《电子电路CAD》实验指导
蒋艳红 编
桂林电子科技大学
电子工程学院
2009年3月1日
前言
随着电子技术的飞速发展，大规模、超大规模集成电路的应用使印制电路板日趋精密和复杂，传统的手工设计和制作电路板的方法已越来越难以适应生产的需要。为了解决这个问题，各类电路CAD软件应运而生，Protel就是这类软件的杰出代表。
Protel DXP是一个基于Windows平台的32位EDA设计系统，它具有丰富多样的编辑功能，强大便捷的自动化设计能力，完善有效的检测工具，灵活有序的设计管理手段，为用户提供了丰富的原理图元件库、PCB元件库以及出色的在线库编辑和库管理功能。它具有良好的开放性及兼容多种格式的设计文件。并支持Windows平台上的所有输出外设，使用户可以轻松地控制电子线路设计的全过程。
本实验讲义的主要目的在于指导学生学习和掌握Protel DXP的基本设计方法，了解原理图输入，PCB单面板、双面板制作、原理图库元件、PCB库元件制作的设计流程，以及层次原理图、电路仿真设计等方法。
实验内容在设计上分单元设计及综合设计，前者主要目的在于通过各个单元练习，熟悉其步骤和要点，然后进行较为复杂的综合设计，以提高学生分析问题和解决问题的能力。完成从原理图到PCB输出的全部设计过程。为课程设计、毕业设计打下良好的基础。
目录
实验一 Protel DXP基本操作 (4)
实验二 绘制原理图 (6)
实验三 PCB单面板制作 (11)
实验四 PCB双面板设计 (16)
实验五 原理图库元件设计 (20)
实验六 PCB库元件设计 (22)
实验七 层次原理图设计 (24)
实验八 电路仿真设计 (29)
实验九 综合设计 (32)
附录A 快捷键一览表 (33)
实验一 Protel DXP基本操作
一、实验目的
1、掌握Protel DXP进行电路板设计的一般流程；
2、理解关于绘制电路原理图、PCB图的基本概念、方法和知识。
二、实验原理与设计步骤
1、设计流程图
图1－1
2、创建设计工程
1.在Protel DXP中，一个项目包括所有文件夹的连接和与设计有关
的设置。一个项目文件，例如XXX.PrjPCB，是一个ASCII文本文件，用于
列出在项目里有哪些文件以及有关输出的配置，例如打印和CAM。在Protel
DXP启动画面中点击Create a new Board Level Design Project。如果已
经启动Protel DXP,可选择File/New/PCB Project菜单,创建一个名为PCB
Project1.PrjPCB的工程文件。通过选择File /Save Project As将新项目
重命名（扩展名为*.PrjPCB）。然后指定项目保存位置，在文件名栏里键入
文件名XXX.PrjPCB并点击Save。
3、绘制电路原理图
电路原理图的设计主要是利用Protel DXP的原理图设计系统 （Advanced Schematic）绘制电路原理图。首先执行命令：File/New/
Schematic，进入原理图编辑器，然后利用Protel DXP所提供的各种原理图
绘图工具及各种编辑功能，绘制一张正确的电路原理图。
4、设计印制电路板(PCB)
印制电路板的设计是利用Protel DXP 中的PCB 设计模块进行的。在当前设计项目中，执行命令File/New，并双击设计管理器中的PCB Document 文档图标，进入PCB 编辑器。载入网络连接和元件封装后，进行印制电路板的规划、器件的布局、布线、编辑等操作。 三、实验内容
1、了解Protel DXP 的特点及运行环境；
2、了解Protel DXP 对系统软、硬件的配置要求及安装方法；
3、掌握Protel DXP 的系统组成及基本操作方法；
4、绘制一张单级共射放大器电路原理图及PCB 图。 四、实验要求
1、掌握Protel DXP 各种编辑器的启动方法；
2、创建新的设计文件：原理图文件(.Sch Doc )、印刷电路板文件(.Pcb Doc )，然后分别启动原理图编辑器和印制电路板编辑器；
3、熟悉各种工具栏的特点及使用方法；
4、掌握原理图元件库及PCB 封装库的加载方法；
5、学会画面显示比例的调整方法。
五、制作示例
1－1 原理图 图1－2 PCB 图
实验二绘制原理图
一、实验目的：
1、掌握原理图的一般设计步骤及方法；
2、掌握原理图库元件的查询及调用方法；
3、掌握原理图图纸的设置与使用方法。
二、实验电路
图2－1
三、实验内容
设置合理的图纸尺寸，绘制如图2－1所示的电路原理图。
原理图的绘制主要是完成电路原理图文件的建立与保存，图纸规格的设置，元件的查询与调用，器件的放置与电路的连接，属性修改以及报表的生成。在放置元件之前，必须先将该元件所在的元件库调入内存。通常只载入必要而常用的元件库，其它特殊的元件库当需要时再载入。避免占用较多的系统资源而降低应用程序的执行效率。
