[實(shí)用新型]多功能教學(xué)電路板

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201320782306.8
• 申請(qǐng)日: 2013-12-04
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN203982644U
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-12-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 賈宇向;宋艷;李潤(rùn)娟;張磊
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 賈宇向;宋艷;李潤(rùn)娟;張磊
• 主分類號(hào): G09B23/18
• 分類號(hào): G09B23/18;G01R31/28
• 代理公司: 無(wú)
• 代理人: 無(wú)

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種多功能教學(xué)電路板，尤其是一種能完成基爾霍夫定律、疊加定理、戴維南定理及諾頓定理驗(yàn)證的電路裝置。?

背景技術(shù)

一般的教學(xué)電路可以實(shí)現(xiàn)對(duì)電流、電壓的測(cè)量，由于電路結(jié)構(gòu)的局限性，可用來(lái)僅僅分析一個(gè)或兩個(gè)定理的測(cè)試。因此我們希望能研制能完成一種可對(duì)基爾霍夫定律、疊加定理、戴維南定理及諾頓定理都能定量分析的電路裝置。?

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型提出一種多功能教學(xué)電路板，具有信號(hào)源的可外接性、電路結(jié)構(gòu)的可調(diào)整性，功能教學(xué)電路模塊用于實(shí)景訓(xùn)練學(xué)生對(duì)于電路課程中基本電子元件性能的具體認(rèn)識(shí)、多網(wǎng)孔電路的焊接構(gòu)建、電子儀表的操作使用、電路主要物理量的多環(huán)境監(jiān)測(cè)、基本電路定律的實(shí)物驗(yàn)證，以及各種電路分析方法如基爾霍夫定理、疊加定理、戴維南定理及諾頓定理的定量分析。?

本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：一種多功能教學(xué)電路板，由基礎(chǔ)電路、信號(hào)源、儀器儀表構(gòu)成；基礎(chǔ)電路包括了五個(gè)排插和三個(gè)電阻R₁、R₂、R₃，三個(gè)電阻為并聯(lián)關(guān)系，每?jī)蓚€(gè)電阻之間均由兩個(gè)排插連接之，排插用于選擇性地接入電源或儀表；其中信號(hào)源可為直流電源、正弦交流電源或非正弦信號(hào)；儀器儀表，可為電流表、電壓表、萬(wàn)用表和示波器；通過(guò)利用排插接入電源或儀表。?

多功能教學(xué)電路板中的基礎(chǔ)電路可以任意與信號(hào)源、儀器儀表有效相連。?

多功能教學(xué)電路板中的基礎(chǔ)電路中三個(gè)電阻相互獨(dú)立，利用排插能使其短路或開(kāi)路，可測(cè)其開(kāi)路電壓、短路電流和等效電阻。?

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有如下有益效果：?

本實(shí)用新型基礎(chǔ)電路中的三個(gè)電阻和五個(gè)排插，利用其可任意接入的特點(diǎn)，順利完成電壓電流的測(cè)試，從而可以完成基爾霍夫定理、疊加定理、戴維南定理及諾頓定理電路原理的驗(yàn)證操作；由于此教學(xué)電路的完整性、操作過(guò)程的便捷性，學(xué)生既可親自完成基礎(chǔ)電路的焊接工作，又可以親自在自己的電路完成原理的驗(yàn)證，真正意義地接觸電路元器件和儀器儀表的使用。另外基礎(chǔ)電路具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、實(shí)現(xiàn)成本較低的優(yōu)點(diǎn)。?

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型的電路示意圖；?

圖2是本實(shí)用新型的基礎(chǔ)電路圖；?

圖3是圖1接入電源后測(cè)試電流電壓的電路示意圖；?

圖4是圖2中u₁單獨(dú)作用電路示意圖；?

圖5是圖2中u₂單獨(dú)作用電路示意圖；?

圖6是圖2中R₃斷開(kāi)后測(cè)試短路電流和開(kāi)路電壓的電路示意圖。?

具體實(shí)施方式

如圖1所示，實(shí)用新型提出一種多功能的教學(xué)電路裝置，包括基礎(chǔ)電路、信號(hào)源、儀器儀表等；該信號(hào)源包括直流電壓源、直流電流源、正弦交流電源或其它非正弦電源；基礎(chǔ)電路包括了五個(gè)排插和三個(gè)電阻R₁、R₂、R₃；另外就是儀器儀表，如電流表、電壓表和示波器等。?

如圖2所示，本實(shí)用新型提出一種多功能的教學(xué)電路裝置，由三個(gè)電路和五個(gè)排插連接而成，從圖可看出，由于排插的分布，三個(gè)電阻相互獨(dú)立，排?插接入導(dǎo)線后，可短路也可接入其它的儀器儀表或信號(hào)源。?

結(jié)合圖3所示，基礎(chǔ)電路接入了電源和儀表，具體是12、78排插分別接入電壓源u₁和u₂(直流電源或交流電均可)，也可以接入的是電流源；34、56、910排插接入電流表分別是三條支路的支路電流，這里要注意的是，如果電源是直流源，則要考慮其接入的方向問(wèn)題，一般來(lái)說(shuō)電流都是從電流表的正接線柱流入，負(fù)接線柱流出，所以在連接電流表之前可先計(jì)算出電路的支路電流；這樣測(cè)試結(jié)果和計(jì)算結(jié)果可進(jìn)行誤差計(jì)算，還可以驗(yàn)證基爾霍夫電流定理，即任意時(shí)刻，電路中的任一節(jié)點(diǎn)流入的各支路電流之和為零。23、67、59之間接入電壓表，同樣如果是電源是直流源，同樣接入時(shí)要考慮電壓的方向問(wèn)題，但是由于上述我們已經(jīng)計(jì)算過(guò)電流大小，所以電壓表和電流表的接入方向一致；這樣整個(gè)電路的每個(gè)元器件的電壓測(cè)出，就可以驗(yàn)證基爾霍夫電壓定理，即對(duì)任一回路來(lái)說(shuō)，在任意時(shí)刻，沿著該回路的所有支路電壓代數(shù)和等于零。?

結(jié)合圖4、5所示，是圖3中兩個(gè)電壓源分別單獨(dú)作用時(shí)的電路圖，圖中，可測(cè)試出每條支路在單個(gè)電壓源作用下的電壓和電流，兩個(gè)電路圖中的結(jié)果疊加后與圖3的結(jié)果相比較，這樣就可以驗(yàn)證疊加定理。?