王侃

摘 要：本文討論了目前正弦交流電路分析的教學情況，闡述了Multisim軟件仿真在電路基礎(chǔ)課程中的開展方法，闡述了仿真教學的優(yōu)勢。

關(guān)鍵詞：Multisim14;電路基礎(chǔ);教學

一、正弦交流電電路分析教學現(xiàn)狀

電路基礎(chǔ)是工科專業(yè)開設(shè)的一門專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課， 該課程的理論與實踐緊密結(jié)合， 講授包含直流電路和交流電路基本概念及基本定理定律，以及電路分析計算方法，是后續(xù)電子技術(shù)、射頻技術(shù)、通信等課程的理論基礎(chǔ)。目前學生對于這門課程的學習情況普遍是：對直流電路部分掌握比較好，因為有高中階段積累的知識，而且直流電路中的概念，分析方法比較直觀，規(guī)律性強，對于數(shù)學概念的儲備要求不高。但是針對交流電路這一部分，尤其是交流條件下的理想元件的伏安特性的學習，理解不好，這一部分理解不好直接影響后續(xù)的交流條件下的串并聯(lián)電路部分的學習。這一知識點的學習離不開數(shù)學上相量知識的理解，和微分知識的應(yīng)用。往往很多同學數(shù)學上的概念理解不好，所以對完全由數(shù)學上推導所得的結(jié)論感到枯燥，理解不了。從而影響后續(xù)學習。即使采取死記硬背的方法記住結(jié)論，也在分析電路中出現(xiàn)問題。面對這一現(xiàn)狀，在電路基礎(chǔ)教學中引入Multisim仿真軟件，使得元件上的電壓電流的相位關(guān)系變得直觀，加深對知識點的理解，為后續(xù)學習打好理論基礎(chǔ)。

二、關(guān)于Multisim14

Multisim 是美國國家儀器（NI）推出的一個電路仿真軟件，以 Windows 操作系統(tǒng)為基礎(chǔ)，本身具備非常強大而又完備功能的電路仿真軟件。 至今已經(jīng)發(fā)展至 Multisim14。利用 Multisim 軟件對電路進行仿真，將理論知識與硬件實驗結(jié)合起來， 提高課堂教學效率和教學效果。

三、Multisim在交流電電路分析中的教學應(yīng)用過程

（一）在課堂上，引入MultiSim 仿真軟件對電路進行仿真，首先需要學生在軟件的編輯窗口中正確完整的繪制電路圖。需要學生明確軟件的操作方法。明確軟件中儀表的取用和接線方式。一定要有充分的講解確保學生熟練操作軟件。正確繪制電路圖。

（二）以不同支路上所含不同種元件的電路為例，如圖1所示，

調(diào)取四通道示波器分別接在電源端、電阻端、電感端、電容端，觀察不同支路的輸出波形和電源波形的位置關(guān)系。如圖2所示。

用不同顏色顯示不同支路上的波形。運行仿真后，可以在仿真窗口中，看到如圖3的仿真結(jié)果。

（三）總結(jié)仿真結(jié)果

紅色代表電源端的波形，黃色代表電阻支路的波形，藍色代表電感兩端的波形，綠色代表電容兩端的波形。從波形中不難看出，紅色波形和黃色波形在相位關(guān)系上是一致的。說明純電阻電路的端口上電壓和電流是同相的。藍色波形超前紅色波形，說明含有電感的電路端口電壓和電流具有相位差，從波形上可以看出相位差為。綠色波形滯后于紅色波形，說明含電容的電路端口電壓和電流具有相位差，相位差也為。

（四）與傳統(tǒng)理論教學比較

首先繞過了數(shù)學上的理論推導，降低了對數(shù)學理論的要求。優(yōu)化了課堂的教學組織，讓學生由被動接受變成了主動尋找結(jié)論。培養(yǎng)學生的學習積極性，提高學生解決實際問題的能力。而且很直觀地給出需要掌握的結(jié)論。結(jié)論不再是死板的公式，加深了對理論知識的理解和認知，提高學習效率。

MultiSim 仿真軟件在電路基礎(chǔ)教學中的應(yīng)用，使教學活動變得多樣化，使學生具有更好的創(chuàng)造性思維，培養(yǎng)學習興趣，保證教學高效進行。

參考文獻

[1] 陳建輝.Multisim軟件在《電工學》教學中的應(yīng)用[J].信息與電腦（理論版），2018（9）：99-101.