四、实验步骤
1、图纸规格与系统参数的设置
（1）图纸规格有下列两种格式：
●标准格式(STANDARD STYLE)即A4 、A2 、A、B等；
●自定义格式(CUSTON STYLE)由X、Y坐标而定；
（2）系统参数包括：图纸栅格、电气栅格、光标捕获等。
执行命令Design Docunent Options进入Sheet Options选项卡中进行设置。
2、元件库的添加
（1）在原理图编辑器中，执行命令Design/ Add/Remove Library
（2）在D:\Program Files\Altium2004\Library\文件夹下选取元件库文件，完成该元件库的添加。
3、元件的查找、放置及编辑
（1）元件的查找：执行命令Tools/find Component在对话框中输入元件名称,设定查找范围及路径,点击Search按钮。
（2）元件的放置：元件的放置可通过输入元件名称及直接从元件列表中选取元件两种方法进行。
（3）元件的编辑：当选定元件后，按空格键可旋转元件，按X或Y键可将元件在X或Y方向取镜像，按Tab键可打开元件属性编辑对话框。
4、原理图的编辑与参数修改
（1） 自动分配序列号：执行命令Tools / Annotate并选择元件排列模式，如图2－2所示。点击Updata Changes List
图2－2
（2） 元件封装的成批修改：右键点击对应元件，执行命令Find Similar Obects打开元件属性对话框，如图2－3所示。选择相同
条件的元件，点击OK按钮，弹出如图2－4所示对话框，在对应的
Current Footprint项中填写封装形式，即可修改相同条件的元件。
图2－3
图2－4
（3）编译原理图文件：执行命令Project/Compile Document *.SchDoc 。
5、文件的保存及打印输出
文件保存后可进行打印预览及打印输出设置:
即执行命令File/Page Steup
6、常用元件库：●Misecellameous Derices.IntLib
●Misecellameous Connecot.IntLib
8、常用快捷键：End 屏幕刷新；
Page down、page up 改变显示尺寸；
四、实验要求
1、掌握原理图图纸尺寸的设置方法；
2、了解元件属性对话框各项参数的含义，如图 2-5
所示。
2- 5 元件属性对话框
3、掌握电路中多部分元件的处理方法,如图 2-6所示的 四2输入与非门
74LS00。
4、掌握自动编号功能的使用；
5、掌握网络标号的使用方法；
6、进行电路、电气法则检查；
7、注意区别Wire 与line 的不同。
74LS00 四2输入与非门 图 2-6
&
&
&
&
27 34 5 6 11A 1B 1Y 2A 2B 2Y 13
8
1211
10 9 14
4B 4A 4Y 3B 3A 3Y V CC GND
实验三 PCB单面板制作
一、实验目的：
1、熟悉印制电路板制作的基本方法及流程。
2、掌握网络连接的加载方法。
3、掌握布线的一般技巧。
二、实验内容
单面板是一种仅有一面覆铜的电路板，只能在它覆铜的一面布线和焊接元件，布线层通常为底层。其结构简单，制作方便，一般用于电路比较简单的方案。
采用实验二中的电路原理图设计一块单面板。
三、实验步骤与方法：
1、准备电路图，并对所有元件进行封装及分配序列号。
2、编译原理图文件：Project/Compile Document *.SchDoc ，如有错误系
统将弹出图3-1信息列表：
图 3-1
3、启动PCB编辑器：执行命令File/new/PCB Project 。
4、设置PCB环境参数
单位制式：英制、公制。可通过快捷键Q进行切换。
网格尺寸、光标属性：执行命令Design/Board Options进行设置。
工作层面（单面板）：执行命令Design/Rules/RoutingLayers,将顶层
(Top Layer)中的走线模式设置为不布线 (Not Used)。
5、规划电路板
进行电路板规划就是确定电路板的尺寸。可以通过手工规划和利用向导程序规划两种方法实现。在放置边框线前，一定要将工作层面设定为禁止布线层（KeepOutLayer）及定义坐标原点。然后确定边框线的起点和终点的坐标。
（1）绘制边框直线坐标的方法如下：
●拖动十字光标确定直线的起点和终点，即单击鼠标左键来确定起点
和终点。
●在绘制直线状态下，弹出“直线属性”对话框。在对话框中直接输入
直线的起点和终点坐标。
（2）定义坐标原点的方法如下：
●点击工具栏Utily Tools
●执行命令Edit /Origin /Set进行设定。
6、添加PCB元件库导入网络连接
