電工學實驗是與電工學課程相配套的實驗課程,分為電工技術實驗和電子技術實驗兩大模塊。本教材的教學章節(jié)按照先電工技術實驗、后電子技術實驗的順序編排。每一模塊的教學內(nèi)容均分為基礎理論實驗、設計性實驗和綜合性實驗三種類型。其中,第1章介紹了電工學實驗的目的、意義、基本要求、測試方法以及元器件的基本常識。第2、3、4章分別是電工技術的基本理論實驗、設計性實驗和綜合性實驗。涉及到電路理論、三相電路、變壓器、電動機和電氣自動控制以及可編程序控制器等方面的教學內(nèi)容。第5、6、7章分別是電子技術的基本理論實驗、設計性實驗和綜合性實驗。涉及到模擬電子技術、數(shù)字電路和A/D、D/A轉換等方面的教學內(nèi)容。第8章介紹了在電工電子實驗中常用的測量儀器和儀表。第9章介紹了仿真軟件Multisim的基本使用方法和一些基本實驗的仿真方法。本教材的實驗內(nèi)容貼近實際工程應用,在實驗方法的設計上,充分地采用啟發(fā)性的引導方式,力求做到能夠啟迪學生的思維、開闊學生的視野以及培養(yǎng)學生的知識應用能力和工程實踐能力。同時提供了多種元器件的型號和參數(shù),方便學生設計電路時查閱。本教材可以作為高等學校工科非電類專業(yè)的電工學實驗課程、電工技術實驗課程和電子技術實驗課程的教材,亦可供電類專業(yè)的學生和相關領域的科技人員參考。
本教材自2013年出版至今已經(jīng)五年了。根據(jù)這五年來的使用情況和讀者的意見,以及目前的科技發(fā)展水平、實驗教學內(nèi)容的不斷更新、實驗儀器設備的升級換代以及教學方法和教學手段的革新,修訂了第二版。通過這次修訂,以期使本教材在內(nèi)容、敘述和專業(yè)術語的應用等方面更趨完善和成熟,并利用移動互聯(lián)網(wǎng)技術,借助于網(wǎng)絡傳播的優(yōu)勢,實現(xiàn)紙質(zhì)教材與網(wǎng)絡多媒體動態(tài)教學資源的相互融合和相互補充,形成“互聯(lián)網(wǎng)+教材”的新形態(tài)教材,以滿足現(xiàn)代實驗教學多樣化、個性化、實用化的創(chuàng)新實踐需求。使教材更有利于學生自主學習,同時實現(xiàn)新形態(tài)教學資源面向全社會的開放和共享。
本次主要針對實驗項目、實驗設備以及仿真軟件進行了修訂,同時增補了網(wǎng)絡多媒體動態(tài)教學資源。主要內(nèi)容如下。
1)實驗項目的修訂。刪減了與電工學學習者關聯(lián)不太大的實驗項目和個別難度較大的實驗項目,增加了電工學基礎理論靈活運用的實驗內(nèi)容。例如,為了有利于教學內(nèi)容的循序漸進和教學學時的安排,原2.1節(jié)直流電路基礎實驗中的設計性實驗內(nèi)容調(diào)整到了第3章的直流電路相關實驗中,第3章刪除了原3.1節(jié)萬用表的設計實驗和3.2節(jié)移相序網(wǎng)絡的設計實驗,增加了有實際工程應用價值的三相相序儀的設計項目等,第7章刪減了原7.1.4小節(jié)大功率電子密碼鎖。
2)實驗設備的修訂。鑒于目前模擬式儀器儀表逐漸被數(shù)字式儀器儀表所替代的趨勢,本教材第8章補充了數(shù)字萬用表測量二極管的方法;增加了8.4.3小節(jié)數(shù)字功率表簡介;在8.7節(jié)中,用DG10322型函數(shù)波形發(fā)生器替代了原來的SG1026型雙低頻信號發(fā)生器;在8.8節(jié)中,刪除了“模擬示波器的工作原理”小節(jié),用DS2202A型數(shù)字存儲示波器替代了原來的YB4320G雙蹤示波器;在8.9節(jié)中,用GVT-417B型交流毫伏表替代了原來的DA-16型交流毫伏表。
3)在Multisim仿真軟件與仿真實驗一章中,將Multisim原來的11版升級到了目前最新的14版本。由于仿真實驗方法的重復性,精簡了個別仿真實驗項目。
