電路分析綜合實驗平臺，電路分析實驗箱
2025-10-13 07:58電路分析是電子工程、電氣工程及相關領域的基礎學科，主要研究電路中電壓、電流、功率等物理量的關系及其變化規(guī)律。以下是電路分析的核心內(nèi)容、方法及學習建議的詳細說明：
一、電路分析的核心內(nèi)容
基本元件與定律
元件：電阻（R）、電容（C）、電感（L）、獨立電源（電壓源/電流源）、受控源（如VCVS、VCCS）。
定律：
基爾霍夫定律：
KCL（電流定律）：節(jié)點電流代數(shù)和為零。
KVL（電壓定律）：回路電壓代數(shù)和為零。
歐姆定律：電壓與電流的關系（V=IR）。
電路分析方法
等效變換法：
電阻串聯(lián)/并聯(lián)：簡化電路結構。
星三角變換：處理復雜網(wǎng)絡。
電源等效：電壓源與電流源的互換。
節(jié)點電壓法：以節(jié)點電壓為變量，列寫KCL方程。
網(wǎng)孔電流法：以網(wǎng)孔電流為變量，列寫KVL方程。
疊加定理：線性電路中，響應為各獨立源單獨作用的疊加。
戴維南/諾頓定理：將復雜電路等效為簡單電源模型。
特勒根定理：基于功率守恒的拓撲驗證方法。
動態(tài)電路分析
一階電路：RC/RL電路的零輸入響應、零狀態(tài)響應、全響應。
二階電路：RLC串聯(lián)/并聯(lián)電路的振蕩與衰減。
階躍響應與沖激響應：系統(tǒng)對輸入信號的時域響應。
交流電路分析
相量法：將正弦信號轉換為復數(shù)形式，簡化計算。
阻抗與導納：電阻、電容、電感的復數(shù)表示。
功率分析：有功功率、無功功率、視在功率、功率因數(shù)。
諧振電路：串聯(lián)諧振與并聯(lián)諧振的條件及特性。
一、概述
電路分析實驗平臺以箱式設計，集電源、測量用電表、實驗模塊于一體，實驗箱連接部分采用了鎖緊疊插式鍍金大孔，連接可靠、壽命長，實驗數(shù)據(jù)精確，面板采用了雙面板敷銅制作工藝，正面為線路原理，反面為具體線路分布和元件，使學生在實驗時對原理一目了然。
二、主要組成部件
電路分析實驗平臺由鋁木合金材料制作箱體，無任何污染源，箱體內(nèi)含直流穩(wěn)壓工作電源、實驗用恒流源和恒壓源、測量用直流電流表、直流電壓表、實驗電路模塊區(qū)等組成。
三、主要技術指標
1）輸入交流AC：220V±10%。
2）直流穩(wěn)壓輸出：2組DC：±12V/1.5A，1組DC：5V/1.5A。
3）直流穩(wěn)壓可調(diào)輸出:1組DC:0～±24V/1A連續(xù)可調(diào)輸出,電壓調(diào)節(jié)采用高精度進口電位器,精度%0.1。每路電源均有短路保護自動恢復功能。
4）恒流源：0～50mA可調(diào)恒流源輸出，恒流輸出調(diào)節(jié)采用高精度進口電位器,精度%0.1。有開路保護功能。
5) 函數(shù)發(fā)生器:輸出波形：方波、三角波、正弦波,頻率范圍：分四檔10HZ～100HZ、100HZ～1KHZ、1KHZ～10KHZ、10KHZ～100KHZ。頻率調(diào)節(jié)采用高精度進口電位器,精度%0.1。
6）配置0-100Ω和0-100K連續(xù)可調(diào)電位器各一個。
7）提供數(shù)字式直流電流表2只，各分0~2mA 、0~20mA、0~200mA 共3檔測量。
8）提供數(shù)字式直流電壓表1只，分200mV、2V、20V、200V共4檔測量。
9）設計有一組導線通斷測試電路，方便實驗導線在線測試。
