电路分析基础实验教程

内容体系完整，层次清晰，涵盖基础实验、仿真实验、设计实验、综合实验、创新实验。

软硬融合，形式多元；循序渐进，适配性强；贴近工程，注重应用。

本教材是为满足高等学校电路原理实验教学改革与人才培养需求，依据“电路分析基础”课程教学大纲精心编写的实践性教材。它整合基础实验、仿真实验、设计实验、综合实验与创新实验于一体，致力于培养学生的实验操作能力、电路分析能力、创新设计能力和计算机应用能力，助力学生筑牢电路理论根基，提升工程实践素养，为后续电类专业课程学习与工程应用奠定坚实基础。

一、教材定位与编写背景

在电气电子技术迅猛发展的今天，电路实验教学不仅是对理论知识的验证，更是学生工程思维与实践能力培养的关键环节。本教材紧密贴合电类专业人才培养方案的知识结构要求，紧跟科技发展前沿，注重实验教学的系统性、实用性和创新性，可作为高等院校电工、电子、通信及相关专业“电路分析基础”课程的实验教材，也可作为课程设计、创新实践活动的参考书，为学生搭建起从理论认知到工程实践的桥梁。

二、教材内容与特色

1．内容体系完整，层次清晰

本教材共分六章，各章节既相对独立又相互衔接，形成完整的实验教学体系。

第一章 绪论：阐述实验课程的目的、意义及教学方法和措施，以及实验操作、规范、要求、安全注意事项，为后续实验学习指明方向、奠定基础。

第二章 基础实验：包含15个基础实验，从常用电子元器件的检测、元件特性的伏安测量、电源等效变换，到基尔霍夫定律、叠加定理、戴维南定理等基本电路定律验证及受控源特性测试，再到交流电路参数测定、一阶RC电路时域响应、RLC串联谐振、三相电路等实验，全面覆盖电路分析基础核心知识点，强化学生对基础理论的理解和对基本实验技能的掌握。

第三章 仿真实验：设置7个仿真实验，即汽车点火电路、相序指示器、RC一阶电路动态过程、二端口网络测试、RLC串联谐振、最大功率传输定理、三相平衡电路，借助Multisim软件实现电路的虚拟设计与分析，培养学生的电路仿真思维与设计能力，打破实验设备和场地的限制。

第四章 设计实验：编排11个设计实验，涵盖电路元件伏安特性与电位电压测绘、电路故障分析、电源等效变换、有源二端网络等效参数研究、最大功率传输条件研究、RC一阶电路响应测试、正弦稳态相量分析、三相电路综合测量、互感与周期信号观察、交流电路特性研究、负阻抗变换器和回转器研究等内容，引导学生自主设计实验方案、解决实际问题，提升工程设计能力。

第五章 综合实验：包含5个综合实验，如函数/任意波形发生器使用、示波器等仪器综合操作、多源供电切换系统、电缆故障定位、人体电阻触电防护等，融合多个知识点与实际应用场景，锻炼学生的综合应用与系统分析能力。

第六章 创新实验：设计4个创新实验，包括太阳能最大功率传输优化、RLC串联电路“跳水式”阻尼调节、二阶电路阶跃响应与汽车悬架仿真、二端口网络“黑箱”参数测定等，聚焦前沿应用与创新设计，激发学生的创新意识和科研潜力。

2．编写特色突出，聚焦能力培养

（1）软硬融合，形式多元：除传统的实验原理、电路、数据表格外，增设预习要求、思考题等板块，同时融入EDA软件仿真（附录详细讲解Multisim 14的使用方法），实现“硬件实验+软件仿真”的优势互补，使实验教学更具开放性和时代性。

（2）循序渐进，适配性强：实验遵循“由简入繁、由基础到创新”的认知规律编排，既满足不同层次学生的学习需求，也方便教师根据教学学时、设备条件灵活选取内容，实现因材施教。

（3）贴近工程，注重应用：多个实验（如电缆故障定位、人体触电防护等）紧扣工程实际场景，培养学生的工程意识和解决实际问题的能力，为其后续专业学习与职业发展赋能。

三、编写团队与致谢

本教材由佳木斯大学张玲玉、李德庆、李凤霞、张琳任主编（负责全书统稿工作），佳木斯大学苏晓光、刘美玲、玄子玉任副主编，刘德胜任主审，佳木斯大学赵玉志、西门子（中国）有限公司数字化工业集团常子龙参加了编写。其中第一章由张玲玉编写，第二章由李德庆编写，第三章由苏晓光编写，第四章由李凤霞编写，第五章和第六章由张琳编写，附录A由玄子玉编写，附录B由赵玉志和常子龙编写，附录C由刘美玲编写。本教材在黑龙江省教育科学“十五五”规划2026年度青年专项课题：“人工智能+教育”背景下地方高校新工科人才培养模式研究（课题编号：GJD1526096）的资助下完成，教材为该课题的阶段性成果。在本教材编写过程中编者得到了佳木斯大学电子信息实验教学示范中心、佳木斯大学电气工程系、求是科教设备有限公司的大力支持，同时哈尔滨工业大学、齐齐哈尔大学等高校的专家也提出了诸多宝贵建议，在此一并表示感谢。