4)全新增加了網(wǎng)絡多媒體動態(tài)教學資源庫,請訪問http://abook.hep.com.cn/1244131。網(wǎng)上教學資源庫提供了各種多媒體素材和教學視頻單元,內(nèi)容與文字教材緊密結合,以幫助教師和學生提高教學和學習效率。教材中在提供多媒體素材的對應文字處印刷有二維碼,讀者可以通過手機掃描下載或在線學習。主要的多媒體素材包括:與1.5節(jié)配套的電工技術實驗安全視頻;第2章電工技術基礎理論實驗的每一節(jié)錄制了實驗設備及基本操作指導視頻和教學PPT;第5章電子技術基礎理論實驗每一節(jié)的教學PPT和教學圖片;第6章電子技術應用課題設計一章中,提供了部分教學視頻和教學圖片;第8章常用電工電子測量儀表和儀器一章中,錄制了功率表、絕緣電阻表、直流穩(wěn)壓電源、函數(shù)波形發(fā)生器、數(shù)字存儲示波器和交流毫伏表等設備的使用方法的教學視頻;第9章Multisim14仿真軟件與仿真實驗一章中,提供了基本操作方法和基本仿真方法的視頻,每個仿真實驗項目都配置了仿真過程的視頻教程。希望使用者在實驗前,充分利用這些網(wǎng)上資源。
參加本教材第二版修訂工作的主要有劉鳳春、王林和周曉丹。參加第一版編寫的原作者中,牟憲民、李冠林、章艷和王振江等同志為本次修訂提供了許多素材,繪制了新的電路圖。
第1章 電工學實驗的基礎知識
1.1 電工學實驗的目的和意義
1.2 電工學實驗的一般要求
1.2.1 實驗的基本步驟
1.2.2 實驗類型及基本要求
1.2.3 實驗報告的撰寫方法
1.3 常用電工電子元器件
1.3.1 電阻器
1.3.2 電容器
1.3.3 電感器
1.3.4 二極管
1.3.5 晶體管
1.3.6 晶閘管
1.4 測量與調(diào)試技術
1.4.1 測量方法
1.4.2 誤差分析
1.4.3 調(diào)試方法
1.4.4 實驗常見故障的分析與處理
1.5 安全用電常識
1.5.1 觸電事故
1.5.2 人身安全的保障措施
1.5.3 安全操作規(guī)程
第2章 電工技術基礎理論實驗
2.1 直流電路基礎實驗
2.1.1 實驗目的及設備
2.1.2 預習要求
2.1.3 直流電路實驗原理
2.1.4 基爾霍夫定律與疊加定理的驗證
2.1.5 實驗報告及問題討論
2.2 一階RC電路瞬態(tài)實驗
2.2.1 實驗目的及設備
2.2.2 預習要求
2.2.3 微分電路與積分電路的實現(xiàn)原理
2.2.4 RC電路時間常數(shù)的測量
2.2.5 微分電路與積分電路測量
2.2.6 實驗報告及問題討論
2.3 交流電路實驗
2.3.1 實驗目的及設備
2.3.2 預習要求
2.3.3 交流電路測量原理
2.3.4 元件參數(shù)的測量
2.3.5 熒光燈電路
2.3.6 實驗報告及問題討論
2.4 三相電路實驗
2.4.1 實驗目的及設備
2.4.2 預習要求
2.4.3 三相功率的測量方法
2.4.4 三相電路的測量
2.4.5 實驗報告及問題討論
2.5 單相變壓器實驗
2.5.1 實驗目的及設備
2.5.2 預習要求
2.5.3 繞組極性的判別方法
2.5.4 變壓器繞組極性的判別
2.5.5 單相變壓器的特性測試
2.5.6 實驗報告及問題討論
2.6 三相異步電動機實驗
2.6.1 實驗目的及設備
2.6.2 預習要求
2.6.3 電動機測量的基本問題
2.6.4 三相異步電動機的基本使用
2.6.5 三相異步電動機的機械特性測試
2.6.6 實驗報告及問題討論
2.7 常用繼電器-接觸器控制電路實驗
2.7.1 實驗目的及設備
2.7.2 預習要求
2.7.3 常用低壓電器
2.7.4 三相異步電動機的正反轉控制
2.7.5 三相異步電動機的順序控制
2.7.6 實驗報告及問題討論
2.8 可編程序控制器認識實驗
……
第3章 電工技術自動設計實驗
第4章 電工技術綜合實驗
第5章 電子技術基礎理論實驗
第6章 電子技術應用課題設計
第7章 電子技術綜合實驗
第8章 常用電工電子測量儀表和儀器
第9章 Multisim 14仿真軟件與仿真實驗
附錄 常用元器件及集成芯片參考
參考文獻