进入PCB编辑器，必须先添加元件库，后加载网络连接。在装入网表和元件之前，一定要先将PCB元件所在的PCB元件库加入到当前PCB编辑器中，使所需的库文件变成当前库文件；否则会因为无法找到该元件的封装（Footprint）而提示出错。装入元件库的方法有两种：（1）执行命令Design/Add/Remove Library。
（2）用鼠标左键单击PCB管理器上的Library按钮，选择Installed选项卡。（3）元件封装库的查找：
a、在PCB界面，双击PCB元件，打开属性对话框，点击Footpint
\Program
区域按钮后再点击find按钮，设置路径D:
b、在原理图界面，双击原理图元件，打开属性对话框，点击Models
for…区域的Edit按钮后再点击Browse\find\按钮，设置路径D: \Program Files\Altium2004\Library\Pcb再点击Search。
（4）导入网络连接：Design\Import Changes Form sy1.prjPCB 点击Execute Changes。
7、元件布局
载入了网络连接后，PCB图中就装入了元件和连线，但所装入的元件是重叠在一起的，必须进行自动布局或手动布局，将重叠的元件展开。
即执行命令Tools/Auto Placement/Auto Placer，弹出“自动布局参数”
对话框。选择Statistical Placer之后进行自动布局，然后进行手工调整。
即对元件进行移动、旋转等编辑操作。
8、焊盘的设置及成批修改：右键打开元件属性对话框，如图3－2所示对
话框进行设置。选择相同条件的元件，点击OK按钮，弹出如图3－3所示对话框，在对应的项中填写修改信息，即可修改相同条件的焊盘。
图3－2
图3－3
9、自动布线
首先设置布线规则：执行命令Design/Rules进行安全距离、布线工作层、过孔类型、布线宽度等各项参数设置。然后执行命令Ruto Roule/all...实现系统全局自动布线。自动布线模式包括：全局布线（All）、对指定的网络进行布线（Net）、对指定元件进行布线（Component）、对指定的区域内的连接线进行布线（Area）等选项。当自动布线结束后，再适当的进行手工调整，如加宽电源/接地线等。7、DRC检查
执行命令Tools/Design Rule Check，检测报告结果将显示系统的短路、开路、安全距离等情况，然后根据PCB上相应的标记修改设计错误。
8、打印输出
执行命令File/Print/Preview进行各项设置。
9、常用PCB封装库 ●PCB Footprints.lib
●Generic.Footprints/Miscellaneous.lib
●Generic.Footprints/General IC.lib
●Connectors/Headers.lib
四、实验要求
1、按要求规划电路板;
规格尺寸：100mm×150mm,焊盘>1.5mm, 线宽>0.3mm
2、掌握网络表的装入及元件的封装方法；
3、进行元件的自动布局和手动布局；
4、实现自动布线及手工调整；
5、保存及打印输出。
实验四PCB双面板设计
一、实验目的
掌握较复杂电路的印制板布局、布线及设计方法
二、实验原理
双面板与单面板相比，多一个布线层面，它包括顶层（Top Layer）和底层（Bottom Layer），顶层一般为元件面，底层一般为焊接面。由于是双面覆铜，因此双面都可以布线，并且可以通过导孔在不同的工作层中切换走线。因此设计时要掌握各种布线参数的设置及过孔连接方法，使布线和布局更合理、更美观。在执行布线之前，需要准备电原理图及相应的网络表，以及规划电路板，装入元件封装等。特别要注意焊盘与过孔的区别。
三、设计举例
（一）双面板设计的主要技术指标
1、板尺寸：60㎜×70㎜
2、焊盘2㎜
3、线宽0.3～0.5㎜
4、安全距离0.5㎜
（二）示例电原理图
图 6-1
（三）主要元器件：
1、DS80C320MCG；
2、74LS373；
3、27C256；
4、CRYSTAL （四）设计步骤
1、绘制原理图，方法同实验二
2、编译原理图：执行命令Project/Compile Document *.SchDoc 。
3、规划电路板
进入PCB编译器后，设置当前工作层面为禁止布线层（Keep Out Layer）,按尺寸要求画出电路板边界。
4、加载元件封装库，启动ECO，方法同实验三。
5、使用Update PCB命令来启动ECO就能将原理图信息转换到目标PCB，方法同实验三。
6、元件的自动布局
执行命令Tools/Auto Placement/Auto Placer，其结果如图 6-2所示：
图 6-2
7、设计布线规则
需设置如下参数：信号层(顶层和底层)、安全距离、过孔类型、走线宽
度、走线方式等，方法是执行命令Design/Rules进行各项设置。
8、自动布线：执行命令Auto Route/all...
