电路原理实验

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1、绪论一．实验教学的目的电路原理是电子科学与技术专业，电子信息科学与技术专业的一门基础理论课程。课程讨论的是在各种电路结构中都成立的基本工作原理，各种典型电路工作元件的工作模型和工作特性，各种典型电路结构及相应的数学分析过程。课程的先行课程是《高等数学》、《大学物理》、《普通物理实验》。电路原理实验课程是教学的一部分，配合理论教学，通过具体操作强化对基本原理的掌握与认知。实验的目的是通过实验操作掌握各种典型测量仪表的使用方法，理解和记忆各种典型电路元件的工作性能，掌握各种典型电路结构的具体接线和性能，

2、建立对课程内容的感性认知。在具体的实验教学过程中，有两种典型的学习方法。一种方法是通过实验，强化课程中的典型结论性知识点的学习，掌握具体的实验操作技能，完整地系统地掌握电路原理课程内容。一种方法是通过实验，训练安装、调整和操作实验装置的技能，以研究者的态度组装实验电路，加深对各种基本理论论证过程的理解，培养推理、论证、分析问题的能力，为以后进行独立设计创造条件。从实验角度看，电路原理与物理学相同，是一门实验科学。各种新概念的确立、新规律的发现、新理论的论证、新设备新元件的制造，新仪器设备的安装调试，

3、都必须以严格的实验为基础。从教学角度看，实验教学是为了培养学生的动手能力、感性认知能力。训练学生掌握仪器设备的安装、调试、操作的基本技能。更深刻完整地理解掌握课程的基本理论，建立初步的实验能力。二．实验的基础知识1．测量与仪器测量：为确定被测量对象的量值而进行的被测物理量与测量仪器相比较的实验过程。直接测量：是被测量物理量直接与仪器进行比较，得出物理量量值的测量过程。间接测量：由一个或几个直接测得物理量经已知函数关系计算出被测物理量的测量过程。测量仪器：用以进行直接或间接测出被测对象量值的器具。仪器

4、的准确度等级：标称仪器测量误差等级的参数。测量结量：被测量的量值，包括数值和单位两部分。2．测量与误差真值（a）：各种测量对应物理量的理想结果，或称理想值。测量值（x）：用各种测量仪器实现的测量值。误差（ε）：测量值减去真值的差值，即ε=x－a。由于真值是不能够确切知道的，相应的误差值也是不能确切知道的。这种情况下，测量的任务是：（1）给出被测值物理量的最佳估计值，作为实测真值。（2）给出实测真值的可靠程度的估计值。其中，（1）为实测值，（2）为误差值。通常实验中误差的来源有五个方面：（1）理论（2

5、）仪器精确度（3）实验装置（4）实验条件（5）观测者。3．系统误差与偶然误差系统误差：由实验理论的严谨程度，仪器的精确程度、实验装置安装调试的准确程度等因素引起的误差。偶然误差：相同实验条件下多次重复测量后符合统计规律的误差。4．绝对误差与相对误差绝对误差（ε）：设测量量值为x,真值为a，有绝对误差ε=x－a相对误差（εr）：εr=ε／a5．误差的分析与计算①算术平均值：x=∑Xi／n，实验中通常用多次测量的算术平均值作为实测真值，代替理想真值。②A类不确定度：UA(x)=（∑（xi－x）²／[n*

6、(n－1)]）½，用统计方法确定偶然误差的估计值。③B类确定度：系统误差的估计值UB（x）=△／，△为仪器精确度在测量中引起的系统误差极限值，通常可以从仪器精确度等级获得。④合成不确定度UC(x)=⑤测量结果：X=x±UC(x)（单位）6．有效数字实验中测量的数据，能反映被测量实际大小，记录与运算后保留的能传递出被测量大小信息的全部数字，称为有效数字。(1)仪器读数、记录的有效数字第一，一般情况下，仪器上显示的数字均为有效数字，包括最后一位的估读。第二，最后一位的估读，对于分度式仪表，可估读到最小分

7、度的十分之一，困难时估读到五分之一。第三，仪器上显示的最后一位是“0”时，也是有效数字，必须读出并记录。(2)运算后的有效数字第一，实验后计算不确定度，根据不确定度确定有效数字位数，测量值有效的末位应和不确定度末位取齐。第二，实验后不计算不确定度时，按以下规则：加减运算——末位应当与参加运算各数中最先出现可疑位一致。乘除运算，——有效数字位数，可估计为与参加运算各数中有效数字位数最少的数据相同。三角函数，对数运算——可由X函数值与X的末位增加一个单位后的函数值相比较去确定。三．电路原理实验基础知识1

8、．电路实验的理论基础电路基本理论的物理学基础是电磁学，重点概念是场和路的概念，在电磁学中详细讨论了各种电场、磁场、直流电路、交流电路的物理规律。在电路原理中，则是从电路工作状态的角度讨论各种电路元件、典型电路的工作情况，性能参数，是基本理论的具体应用。电路原理讨论的是各种电路模型、电路定律、典型电路的稳态分析、暂态分析。实验的目的是通过各种电路实验加强对电路原理、典型电路的认知。电路原理实验中的测量数据与结论推算、误差估算与误差分析需要严密的数学基础，在本实验教学中目