电学与电子学 Electronics
电路、半导体、信号和逻辑。测量电流和电压,以探索电子电路。
30 实验
阅读解释以及完成所有六个步骤,所花费的时间可能因人而异。
直流电路基尔霍夫定律
测量两个源汇聚时,分支电流的方向和幅值。分别对每个回路添加电压,以检查能量守恒。
直流电路分压与可变电阻
调整电位器的位置,以控制输出电压。 找出连接负载时,输出电压的变化原因。
直流电路电池内阻
根据负载变化,测量端电压和电流,并确定内阻。
直流电路惠斯通电桥
调节可变电阻,找到检流计电流为 0 的平衡条件。
直流电路导线长度、粗细、材质与电阻
改变导线的长度和横截面积,以比较电阻。 具有相同形状的材料,其电阻可能会因材料的不同而不同。
直流电路电功率、焦耳热与熔断器
调整电流和加热时间,以比较加热效果以及导致电路熔断的条件。
电容和电感RC 充放电
观察电阻-电容电路中电压逐渐变化。 在一个时间常数的时间内测量电压。
电容和电感平行板电容器
改变电极和介电,并比较在电池连接或断开时,电荷和电压。
电容和电感RL 电路与自感
观察电感电流的滞后,并使用电阻和电感来测量时间常数。
电容和电感电磁铁的强度
比较磁力强度和磁极方向,随着线圈数、电流和铁芯的变化。
电容和电感直流电动机
观察换向器的作用,以及反电动势如何决定转速。
AC 和功率交流与有效值
比较交流(AC)和直流(DC)下的平均加热,以求出均方根电压。
AC 和功率示波器测量
调节时间轴和电压轴的刻度,在波形的两个点放置游标。利用游标间距求出周期和频率。
AC 和功率RLC 串联谐振
使用扫频来定位最大电流,并考察共振时的相位。
AC 和功率变压器
使用转比来检查电压、电流以及传输功率的变化。
AC 和功率输电损耗与高压输电
保持输入功率不变,并比较在不同传输电压和电线尺寸下造成的损耗。
半导体器件二极管伏安特性
将电压施加到二极管和串联电阻,并记录实际的器件电压和电流。比较正向偏置和反向偏置。
半导体器件整流与滤波电路
比较半波和全波输出,以及平滑电容引起的波纹减小的效果。
半导体器件LED 颜色与普朗克常数
找出并记录每个 LED 颜色的启动电压。根据阈值电压与频率的斜率,估算出普朗克常数。
半导体器件晶体管开关
使用小基准电流来控制负载,并区分截止、工作区和饱和区。
半导体器件晶体管放大器
调整偏置和输入振幅,以观察倒相放大和饱和现象。
传感器及模拟信号光传感器与自动路灯
调整环境照明和参考电阻,以设置在黑暗中自动开启的路灯。
传感器及模拟信号制作热敏电阻温度计
构建一个耐温校准曲线,并根据测量电压推断温度。
传感器及模拟信号运算放大器
使用电阻比来设置增益,并找到输出在电源轨上失真。
传感器及模拟信号RC 滤波器与频率响应
使用频率响应和输入/输出波形,比较低通滤波器和高通滤波器。
数字逻辑与控制逻辑门
切换输入,记录逻辑门输出。将 NAND 线路修改,构建 AND、OR 和 NOT 门。
数字逻辑与控制二进制加法器
将半加器和全加器连接起来,用于检查 4 位加法以及进位传播。
数字逻辑与控制触发器与计数器
比较锁存器的状态记忆、上升沿触发器以及 4 位计数器的循环。
数字逻辑与控制ADC 采样与量化
将采样误差和量化误差分离,并检查慢速采样是否揭示不同的频率。
数字逻辑与控制PWM 亮度与速度控制
改变占空比和频率,比较脉冲、平均电压与负载响应。