9、布线后的规则检测（DRC）
执行Tools/Design Rule Check命令后可根据PCB上相应的标记修改
设计错误。
10、电路板的手动调整
在自动布线的基础上进行手动调整，使其布线更为合理和美观。如加宽电源线，接地线等。以及为其加上适当的标注, 自动布线后结果如图6-3所示：
图 6-3
11、利用Protel DXP的3D显示功能，执行View/Broad in 3D命令后观
察双面板的设计效果如图6-4所示:
图 6-4
四、实验任务
1、设计课题：由如图 6-5电原理图制作一块双面PCB 板。
图 6-5
2、设计要求：PCB 布线层面为顶层，底层及丝印层，有相应的过孔，
及PCB 元件具有各种不同的封装形式，各种参数参照技术指标要求。完成分层打印预览及3D 效果图显示。写出双面板制作步骤。
五、实验仪器设备
1、计算机配置： CPU： PⅢ 667
RAM： 128MB 硬盘： 20GB
显示器分辨率： 1024×768 操作系统： Windows2000
2、应用软件： Protel DXP
实验五 原理图库元件设计
一、实验目的：
1、掌握原理图库元件的各种编辑方法；
2、了解器件引脚的电气特性与属性设置；
3、掌握原理图新元件的创建，保存及调用方法。 二、实验内容
1、制作元件7438，如图4－1所示。并将VCC、GND 引脚设为隐藏。
2、对原理图元件库中元件进行编辑，获得一个具有dp 及公共端的七段LED 数码管，如图4－2所示，并保存入本地库中以备调用。
3、制作多部分元件BG319，如图4－3所示。
图 4-1 图 4-2 图 4-3
4B 4E Vcc
3E
3B
3C
4C 1C
1B
1E
GND 2E
2B
2C
5、调用上述元件制作如图4－4所示的原理图。
图 4 - 4
C语言程序设计实验报告 实验一：链表的基本操作一·实验目的 1.掌握链表的建立方法 2.掌握链表中节点的查找与删除 3.掌握输出链表节点的方法 4.掌握链表节点排序的一种方法 5.掌握C语言创建菜单的方法 6.掌握结构化程序设计的方法 二·实验环境 1.硬件环境：当前所有电脑硬件环境均支持 2.软件环境：Visual C++6.0 三.函数功能 1. CreateList // 声明创建链表函数 2.TraverseList // 声明遍历链表函数 3. InsertList // 声明链表插入函数 4.DeleteTheList // 声明删除整个链表函数 5. FindList // 声明链表查询函数 四．程序流程图 五．程序代码 #include
r=head;//r指向头结点 printf("输入数字:\n"); for(i=n;i>0;i--)//for 循环用于生成第一个节点并读入数据{ scanf("%d",&x); p=(node *)malloc(sizeof(node)); p->data=x;//读入第一个节点的数据 r->next=p;//把第一个节点连在头结点的后面 r=p;//循环以便于生成第二个节点 } r->next=0;//生成链表后的断开符 return head;//返回头指针 } void output (linklist head)//输出链表 { linklist p; p=head->next; do { printf("%3d",p->data); p=p->next; } while(p); printf("\n") } Status insert ( linklist &l,int i, Elemtype e)//插入操作 { int j=0; linklist p=l,s; while(j
矿压测试技术实验指导书 学号： 班级： 姓名： 安徽理工大学 能源与安全学院采矿工程实验室
实验一常用矿山压力仪器原理及使用方法 第一部分观测岩层移动的部分仪器 ☆深基点钻孔多点位移计 一、结构简介 深基点钻孔多点位移计是监测巷道在掘进和受采动影响的整个服务期间，围岩内部变形随时间变化情况的一种仪器。 深基点钻孔多点位移包括孔内固定装置、孔中连接钢丝绳、孔口测读装置组成。每套位移计内有5~6个测点。其结构及其安装如图1所示。 二、安装方法 1.在巷道两帮及顶板各钻出φ32的钻孔。 2.将带有连接钢丝绳的孔内固定装置，由远及近分别用安装圆管将其推至所要求的深度。(每个钻孔布置5~6个测点，分别为；6m、5m、4m、3m、2m、lm或12m、10m、8m、6m、4m、2m)。 3.将孔口测读装置，用水泥药圈或木条固定在孔口。 4。拉紧每个测点的钢丝绳，将孔口测读装置上的测尺推至l00mm左右的位置后，由螺丝将钢丝绳与测尺固定在一起。 三、测试方法 安装后先读出每个测点的初读数，以后每次读得的数值与初读数之差，即为测点的位移值。当读数将到零刻度时，松开螺丝，使测尺再回到l00mm左右的位置，重新读出初读数。 ☆顶板离层指示仪 一、结构简介： 顶板离层指示仪是监测顶板锚杆范围内及锚固范围外离层值大小的一种监测仪器，在顶板钻孔中布置两个测点，一个在围岩深部稳定处，一个在锚杆端部围岩中。离层值就是围岩中两测点之间以及锚杆端部围岩与巷道顶板表面间的相对位移值。顶板离层指示仪由孔内固定装置、测量钢丝绳及孔口显示装置组成如图1所示。