10)實驗器件組成：有l(wèi)～2W電阻25只、電容8只、電感6只、進口高精度電位器6只(2只500、2只1K、1只5K、1只100K)，運放四組等，這些器件包含下列實驗模塊中:1）元器件伏安特性的測量;2）電路中電位的研究;3）戴維南定理和諾頓定理;4）疊加定理和互易定理;5) 基爾霍夫定律的驗證;6）一階動態(tài)電路;7）二階動態(tài)電路;8）負阻抗變換器電路;9）R、L、C串、并聯(lián)諧振電路;10）受控源VCVS、VCCS電路;11）回轉器電路。
11）留有擴展模塊接入?yún)^(qū)，尺寸155×98mm,可以任意擴展其它實驗模塊。
12）實驗板用進口環(huán)保2mm厚敷銅板,以雙面板和無鉛噴錫制作工藝制成。防止了實驗連接插孔用多了出現(xiàn)松動掉落現(xiàn)象的發(fā)生。
13）安全保護措施：設計有電源輸入輸出專用保護電路板，具有接地保護、漏電過載過流保護功能，具有誤操作保護功能；安全性符合相關的國標標準，所有材質(zhì)均符合環(huán)保標準。
14)機箱：堅固型鋁合金框架，厚實的 ABS 塑料包角。
15）配套虛擬仿真實驗軟件，可仿真所有實驗例程。
四、主要實驗項目
1）基本電工儀表的使用與測量誤差的計算
2）減少儀表測量誤差的方法
3) 電阻的串聯(lián)、并聯(lián)和混聯(lián)
4) 電路故障分析
5）線性與非線性元件的伏安特性。
6)電位及其與電壓關系的研究。
7）基爾霍夫定理。
8）疊加定理。
9）電壓源與電流源的等效變換。
10）戴維南及諾頓定理。
11）受控源VCVS、VCCS的實驗。
12）典型電信號的觀察和測量。
13）RC一階電路的響應測試。
14）二階電路的響應測試。
15) RC選頻網(wǎng)絡特性測試。
16) R、L、C串聯(lián)諧振電路的研究。
17）R、L、C并聯(lián)諧振電路的研究。
18) 雙口網(wǎng)絡測試。
19）回轉器實驗
20) 其它電路的研究
五、該實訓室配置十字螺絲刀5把。
六、實驗箱配置表
一、電路分析的核心內(nèi)容
基本元件與定律
元件：電阻（R）、電容（C）、電感（L）、獨立電源（電壓源/電流源）、受控源（如VCVS、VCCS）。
定律：
基爾霍夫定律：
KCL（電流定律）：節(jié)點電流代數(shù)和為零。
KVL（電壓定律）：回路電壓代數(shù)和為零。
歐姆定律：電壓與電流的關系（V=IR）。
電路分析方法
等效變換法：
電阻串聯(lián)/并聯(lián)：簡化電路結構。
星三角變換：處理復雜網(wǎng)絡。
電源等效：電壓源與電流源的互換。
節(jié)點電壓法：以節(jié)點電壓為變量，列寫KCL方程。
網(wǎng)孔電流法：以網(wǎng)孔電流為變量，列寫KVL方程。
疊加定理：線性電路中，響應為各獨立源單獨作用的疊加。
戴維南/諾頓定理：將復雜電路等效為簡單電源模型。
特勒根定理：基于功率守恒的拓撲驗證方法。
動態(tài)電路分析
一階電路：RC/RL電路的零輸入響應、零狀態(tài)響應、全響應。
二階電路：RLC串聯(lián)/并聯(lián)電路的振蕩與衰減。
階躍響應與沖激響應：系統(tǒng)對輸入信號的時域響應。
交流電路分析
相量法：將正弦信號轉換為復數(shù)形式，簡化計算。
阻抗與導納：電阻、電容、電感的復數(shù)表示。
功率分析：有功功率、無功功率、視在功率、功率因數(shù)。
諧振電路：串聯(lián)諧振與并聯(lián)諧振的條件及特性。
DB-SD43 電路分析實驗平臺
電路分析實驗平臺以箱式設計，集電源、測量用電表、實驗模塊于一體，實驗箱連接部分采用了鎖緊疊插式鍍金大孔，連接可靠、壽命長，實驗數(shù)據(jù)精確，面板采用了雙面板敷銅制作工藝，正面為線路原理，反面為具體線路分布和元件，使學生在實驗時對原理一目了然。
二、主要組成部件
電路分析實驗平臺由鋁木合金材料制作箱體，無任何污染源，箱體內(nèi)含直流穩(wěn)壓工作電源、實驗用恒流源和恒壓源、測量用直流電流表、直流電壓表、實驗電路模塊區(qū)等組成。
