑门。 实验十五：组合逻辑电路（加法器、译码器） 目标： 学习如何设计和实现简单的组合逻辑电路，如半加器、全加器和译码器。 内容： 介绍半加器和全加器的逻辑功能，并用基本逻辑门搭建。实现一个8选1数据选择器（相当于译码器的一部分功能），观察在不同选择信号的作用下，选择不同的输入信号输出。 延伸： 介绍多位加法器、编码器、多路复用器等更复杂的组合逻辑电路。 实验十六：时序逻辑电路（触发器、寄存器） 目标： 学习时序逻辑电路的基本构成单元（触发器）以及存储单元（寄存器）。 内容： 介绍SR触发器、D触发器的功能和时序特性。使用集成触发器芯片，构建一个D触发器组成的8位移位寄存器，观察输入数据的移位过程。 延伸： 介绍JK触发器、T触发器，以及计数器等更复杂的时序逻辑电路。 本书的使用建议： 1. 理论先行，实践跟进： 在进行每一个实验之前，务必仔细阅读本章相关的理论知识，理解实验的目的、原理和预期结果。 2. 熟悉仪器设备： 实验前熟悉实验台上的常用仪器设备，如万用表、示波器、信号发生器、电源等的使用方法和安全注意事项。 3. 规范操作： 严格按照实验步骤进行操作，注意接线是否正确，元件是否连接牢固，避免短路等危险情况。 4. 认真观察记录： 在实验过程中，仔细观察仪表读数、波形变化等现象，并做好详细、准确的记录。 5. 分析讨论： 实验完成后，认真分析实验结果，与理论预期进行对比，找出差异并分析原因。与同学或老师讨论实验中的疑问和体会。 6. 安全第一： 始终把安全放在首位，在不确定的情况下，及时向指导老师寻求帮助。 《电路实验教程》不仅是一本实验手册，更是一份通往电子工程实践领域的入门指南。通过亲手搭建电路、测量参数、分析结果，读者将能够建立起对电子电路的直观认识，掌握解决实际工程问题的基本方法，为未来的学习和职业生涯打下坚实的基础。本书的每一个实验都经过精心设计，旨在激发读者的学习兴趣，培养独立思考和动手解决问题的能力。我们相信，在本书的陪伴下，每一位读者都将能够自信地遨游在电子电路的奇妙世界中。

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阅读这本《电路实验教程》的过程中，我发现它在“安全规范”这一块似乎笔墨不多，这让我感到一丝隐忧。电路实验，特别是涉及电源和高功率器件时，安全永远是第一位的。虽然理论上我们都明白短路或反接的后果，但一本严肃的实验指导书，应该将**高压/大电流操作的风险预警**置于一个非常醒目的位置，并提供详细的步骤，例如在接入电源前，必须先用万用表对关键节点进行空载电压核对。此外，我注意到教材对实验报告的要求描述得相对模糊。实验报告绝不只是数据的罗列和理论计算的重复，它是对实验过程、误差分析以及创新性思考的综合体现。我期待它能提供一个关于“如何撰写高质量实验报告”的模板或指导，例如，如何使用统计方法来量化和描述随机误差，如何绘制具有专业规范的图表，以及如何清晰地论证实验结果与理论预测的偏差原因。一个好的实验教程，应当培养学生严谨的科学态度，而报告环节正是训练这种态度的核心场所。