二、安装方法： 1.在巷道顶板钻出φ32的钻孔，孔深由要求而定。 2.将带有长钢丝绳的孔内固定装置用安装杆推到所要求的位置；抽出安装杆后再将带有短钢丝绳的孔内固定装置推到所要求的位置。 3.将孔口显示装置用木条固定在孔口(在显示装置与钻孔间要留有钢丝绳运动的间隙)。 4.将钢丝绳拉紧后，用螺丝将其分别与孔口显示装置中的圆管相连接，且使其显示读数超过零刻度线。 三、测读方法： 孔口测读装置上所显示的颜色，反映出顶板离层的范围及所处状态，显示数值表示顶板的离层量。☆DY—82型顶板动态仪 一、用途 DY-82型顶板动态仪是一种机械式高灵敏位移计。用于监测顶底板移近量、移近速度，进行采场“初次来压”和“周期来压”的预报，探测超前支撑压力高 峰位置，监测顶板活动及其它相对位移的测量。 二、技术特征 (1)灵敏度(mm) 0.01 (2)精度(％) 粗读±1,微读±2.5 (3)量程(mm) 0～200 (4)使用高度(mm) 1000～3000 三、原理、结构 其结构和安装见图。仪器的核心部件是齿条6、指针8 以及与指针相连的齿轮、微读数刻线盘9、齿条下端带有读 数横刻线的游标和粗读数刻度管11。 当动态仪安装在顶底板之间时，依靠压力弹簧7产生的 弹力而站立。安好后记下读数(初读数)并由手表读出时间。 粗读数由游标10的横刻线在刻度管11上的位置读出，每小 格2毫米，每大格(标有“1”、“22'’等)为10毫米，微读数 由指针8在刻线盘9的位置读出，每小格为0.01毫米(共200 小格，对应2毫米)。粗读数加微读数即为此时刻的读数。当 顶底板移近时，通过压杆3压缩压力弹簧7，推动齿条6下 移，带动齿轮，齿轮带动指针8顺时针方向旋转，顶底板每 移近0.01毫米，指针转过1小格；同时齿条下端游标随齿条 下移，读数增大。后次读数减去前次读数，即为这段时间内的顶底板移近量。除以经过的时间，即得
《现代密码学基础》课程设计指导书 杨柳编 湖南科技大学计算机科学与工程学院 2014年12月
一、概述 本课程在简要复习数学基础知识之后，探讨了密码学研究的基本问题：通过不安全的通信媒介如何进行安全通信。也可以理解为关心任何希望限制不诚实者达到目的的问题，把度量和评价一个密码体制（协议）的安全性作为一个重点。就目前来说，密码学的研究领域已从消息加密扩大到了数字签名、消息认证、身份识别、抗欺骗协议等。无疑，在整个教学过程中非常重视密码学的基础，当然包括数学基础。并针对实际的密码体制（协议）强调设计与分析（攻击），对现代密码学的主要研究问题都进行了介绍。 对于密码学这样的课程，同学们一定要从理论、技术、应用三个方面进行学习与思考。密码体制（协议）无疑是我们的学习重点，密码体制（协议）也可以单纯地理解为计算机算法，从而有设计、分析、证明、实现的问题。实现密码体制（协议）就是我们经常讲的八个字：模型、算法、程序、测试。 二、课程设计步骤 课程设计步骤要求如下： 1.模型 从数学的角度看，解决任何问题都要建立一个数学模型，对于密码学来说更是如此。我们还可以认为，数据结构中的存储结构也是模型。于是这一部分的任务就是建立起问题的逻辑结构和存储结构，为算法设计和编码实现打下基础。 2.算法 这一部分对同学们的要求是能看懂书上的常用算法，并对其中的参数可以进行调整和设置，能实现和应用它们。 3.程序 编码实现得到程序。 4. 测试 5. 提交课程设计报告
三、课程设计报告编写要求 课程设计报告开头标明课程设计题目、设计者的班级、姓名、学号和完成日期，内容包括：模型、算法、程序、测试四个部分。 四、设计要求 可以只做第7题，不做第7题的要做第1题-第6题。 五、课程设计题目 大整数运算包的设计与实现 1．问题描述 大整数运算是现代密码学算法实现的基础，重要性不言而喻。大整数我们指的是二进制位512、1024和2048的数，一般的语言不支持。 2．基本要求 以类库头文件的形式实现。 3．实现提示 在选择了大整数的存储结构之后，主要实现以下运算： ①模加； ②模减； ③模乘； ④模整除； ⑤模取余。这五种运算模拟手算实现。 ⑥幂模：利用“平方-乘法”算法实现。 ⑦GCD：利用欧几里得算法实现。 ⑧乘法逆: 利用扩展的欧几里得算法实现。 ⑨素数判定与生成：概率性素数产生方法产生的数仅仅是伪素数，其缺点在于，
