《电路原理实验》课程教学大纲（本科）

1、电路原理实验(Electric Circuit Experiment)课程代码：05410007学 分：0.5学 时：16 (其中：课堂教学学时：0实验学时：16上机学时：0课程实践学 时：0)先修课程：大学物理实验、电路原理A(I)适用专业：生物医学工程教 材：电路实验与Multisim仿真设计，陈晓平、李长杰，机械工业出版社， 2015.7一、课程目标电路原理实验课程是生物医学工程等电专业的一门重要的基础实验课程，是培养学 生分析问题、解决问题和动手实践能力的重要环节。通过本课程的学习，能够培养学生 有关电路连接、电工测量及故障排除等基本实验技能，掌握常用仪器仪表的基本原理、 使用与选择方

2、法，学习数据的采集与处理、各种现象的观察与分析，学会熟练使用 Multisim软件对电路性能进行仿真分析。为今后从事工程技术工作、科学研究以及开拓 技术领域工作打下坚实的基础。(-)知识方面掌握测量与分析直流电路参数和基本性能的方法，通过分析实验数据，加深对 于电阻网络节点电压、戴维宁定理的理解和认识；掌握交流电路中电压表、电流表和功率表的正确使用方法，加深对阻抗、阻抗 角和相位角等概念的理解；掌握分析交流电路基本性能的方法，通过观察二阶RLC串 联电路的动态过程、RLC串联谐振电路的特性、并联交流电路中的谐振现象、交流电路 中的互感现象以及三相电路的电路参数的测量，对实验参数或结果进行合理分

3、析和解 释，验证电路特性，加深对相关电路原理知识的理解。(二)能力与素质方面能够应用Multisim软件搭建电路图，能够使用虚拟仪器，分析电阻网络的结点 电压；能够熟练掌握线性有源一端口网络开路电压、输入电阻的测量方法；能够运用 测量数据验证戴维宁定理;能够运用Multisim软件分析二阶RLC串联电路在直流电压和方波激励下的欠阻尼和过阻尼响应波形；能够熟练使用交流电压表、交流电流表和功率表测量元件的等效参数；能够运用Multisim仿真软件分析RLC串联谐振电路的特性；掌握测绘通用谐 振曲线的方法，理解Q值对通用谐振曲线的影响；能够掌握日光灯电路的连接；理解电容与感性支路并联时电路中的谐振现

4、象； 掌握提高功率因数的方法；能够用交流法测定同名端，用互感电动势法测量耦合线圈的互感系数；能够熟练测量三相星形负载电路的各电压、电流及功率；通过实验验证对称三 相电路的线电压和相电压、线电流和相电流之间的关系；理解三相四线制系统的中线的 作用；能逐步培养学生的逻辑思维能力、判断和归纳能力；能培养学生基于实验方案 构建复杂实验电路的能力；能通过实验过程获得与团队成员协作的能力及组织能力。二,课程目标与专业毕业要求指标点的对应关系本课程支持的毕业要求指标点如下：指标点4.掌握电子、计算机和信息处理等专业基本知识，通过生物医学信号的获 取，具备对其进行分析、处理、模拟和识别的能力；指标点5.能够熟

5、练掌握并应用各种电子仪器与设备，具备对医学电子设备进行分 析、研发和使用维护的能力；指标点6.能够基于生物医学工程领域的相关背景知识，进行合理分析，评价医学 电子设备与装置的设计方案对社会、健康、平安、法律以及文化的影响，并理解应承当 的责任；指标点9.具有自主学习的意识，树立终身学习的决心，可以通过各种现代化的工 具与手段，不断学习，以提高自身适应社会的能力。业要求指标点课程目标指标点4指标点5指标点6指标点9课程目标1.1课程目标1.2q课程目标2.1qq课程目标2.2课程目标2.3课程目标2.4q课程目标2.5课程目标2.6课程目标2.7课程目标2.8课程目标2.9三、本课程开设的实验工