四、疏漏与反馈

由于编者水平有限，书中难免存在疏漏和不妥之处，恳请读者批评指正。您可将意见或建议发送至邮箱zhang-lingyu2006@163.com，我们将持续完善教材内容来更好地服务于电路分析基础实验教学。

编 者

2026年2月

前言

第一章 绪论 1
第一节 实验课程的目的、意义及教学方法
和措施 1
一、实验课程的目的 1
二、实验课程的意义 2
三、实验课程的教学方法和措施 2
第二节 实验的操作规范与要求 3
一、实验前的基本流程 3
二、实验的操作规程 4
三、实验报告的要求 5
第三节 实验过程安全注意事项 6
一、实验室供电系统 6
二、零线与保护地线的区别 6
三、注意人身和仪器设备的安全 7
本章小结 8
第二章 基础实验 9
第一节 常用电子元器件的检测 9
一、实验目的 9
二、实验器材 9
三、预习内容 10
四、实验原理 10
五、实验内容 10
六、注意事项 11
七、实验报告要求 11
八、思考题 11
第二节 元件特性的伏安测量法 11
一、实验目的 11
二、实验器材 12
三、预习内容 12
四、实验原理 12
五、实验内容 14
六、注意事项 17
七、实验报告要求 18
八、思考题 18
第三节 实际电压源与实际电流源的等效
变换 19
一、实验目的 19
二、实验器材 19
三、预习内容 19
四、实验原理 20
五、实验内容 21
六、注意事项 22
七、实验报告要求 23
八、思考题 23
第四节 基尔霍夫定律实验 23
一、实验目的 23
二、实验器材 24
三、预习内容 24
四、实验原理 24
五、实验内容 24
六、注意事项 26
七、实验报告要求 26
八、思考题 26
第五节 叠加定理实验 26
一、实验目的 26
二、实验器材 27
三、预习内容 27
四、实验原理 27
五、实验内容 27
六、注意事项 29
七、实验报告要求 29
八、思考题 29
第六节 受控源特性测试 30
一、实验目的 30
二、实验器材 30
三、预习内容 30
四、实验原理 30
五、实验内容 31
六、注意事项 32
七、实验报告要求 33
八、思考题 33
第七节 戴维南定理实验 33
一、实验目的 33
二、实验器材 33
三、预习内容 33
四、实验原理 34
五、实验内容 34
六、注意事项 37
七、实验报告要求 37
八、思考题 37
第八节 交流参数的测定（三表法） 37
一、实验目的 37
二、实验器材 37
三、预习内容 37
四、实验原理 38
五、实验内容 39
六、注意事项 40
七、实验报告要求 40
八、思考题 41
第九节 RC一阶电路的时域响应 41
一、实验目的 41
二、实验器材 41
三、预习内容 41
四、实验原理 41
五、实验内容 44
六、注意事项 44
七、实验报告要求 44
八、思考题 44
第十节 交流参数的测定（三伏法） 45
一、实验目的 45
二、实验器材 45
三、预习内容 45
四、实验原理 45
五、实验内容 46
六、注意事项 47
七、实验报告要求 47
八、思考题 47
第十一节 RLC串联谐振电路的研究 47
一、实验目的 47
二、实验器材 48
三、预习内容 48
四、实验原理 48
五、实验内容 49
六、注意事项 50
七、实验报告要求 50
八、思考题 50
第十二节 功率因数的提高 50
一、实验目的 50
二、实验器材 50
三、预习内容 50
四、实验原理 51
五、实验内容 53
六、注意事项 54
七、实验报告要求 54
八、思考题 54
第十三节 三相交流电路电压、电流的
测量 54
一、实验目的 54
二、实验器材 55
三、预习内容 55
四、实验原理 55
五、实验内容 55
六、注意事项 57
七、实验报告要求 57
八、思考题 57
第十四节 三相电路相序和功率的测量 57
一、实验目的 57
二、实验器材 58
三、预习内容 58
四、实验原理 58
五、实验内容 59
六、注意事项 63
七、实验报告要求 63
八、思考题 63
第十五节 无源二端口网络等效参数的
测定 63
一、实验目的 63
二、实验器材 63
三、预习内容 63
四、实验原理 64
五、实验内容 65
六、注意事项 66
七、实验报告要求 66
八、思考题 66
本章小结 66
第三章 仿真实验 67
第一节 汽车点火电路仿真实验设计方案 67
一、实验目的 67
二、实验器材 68
三、预习内容 68
四、实验原理 68
五、实验内容 68
六、注意事项 69
七、实验报告要求 70
八、思考题 70
第二节 相序指示器仿真实验设计方案 70
一、实验目的 70
二、实验器材 70
三、预习内容 70
四、实验原理 70
五、实验内容 71
六、注意事项 72
七、实验报告要求 72
八、思考题 72
第三节 RC一阶电路的动态过程研究 73
一、实验目的 73
二、实验器材 73
三、预习内容 73
四、实验原理 73
五、实验内容 75
六、注意事项 76
七、实验报告要求 76
八、思考题 76
第四节 二端口网络测试 76
一、实验目的 76
二、实验器材 76
三、预习内容 76
四、实验原理 76
五、实验内容 78
六、注意事项 82
七、实验报告要求 82
八、思考题 82
第五节 RLC串联谐振电路仿真实验设计 82
一、实验目的 82
二、实验器材 82
三、预习内容 82
四、实验原理 82
五、实验内容 85
六、注意事项 88
七、实验报告要求 88
八、思考题 89
第六节 最大功率传输定理实验仿真 89
一、实验目的 89
二、实验器材 89
三、预习内容 89
四、实验原理 89
五、实验内容 90
六、注意事项 93
七、实验报告要求 93
八、思考题 93
第七节 三相平衡电路电压电流关系仿真 93