电工学实验指导书 武汉纺织大学 实验一直流电路实验 (1)
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计算机与信息技术学院综合性、设计性实验报告 一、实验目的 (1)熟悉顺序表的创建、取值、查找、插入、删除等算法，模块化程序设计方法。 二、实验仪器或设备 (1)硬件设备：CPU为Pentium 4 以上的计算机，内存2G以上 (2)配置软件：Microsoft Windows 7 与VC++6.0 三、总体设计(设计原理、设计方案及流程等) 设计原理： 单链表属于线性表，线性表的存储结构的特点是：用一组任意存储单元存储线性表的数据元素，这组存储单元可以是连续的，也可以是不连续的。因此，对于某个元素来说，不仅需要存储其本身的信息，还需要存储一个指示其直接后继的信息。 设计方案： 采用模块化设计的方法，设计各个程序段，最终通过主函数实现各个程序段的功能。设计时，需要考虑用户输入非法数值，所以要在程序中写入说可以处理非法数值的代码。 设计流程： 1. 引入所需的头文件； 2. 定义状态值； 3. 写入顺序表的各种操作的代码； 写入主函数，分别调用各个函数。在调用函数时，采用if结构进行判断输 入值是否非法，从而执行相应的程序 四、实验步骤(包括主要步骤、代码分析等) #include
土木工程学院 《混凝土结构设计基本原理》实验指导书 及实验报告 适用专业：土木工程周淼 编 班级：：学 号： 理工大学 2018 年9 月
实验一钢筋混凝土梁受弯性能试验 一、实验目的 1.了解适筋梁的受力过程和破坏特征； 2.验证钢筋混凝土受弯构件正截面强度理论和计算公式； 3.掌握钢筋混凝土受弯构件的实验方法及荷载、应变、挠度、裂缝宽度等数据的测试技术 和有关仪器的使用方法； 4.培养学生对钢筋混凝土基本构件的初步实验分析能力。 二、基本原理当梁中纵向受力钢筋的配筋率适中时，梁正截面受弯破坏过程表现为典型的三个阶段：第一阶段——弹性阶段（I阶段）：当荷载较小时，混凝土梁如同两种弹性材料组成的组合梁，梁截面的应力呈线性分布，卸载后几乎无残余变形。当梁受拉区混凝土的最大拉应力达到混凝土的抗拉强度，且最大的混凝土拉应变超过混凝土的极限受拉应变时，在纯弯段某一薄弱截面出现首条垂直裂缝。梁开裂标志着第一阶段的结束。此时，梁纯弯段截面承担的弯矩M cr称为开裂弯矩。第二阶段——带裂缝工作阶段（II阶段）：梁开裂后，裂缝处混凝土退出工作，钢筋应力急增，且通过粘结力向未开裂的混凝土传递拉应力，使得梁中继续出现拉裂缝。压区混凝土中压应力也由线性分布转化为非线性分布。当受拉钢筋屈服时标志着第二阶段的结束。此时梁纯弯段截面承担的弯矩M y称为屈服弯矩。第三阶段——破坏阶段（III阶段）：钢筋屈服后，在很小的荷载增量下，梁会产生很大的变形。裂缝的高度和宽度进一步发展，中和轴不断上移，压区混凝土应力分布曲线渐趋丰满。当受压区混凝土的最大压应变达到混凝土的极限压应变时，压区混凝土压碎，梁正截面受弯破坏。此时，梁承担的弯矩M u 称为极限弯矩。适筋梁的破坏始于纵筋屈服，终于混凝土压碎。整个过程要经历相当大的变形，破坏前有明显的预兆。这种破坏称为适筋破坏，属于延性破坏。 三、试验装置
西安邮电大学 通信与信息工程学院 密码学报告 专业班级： 学生姓名： 学号(班内序号): 2015年 12月 25 日 —————————————————————————— 装 订 线———————————————————————————————— 报告份数：
实验一棋盘密码 一.实验目的 编写实现棋盘密码体制的程序并进行验证 二.实验要求 1．能对明文中出现的26个英文字母（包括大小写）及标点符号等加密。2．从键盘输入密钥并输出棋盘进行验证。 3．能对给定的明文或密文进行正确的加密和解密。 三.实验原理 古代最早的棋盘密码体制是这样的：将26个字母排列在一个5*5的方格里，其中i 和j填在同一个里，每个字母对应一数αβ，其中αβ分别是该字母所在的行、列标号。这样就可以将明文的字母集合转换成密文的数字集合。 四.实验步骤 1.编写实现棋盘密码体制的程序，包括加密和解密。 2.运行程序，输入棋盘密钥。 3.选择加密，并输入明文，根据棋盘验证加密结果是否正确。 4.选择解密，并输入密文，根据棋盘验证解密结果是否正确。 5．流程图： 五.实验结果