6、程编号实验工程名称学时类型要求对应的课程目标1直流电路的节点电压分析2验证性必做1.1, 2.1, 2.92戴维宁定理2验证性必做1.1, 22 2.93RLC串联电路的动态过程分析2验证性必做1.2, 2.3, 2.94交流参数的测量2验证性必做1.2, 2.4, 2.95谐振电路的分析2验证性必做1.2, 2.5, 2.96并联交流电路的谐振及功率的提高2验证性必做1.2, 2.6, 2.97交流电路中的互感2验证性必做1.2, 2.7, 2.98三相电路的电流、电压及功率2验证性必做1.2, 2.8, 2.9实验1.直流电路的节点电压分析1、实验目的与要求熟练掌握Multisim软件分析

7、电路的基本方法；分析电阻网络的结点电压。2、实验主要内容利用Multisim软件正确画出电路的原理图；利用虚拟仪表测量电路中各结点的电压并记录下来。3、实验结果分析整理测量的各结点电压数据，与理论计算结果进行比拟。(2)总结使用Multisim软件分析电路的步骤和考前须知。实验2.戴维宁定理1、实验目的与要求学习线性有源一端口网络等效参数的测量方法；加深对戴维宁定理的理解。2、实验主要内容(1)用直接法、补偿法测有源线性一端口网络的开路电压;用半电压法测量输入电阻。(2)将不同方法测出的等效电路与有源线性一端口网络分别带相同的负载，测得对应 的负载电流。3、实验结果分析(1)整理实验数据，验证

8、戴维宁定理；(2)比拟不同方法测得的电流值，分析误差原因。实验3. RLC串联电路的动态过程分析1、实验目的与要求应用Multisim软件分析二阶RLC串联电路的动态过程，观察并分析在直流电压和 方波激励下的欠阻尼和过阻尼响应波形及其状态轨迹。2、实验主要内容(1)观察并记录直流电压下二阶RLC串联电路过阻尼、欠阻尼情况下的零输入响应 和零状态响应及其状态轨迹。(2)观察并记录二阶RLC串联电路的方波响应及其状态轨迹。3、实验结果分析(1)绘制出直流电压下零状态、零输入响应的电压、电流波形图及其状态轨迹；(2)绘制出方波激励下欠阻尼、过阻尼情况下的状态轨迹。实验4.交流参数的测量1、实验目的与

9、要求熟练使用交流电压表、交流电流表和功率表测量元件的等效参数；加深阻抗、阻抗 角和相位角等概念的理解。2、实验主要内容(1)用交流电压表、交流电流表和功率表分别测出电阻元件两端的电压有效值、流过 元件的电流有效值和元件所消耗的有功功率；(2)同样的方法测出电容元件、电感线圈的各参数；(3)将电阻、电容器和电感线圈串联作为被测元件，测量其总电压、总电流和功率以 及各元件两端的电压。3、实验结果分析(1)整理测量数据，并计算相应待测元件的元件参数；(2)根据测得的数据及计算结果，按比例绘出相应的相量图。实验5.谐振电路的分析1、实验目的与要求使用Multisim软件分析谐振电路的特性；分析电路参数

10、对串联谐振电路的影响；掌 握测绘通用谐振曲线的方法。2、实验主要内容(1)观察RLC串联电路的谐振现象，确定电路的谐振点；(2)学习测绘RLC串联谐振电路的通用谐振曲线的方法，了解电路Q值对通用谐振 曲线的影响。3、实验结果分析(1)整理测量数据，绘出通用谐振曲线，利用此曲线，计算电路品质因数和通频带。(2)总结RLC串联谐振电路的特点。实验6.并联交流电路的谐振及功率的提高1、实验目的与要求观察并研究电容与感性支路并联时电路中的谐振现象；掌握提高功率因数的方法； 学会日光灯电路的连接。2、实验主要内容(1)正确连接日关灯电路，测量电路的功率、电流、电源电压、灯管两端电压及镇流 器两端电压；(

