電學與電子學 Electronics
電路、半導體、訊號和邏輯。測量電流和電壓,以探索電子電路。
30 實驗
閱讀解釋以及完成所有六個步驟,所花費的時間可能因人而異。
直流電路基爾霍夫定律
測量兩個源匯聚時,分支電流的方向和幅值。分別對每個迴路新增電壓,以檢查能量守恆。
直流電路分壓與可變電阻
調整電位器的位置,以控制輸出電壓。 找出連線負載時,輸出電壓的變化原因。
直流電路電池內阻
根據負載變化,測量端電壓和電流,並確定內阻。
直流電路惠斯通電橋
調節可變電阻,找到檢流計電流為 0 的平衡條件。
直流電路導線長度、粗細、材質與電阻
改變導線的長度和橫截面積,以比較電阻。 具有相同形狀的材料,其電阻可能會因材料的不同而不同。
直流電路電功率、焦耳熱與保險絲
調整電流和加熱時間,以比較加熱效果以及導致電路熔斷的條件。
電容和電感RC 充放電
觀察電阻-電容電路中電壓逐漸變化。 在一個時間常數的時間內測量電壓。
電容和電感平行板電容器
改變電極和介電,並比較在電池連線或斷開時,電荷和電壓。
電容和電感RL 電路與自感
觀察電感電流的滯後,並使用電阻和電感來測量時間常數。
電容和電感電磁鐵的強度
比較磁力強度和磁極方向,隨著線圈數、電流和鐵芯的變化。
電容和電感直流馬達
觀察換向器的作用,以及反電動勢如何決定轉速。
AC 和功率交流與有效值
比較交流(AC)和直流(DC)下的平均加熱,以求出均方根電壓。
AC 和功率示波器測量
調節時間軸和電壓軸的刻度,在波形的兩個點放置遊標。利用遊標間距求出週期和頻率。
AC 和功率RLC 串聯諧振
使用掃頻來定位最大電流,並考察共振時的相位。
AC 和功率變壓器
使用轉比來檢查電壓、電流以及傳輸功率的變化。
AC 和功率輸電損耗與高壓輸電
保持輸入功率不變,並比較在不同傳輸電壓和電線尺寸下造成的損耗。
半導體器件二極體伏安特性
將電壓施加到二極體和串聯電阻,並記錄實際的器件電壓和電流。比較正向偏置和反向偏置。
半導體器件整流與濾波電路
比較半波和全波輸出,以及平滑電容引起的波紋減小的效果。
半導體器件LED 顏色與普朗克常數
找出並記錄每個 LED 顏色的啟動電壓。根據臨界電壓與頻率的斜率,估算出普朗克常數。
半導體器件電晶體開關
使用小基極電流來控制負載,並區分截止、工作區和飽和區。
半導體器件電晶體放大器
調整偏置和輸入振幅,以觀察倒相放大和飽和現象。
感測器及模擬訊號光感測器與自動路燈
調整環境照明和參考電阻,以設定在黑暗中自動開啟的路燈。
感測器及模擬訊號製作熱敏電阻溫度計
構建一個耐溫校準曲線,並根據測量電壓推斷溫度。
感測器及模擬訊號運算放大器
使用電阻比來設定增益,並找到輸出在電源軌上失真。
感測器及模擬訊號RC 濾波器與頻率響應
使用頻率響應和輸入/輸出波形,比較低通濾波器和高通濾波器。
數位邏輯與控制邏輯閘
切換輸入,記錄邏輯閘輸出。將 NAND 線路修改,構建 AND、OR 和 NOT 門。
數位邏輯與控制二進位加法器
將半加器和全加器連線起來,用於檢查 4 位加法以及進位傳播。
數位邏輯與控制觸發器與計數器
比較鎖存器的狀態記憶、上升沿觸發器以及 4 位計數器的循環。
數位邏輯與控制ADC 取樣與量化
將取樣誤差和量化誤差分離,並檢查慢速取樣是否揭示不同的頻率。
數位邏輯與控制PWM 亮度與速度控制
改變工作週期和頻率,比較脈衝、平均電壓與負載響應。