实验二仿射密码 一.实验目的 编写实现仿射密码体制的程序并进行验证。 二、实验要求 1 给出仿射密码的的加密程序。 2 要求密钥从键盘输入。 3 掌握仿射密码的密码译制，弄清其加密过程。 三、实验原理 令P = C = Z26 , K = { (a,b) ∈Z26 * Z26 },对任意的(a , b) ∈K，定义：加密：y = e k(x) = (a * x + b) mod 26, 解密：d k(y) = a -1 ( y - b) mod 26 . a , b 为密钥，密钥空间为26 ×26。 在加密的过程中，要使所加密有唯一的解，必须满足a 与26互素。这是由下面的定理得出。 定理：设 a ∈Z m , a 为任意的，b ∈Z m ,同余方程: a * x ≡ b mod m 有唯一解的充要条件是：a 与m 互素。 四、实验流程
请在左侧装订成册 大连理工大学Array本科实验报告 课程名称：电工学实验A（二）学院（系）： 专业： 班级： 学号： 学生姓名： 联系电话： 2015 年~ 2016 年第2 学期
实验项目列表 姓名：学号： 注意集成运算放大器实验的上课时间（3学时）：第一节：（1.2节课）7：30 第二节：（3.4节课）10：05 第三节：（5.6节课）13：00 第四节：（7.8节课）15：30 第五节：（9.10节课）18：00
电工学实验须知 一. 选课要求 实验选课前需确认已在教务选课系统中选择该课程。电工学实验实行网上选课，请按选课时间上课，有特殊情况需事先请假，无故选课不上者按旷课处理，不给补做，缺实验者不给成绩。 二. 预习要求 1.课前认真阅读实验教程，复习相关理论知识，学习本节实验预备知识，回答相关 问题，按要求写好预习报告，注意实验内容有必做实验和选做实验； 2.课前在实验报告中绘制电路原理图及实验数据表格（用铅笔、尺作图）； 3.课前在实验报告中列出所用实验设备及用途、注意事项（设备型号课后填写）； 4.设计性实验和综合性实验要求课前完成必要的电路设计和实验方案设计； 5.没有预习报告或预习报告不合格者不允许做实验。 三. 实验课上要求 1.每个实验均须独立完成，抄袭他人数据记0分，严禁带他人实验报告进入实验室； 2.认真完成实验操作和观测； 3.所有实验记录均需指导教师确认（盖印），否则无效； 4.请遵守《电工学实验室安全操作规则》。 四. 实验报告 1.请按要求提交预习报告； 2.所有绘图必须用坐标纸绘图，并自行粘贴在报告上； 3.实验完毕需各班统一提交实验报告，没有按要求提交报告者不给成绩；抄袭实验 报告记0分。
. 实验一、单链表的插入和删除 一、目的 了解和掌握线性表的逻辑结构和链式存储结构，掌握单链表的基本算法及相关的时间性能分析。 二、要求： 建立一个数据域定义为字符串的单链表，在链表中不允许有重复的字符串；根据输入的字符串，先找到相应的结点，后删除之。 三、程序源代码 #include"stdio.h" #include"string.h" #include"stdlib.h" #include"ctype.h" typedef struct node //定义结点 { char data[10]; //结点的数据域为字符串 struct node *next; //结点的指针域 }ListNode; typedef ListNode * LinkList; // 自定义LinkList单链表类型 LinkList CreatListR1(); //函数，用尾插入法建立带头结点的单链表
ListNode *LocateNode(); //函数，按值查找结点 void DeleteList(); //函数，删除指定值的结点void printlist(); //函数，打印链表中的所有值 void DeleteAll(); //函数，删除所有结点，释放内存 //==========主函数============== void main() { char ch[10],num[10]; LinkList head; head=CreatListR1(); //用尾插入法建立单链表，返回头指针printlist(head); //遍历链表输出其值 printf(" Delete node (y/n):");//输入“y”或“n”去选择是否删除结点scanf("%s",num); if(strcmp(num,"y")==0 || strcmp(num,"Y")==0){ printf("Please input Delete_data:"); scanf("%s",ch); //输入要删除的字符串 DeleteList(head,ch); printlist(head); } DeleteAll(head); //删除所有结点，释放内存 } //==========用尾插入法建立带头结点的单链表