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拿到这本实验教材时，我的第一印象是它在设计美学上似乎走了一条相当朴素的路线。封面和内页的排版风格，让我想起了上世纪末期的技术手册——功能性强于观赏性。但电子实验这玩意儿，本来就该是务实至上的。我更关注的是其内容的深度和广度。我注意到它似乎将重点放在了基础元件的特性测试和基础电路（如放大器、振荡器）的搭建上。对于一个已经掌握了基础模拟电路知识的人来说，这种深度是必要的，但如果它停留在“搭建一个简单的RC低通滤波器”的层面，那就略显保守了。真正的价值在于它对**非线性元件**处理的细致程度。比如，半导体器件（晶体管、MOSFET）在不同工作状态下的响应曲线测量，以及如何用示波器捕捉那些稍纵即逝的瞬态现象。我希望它能对仪器使用给出更具洞察力的建议，不仅仅是“连接探头”，而是讲解如何正确地进行**地线管理**以避免引入噪声耦合，如何利用示波器的FFT功能来分析信号的谐波失真。如果实验案例能与现代工程实践稍微挂钩，比如涉及一点点SMD（表面贴装器件）的焊接或使用面包板以外的PCB原型板进行固定，那就更贴合实际工作需求了。

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这本书的叙事风格非常“老派”，它更像是一份严谨的、不容置疑的指令手册，而不是一本鼓励探索和批判性思维的引导书。我个人更偏爱那种带有对话感的教材，允许读者对既有的电路结构提出疑问：“为什么不用这个运放型号？”或者“如果我改变反馈电阻的比例，系统的稳定性会如何变化？”。在涉及到例如**反馈理论**或**频率响应**这类抽象概念的实验时，如果教程能设计一些“探究性”的环节——即不直接给出固定参数，而是要求学生通过调整变量来“发现”最佳工作点或临界点——那么这本书的教育价值将大大提升。现在的版本读起来，感觉就像是在精确复制一份前辈已经验证过的结果，缺乏那种自己动手“开创”的感觉。电子工程的魅力就在于创造，而这种创造性思维的培养，往往源于对既有知识边界的轻轻试探，希望未来的修订版能加入更多鼓励“打破砂锅问到底”的实验环节。

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这本名为《电路实验教程》的书籍，说实话，我对它抱持着一种复杂的期待。我刚从理论课的泥潭里挣扎出来，那些密密麻麻的公式和抽象的符号简直要将我的大脑烤干。我急切地需要一些能将知识“落地”的东西，一些实实在在的动手实践来证明那些数学模型并非空中楼阁。我期望这本书能够成为一座坚实的桥梁，连接起课本上的理论蓝图与现实世界的电子元件。我希望能看到清晰的步骤指导，不仅仅是告诉你“应该”做什么，更重要的是解释“为什么”要这么做。比如，当涉及到欧姆定律的验证实验时，我希望它能深入探讨测量误差的来源，以及如何通过调整实验参数来优化结果。我期待的不仅仅是合格，而是卓越的实验设计。如果它能提供一些进阶的、具有挑战性的综合性实验，比如设计一个简单的信号发生器或滤波器，那就更完美了。坦白说，市面上很多实验指导书写得过于教科书化，缺乏对常见陷阱的预警，让人在实际操作中束手无策。我真心希望这本教程能真正地体恤一个初学者的困境，提供那种“过来人”的经验总结，而不是冰冷的指令集。毕竟，电路实验的精髓在于排故和调试，而这恰恰是书本上最难传授的部分。

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关于配套资源的整合方面，我发现这本《电路实验教程》显得有些孤立。在数字时代，一本优秀的实验教材不应仅依赖于纸张。我希望看到的是一个完善的在线支持系统。比如，针对书中提到的每一个实验电路，是否能提供SPICE仿真模型？这对于学生在动手前进行理论验证和参数预设至关重要，可以大大减少实际操作中因接错线而浪费的时间。再者，如果书中涉及的某些复杂元器件的参数手册（Datasheet）能以二维码的形式链接到官方资源，或者提供一个常见元器件参数速查表作为附录，那就太贴心了。现在的实验环境，常常需要我们快速查阅最新或最准确的器件规格。如果这本书能够将理论学习、仿真预演和实际操作形成一个闭环的学习链条，而不是让学生在理论书、实验书和网络搜索之间疲于奔命，那么它在提升学习效率和实验成功率上，将会展现出远超同类教材的竞争力。

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