一、实验目的 93
二、实验器材 94
三、预习内容 94
四、实验原理 94
五、实验内容 94
六、注意事项 98
七、实验报告要求 98
八、思考题 98
本章小结 98
第四章 设计实验 99
第一节 电路元件伏安特性、电位、电压的
测绘 99
一、实验目的 99
二、实验器材 100
三、预习内容 100
四、实验原理 100
五、实验内容 101
六、注意事项 103
七、实验报告要求 104
八、思考题 104
第二节 应用基尔霍夫定律检查和分析
电路故障 104
一、实验目的 104
二、实验仪器 104
三、预习内容 105
四、实验原理 105
五、实验内容 105
六、注意事项 107
七、实验报告要求 107
八、思考题 107
第三节 电压源、电流源及其等效变换 108
一、实验目的 108
二、实验器材 108
三、预习内容 108
四、实验原理 108
五、实验内容 109
六、注意事项 111
七、实验报告要求 111
八、思考题 111
第四节 有源二端网络等效参数的测量方法
研究 111
一、实验目的 111
二、实验器材 111
三、预习内容 112
四、实验原理 112
五、实验内容 113
六、注意事项 115
七、实验报告要求 115
八、思考题 115
第五节 最大功率传输条件的研究 116
一、实验目的 116
二、实验器材 116
三、预习内容 116
四、实验原理 116
五、实验内容 117
六、注意事项 118
七、实验报告要求 118
八、思考题 118
第六节 RC一阶电路的响应与测试 119
一、实验目的 119
二、实验器材 119
三、预习内容 119
四、实验原理 119
五、实验内容 121
六、注意事项 122
七、实验报告要求 122
八、思考题 122
第七节 正弦稳态交流电路相量的研究 123
一、实验目的 123
二、实验器材 123
三、预习内容 123
四、实验原理 123
五、实验内容 125
六、注意事项 127
七、实验报告要求 127
八、思考题 128
第八节 三相电路电压、电流、相序、
功率的测量 128
一、实验目的 128
二、实验器材 128
三、预习内容 128
四、实验原理 129
五、实验内容 130
六、注意事项 134
七、实验报告要求 134
八、思考题 135
第九节 互感线圈、空芯变压器和周期
信号的观察 135
一、实验目的 135
二、实验器材 135
三、预习内容 135
四、实验原理 136
五、实验内容 138
六、注意事项 142
七、实验报告要求 142
八、思考题 142
第十节 交流电路特性研究 143
一、实验目的 143
二、实验器材 143
三、预习内容 143
四、实验原理 143
五、实验内容 148
六、注意事项 152
七、实验报告要求 153
八、思考题 153
第十一节 负阻抗变换器和回转器的研究 153
一、实验目的 153
二、实验器材 154
三、预习内容 154
四、实验原理 154
五、实验内容 157
六、注意事项 159
七、实验报告要求 159
八、思考题 160
本章小结 160
第五章 综合实验 161
第一节 UTG1000X系列函数/任意波形
发生器的使用 161
一、UTG1000X简介 161
二、面板和功能界面介绍 162
三、基本使用方法 164
四、实验内容 167
第二节 示波器、频率计、交流毫伏表的
使用 167
一、实验目的 167
二、实验器材 167
三、预习内容 167
四、实验原理 168
五、实验内容 168
六、注意事项 168
七、实验报告要求 169
八、思考题 169
第三节 基于叠加定理的多源供电切换
系统实验 169
一、实验目的 169
二、实验器材 169
三、预习内容 169
四、实验原理 169
五、实验内容 170
六、注意事项 170
七、实验报告要求 170
八、思考题 170
第四节 基于频域分析法的电缆故障定位 171
一、实验目的 171
二、实验器材 171
三、预习内容 171
四、实验原理 171
五、实验内容 172
六、注意事项 172
七、实验报告要求 172
八、思考题 173
第五节 人体电阻模式下的触电防护
实验 173
一、实验目的 173
二、实验器材 173
三、预习内容 173
四、实验原理 173
五、实验内容 174
六、注意事项 177
七、实验报告要求 177
八、思考题 177
本章小结 178
第六章 创新实验 179
第一节 最大功率传输定理的太阳能优化
实验设计 179
一、实验目的 179
二、实验器材 180
三、预习内容 180
四、实验原理 180
五、实验内容 181
六、注意事项 181
七、实验报告要求 181
八、思考题 182
第二节 RLC串联电路的“跳水式”阻尼
调节实验 182
一、实验目的 182
二、实验器材 182
三、预习内容 182
四、实验原理 183
五、实验内容 184
六、注意事项 185
七、实验报告要求 185
八、思考题 186
第三节 二阶电路的阶跃响应与汽车悬架
仿真 187
一、实验目的 187
二、实验器材 187
三、预习内容 187
四、实验原理 188
五、实验内容 188
六、注意事项 190
七、实验报告要求 190
八、思考题 190
第四节 二端口网络的“黑箱”参数测定
实验 191
一、实验目的 191
二、实验器材 191
三、预习内容 191
四、实验原理 191
五、实验内容 192
六、注意事项 194
七、实验报告要求 194
八、思考题 194
本章小结 195
附录A 电路基本元器件 196
附录B Multisim 14软件的使用 230
附录C 示波器、频率计、交流毫伏表的
使用 252
参考文献 292