11、2)接入电容箱，逐渐增加电容值，观察总电流、灯光支路电流及电容支路电流的变 化。3、实验结果分析(1)整理测量数据，找出谐振点。比拟谐振点的总电流和各支路电流的大小。(2)总结并联谐振电路的特点。实验7.交流电路中的互感1、实验目的与要求观察交流电路中的互感现象；掌握同名端的测定；掌握互感系数的测量方法。2、实验主要内容(1)观察互感现象；(2)用交流法测定同名端；(3)用互感电动势法测量耦合线圈的互感系数。3、实验结果分析(D说明并解释实验中所观察到的现象；(2)整理实验结果，画出测定互感的电路，计算所测互感系数。实验8.三相电路的电流、电压及功率1、实验目的与要求熟练使用交流测量仪表测量电

12、压、电流及功率；验证对称三相电路的线电压和相电 压、线电流和相电流之间的关系；理解三相四线制系统的中线的作用。2、实验主要内容(1)测定三相电源的相序；(2)测量三相星形联接电路的各种参数：即对称星形负载有中线、对称星形负载无中 线、不对称星形负载有中线、不对称星形负载无中线这四种情况下，电路中的各电压、 电流及功率。3、实验结果分析(1)整理测量数据，计算相应的三相总功率，比拟各种情况下相、线各量的关系。(2)总结对称三相电路、不对称三相电路的特点，说明中线的作用。四 学时分配及教学方法及对指标点的支撑实验内容教学形式及学时分配教学方法对指标点的支持课堂教学实验上机课程实践小计实验1.直流电

13、路的节点电压分析22讲授、演示、仿真实验4、 5、 6、 9实验2.戴维宁定理22讲授、演示、实际操作4、 5、 6、 9实验3. RLC串联电路的动态过程分析22讲授、演示仿真实验4、 5、 6、 9实验4.交流参数的测量22讲授、演示实际操作4、 5、 6、 9实验5.谐振电路的分析22讲授、仿真实验4、 5、 6、 9实验6.并联交流电 路的谐振及功率的提 高22讲授、实际操作4、 5、 6、 9实验7.交流电路中 的互感22讲授、实际操作4、 5、 6、 9实验8.三相电路的电流、电压及功率22讲授、实际操作4、 5、 6、 9合计1616五 课程考核与毕业要求达成度计算（一）考核方式

14、实验工程考核要求本实验课程以考查为主，考核的内容包括实验过程的表现（其中包含分析与解决问 题的能力）、实验报告的质量及实验的出勤率。分析与解决问题的能力采用提问和现场 操作的方式进行。分析、判断与归纳实验现象、处理实验数据的能力通过实验报告进行 考查。实验课程成绩评定实验成绩中出勤占10%,实验过程表现占60%、实验报告及思考题占30%。指导 教师以课堂提问抽查、实验过程和实验报告为依据进行评分，给出每次实验成绩并记录在册。成绩组成 与权重考核/评价环节分值考核/评价细那么对应的毕业要求指标点出勤、预习10%出勤状况，预习评价10能按时到勤，遵守实验规定，不损坏实 验设备（占5%）；能够预习，并理解实 验原理及目的（占5%）。6实验过程60%实验中的表现60按照预设方案操作实验设备、仪表，正 确完成实验（占25%）；实验结果的准 确性（占20%）；利用所学知识分析解 决问题的能力（占15%）。各个实验在 总分中所占权重系数以课时数为标准。4、 5、 6、 9实验报告实验报告评价30主要考察学生对实验结果进行分析和430%实验数据进行处理的能力。要求报告字 迹工整、格式规范（占10%）；数据准 确（占10%）；并按要求完成相应思考 题（10%）。（二）本课程毕业要求达成度计算1.计算方法：实验成绩;出勤预习x