三、主要技術指標
1）輸入交流AC：220V±10%。
2）直流穩(wěn)壓輸出：2組DC：±12V/1.5A，1組DC：5V/1.5A。
3）直流穩(wěn)壓可調(diào)輸出:1組DC:0～±24V/1A連續(xù)可調(diào)輸出,電壓調(diào)節(jié)采用高精度進口電位器,精度%0.1。每路電源均有短路保護自動恢復功能。
4）恒流源：0～50mA可調(diào)恒流源輸出，恒流輸出調(diào)節(jié)采用高精度進口電位器,精度%0.1。有開路保護功能。
5) 函數(shù)發(fā)生器:輸出波形：方波、三角波、正弦波,頻率范圍：分四檔10HZ～100HZ、100HZ～1KHZ、1KHZ～10KHZ、10KHZ～100KHZ。頻率調(diào)節(jié)采用高精度進口電位器,精度%0.1。
6）配置0-100Ω和0-100K連續(xù)可調(diào)電位器各一個。
7）提供數(shù)字式直流電流表2只，各分0~2mA 、0~20mA、0~200mA 共3檔測量。
8）提供數(shù)字式直流電壓表1只，分200mV、2V、20V、200V共4檔測量。
9）設計有一組導線通斷測試電路，方便實驗導線在線測試。
10)實驗器件組成：有l(wèi)～2W電阻25只、電容8只、電感6只、進口高精度電位器6只(2只500、2只1K、1只5K、1只100K)，運放四組等，這些器件包含下列實驗模塊中:1）元器件伏安特性的測量;2）電路中電位的研究;3）戴維南定理和諾頓定理;4）疊加定理和互易定理;5) 基爾霍夫定律的驗證;6）一階動態(tài)電路;7）二階動態(tài)電路;8）負阻抗變換器電路;9）R、L、C串、并聯(lián)諧振電路;10）受控源VCVS、VCCS電路;11）回轉器電路。
11）留有擴展模塊接入?yún)^(qū)，尺寸155×98mm,可以任意擴展其它實驗模塊。
12）實驗板用進口環(huán)保2mm厚敷銅板,以雙面板和無鉛噴錫制作工藝制成。防止了實驗連接插孔用多了出現(xiàn)松動掉落現(xiàn)象的發(fā)生。
13）安全保護措施：設計有電源輸入輸出專用保護電路板，具有接地保護、漏電過載過流保護功能，具有誤操作保護功能；安全性符合相關的國標標準，所有材質(zhì)均符合環(huán)保標準。
14)機箱：堅固型鋁合金框架，厚實的 ABS 塑料包角。
15）配套虛擬仿真實驗軟件，可仿真所有實驗例程。
四、主要實驗項目
1）基本電工儀表的使用與測量誤差的計算
2）減少儀表測量誤差的方法
3) 電阻的串聯(lián)、并聯(lián)和混聯(lián)
4) 電路故障分析
5）線性與非線性元件的伏安特性。
6)電位及其與電壓關系的研究。
7）基爾霍夫定理。
8）疊加定理。
9）電壓源與電流源的等效變換。
10）戴維南及諾頓定理。
11）受控源VCVS、VCCS的實驗。
12）典型電信號的觀察和測量。
13）RC一階電路的響應測試。
14）二階電路的響應測試。
15) RC選頻網(wǎng)絡特性測試。
16) R、L、C串聯(lián)諧振電路的研究。
17）R、L、C并聯(lián)諧振電路的研究。
18) 雙口網(wǎng)絡測試。
19）回轉器實驗
20) 其它電路的研究
五、該實訓室配置十字螺絲刀5把。
六、實驗箱配置表
| 序號 | 名稱 | 說明 | 數(shù)量 |
| 1 | 實驗主機箱 | 含詳細技術指標里全部軟硬件 | 1臺 |
| 2 | 2號實驗用導線 | 長0.5米 | 25根 |
| 3 | 交流電源線 | 長1.5米 | 1根 |
| 4 | 電流測試線 | 長0.5米 | 1根 |
| 5 | 實驗指導書 | 1本 | |
| 6 | 保險絲 | 2支 |