1. Ansys Workbench热学仿真指南与实例详解（流固热电耦合Mechanical+Fluent） [周艺 编著]
2. 数据库技术与应用（SQL Server） [主编 沙有闯 朱小娟]
3. 网络规划设计师备考一本通（适配第3版考纲） [夏杰 编著]
4. 八秩芳华 敦品致远——北方工业大学建校80周年征文集 [北方工业大学　编]
5. 大学生素质拓展指导 [郭亮]
6. 移动通信全网建设技术与应用 [主编　向宁　张琦　李智]
7. 大模型通识 [张成文 著]
8. 信息技术与人工智能实训 [主编 彭冬梅]
9. 信息技术与人工智能 [主编 罗茜]
10. 爆笑学英语：句句有梗的英文段子 [丁睿 编著]
11. 2025年湖南省金融业发展报告 [主编 王志辉 任璐]
12. 露易丝•格丽克诗歌中的“自我”研究 [李昂 著]
13. Ansys Workbench Mechanical 机械结构仿真指南与实例详解 [蔡宜时 编著]
14. 基于价值共创的生态文旅战略协同研究—以水利风景区为例 [王腾 董青 周海炜 著]
15. 数字化转型推动旅游产业升级的路径研究 [郭晓丽　著]
16. 中华水文化•水利名人文化 [毕雪燕 马卓 郭凯旋 费昕 马]
17. 遇见通州——副中心文明小书创作大赛获奖作品集 [主编　吕宇翔]
18. 潮白河流域岸带植物及水生生物图谱 [北京市水务规划研究院　著]
19. 用英语讲中国5000情景词 [董妍奇　编著]
20. 泥石流大石块冲击力计算方法实验研究 [易伟 赵怀宝 著]
21. 高职院校“双师型”教师领导力模型构建与应用研究 [杨晓倩　著]
22. 《公共机构节约用水管理办法》释义与实践 [国家机关事务管理局公共机构节能]
23. 绿色低碳发展的公共机构方案——2024-2025年度公共机构绿色低碳转型课题集 [国家机关事务管理局公共机构节能]
24. 数字化转型对企业高质量发展的影响研究 [金英兰　著]
25. 英语教学论与实践探索 [金虹 著]
26. 2025年湖南省文化和旅游业发展报告 [主编 金立槟]
27. 2023年长沙市湘菜餐饮业发展报告 [主编　邓应华 ]
28. 2025年湖南省会展业发展报告 [主编 陈莉]
29. 团体心理辅导 [方雄　著]
30. 中国湘菜文化史 [崔德明 彭文杰 李元敏 方八另]