土工实验指导书及实验报告编写毕守一 安徽水利水电职业技术学院 二OO九年五月
目录 实验一试样制备 实验二含水率试验 实验三密度试验 实验四液限和塑限试验 实验五颗粒分析试验 实验六固结试验 实验七直接剪切试验 实验八击实试验 土工试验复习题
实验一试样制备 一、概述 试样的制备是获得正确的试验成果的前提，为保证试验成果的可靠性以及试验数据的可比性，应具备一个统一的试样制备方法和程序。 试样的制备可分为原状土的试样制备和扰动土的试样制备。对于原状土的试样制备主要包括土样的开启、描述、切取等程序；而扰动土的制备程序则主要包括风干、碾散、过筛、分样和贮存等预备程序以及击实等制备程序，这些程序步骤的正确与否，都会直接影响到试验成果的可靠性，因此，试样的制备是土工试验工作的首要质量要素。 二、仪器设备 试样制备所需的主要仪器设备，包括： （1）孔径0.5mm、2mm和5mm的细筛； （2）孔径0.075mm的洗筛； （3）称量10kg、最小分度值5g的台秤； （4）称量5000g、最小分度值1g和称量200g、最小分度值0.01g的天平；
（5）不锈钢环刀（内径61.8mm、高20mm；内径79.8mm、高20mm或内径61.8mm、高40mm）； （6）击样器：包括活塞、导筒和环刀； （7）其他：切土刀、钢丝锯、碎土工具、烘箱、保湿器、喷水设备、凡士林等。 三、试样制备 （一）原状土试样的制备步骤 1、将土样筒按标明的上下方向放置，剥去蜡封和胶带，开启土样筒取土样。 2、检查土样结构，若土样已扰动，则不应作为制备力学性质试验的试样。 3、根据试验要求确定环刀尺寸，并在环刀内壁涂一薄层凡士林，然后刃口向下放在土样上，将环刀垂直下压，同时用切土刀沿环刀外侧切削土样，边压边削直至土样高出环刀，制样时不得扰动土样。 4、采用钢丝锯或切土刀平整环刀两端土样，然后擦净环刀外壁，称环刀和土的总质量。 5、切削试样时，应对土样的层次、气味、颜色、夹杂物、裂缝和均匀性进行描述。 6、从切削的余土中取代表性试样，供测定含水率以及颗粒分析、界限含水率等试验之用。
《应用加密算法与认证技术》实验指导书 实验一加密模式（一） [实验目的] 1.了解密码算法的分组链接模式。 2.掌握和理解ECB模式、CBC模式的结构和算法原理。 [实验内容] 1. 分析ECB模式和CBC模式的加密过程。 2. 用程序设计语言将算法过程编程实现。 3. 输入明文：I do like this book 加密算法E：异或⊕，密钥为cryption； 移位，密钥为5 两种填充模式：（1）0 （2）密文挪用 初始化向量IV：goodluck 用两种模式进行加密，输出相应的密文。 [实验步骤] 1. 预习ECB模式和CBC模式加密模式的算法。 2. 写出算法流程，用程序设计语言将算法过程编程实现。 3. 输入指定的明文、密钥或初始化向量，选择相应的填充模式，输出密文，验证结果。 4. 自己选择不同的输入，记录输出结果。 [问题讨论] 1. 总结两种加密模式的特点，错误扩散进行分析； 2. 分析实验中在编辑、编译、运行等各环节中所出现的问题及解决方法。 实验二加密模式（二） [实验目的] 1.了解密码算法的分组链接模式。
2.掌握和理解CFB模式、OFB模式的结构和算法原理。 [实验内容] 1. 分析CFB模式和OFB模式的加密过程。 2. 用程序设计语言将算法过程编程实现。 3. 输入明文：I do like this book 加密算法E：异或⊕，密钥为cryption； 移位，密钥为5 两种填充模式：（1）0 （2）密文挪用 初始化向量IV：goodluck 输出反馈位数n：8或16 用两种模式进行加密，输出相应的密文。 [实验步骤] 1. 预习CFB模式和OFB模式加密模式的算法。 2. 写出算法流程，用程序设计语言将算法过程编程实现。 3. 输入指定的明文、密钥或初始化向量，选择相应的填充模式，输出密文，验证结果。 4. 自己选择不同的输入，记录输出结果。 [问题讨论] 1. 总结两种加密模式的特点，错误扩散进行分析； 2. 分析实验中在编辑、编译、运行等各环节中所出现的问题及解决方法。 实验三素性检测 [实验目的] 1.公钥密码算法需要素数，任何合理规模的网络也需要许多这样的素数，了解如何对产生的随机数进行素性检测的方法。 2.掌握和理解Solovag-Strassen算法、Lehmann算法和Rabin-Miller素性检测算法的原理。 [实验内容]
实验一基尔霍夫定律的验证 一．实验目的 1．验证基尔霍夫定律，加深对基尔霍夫定律的理解。 2．掌握直流电流表的使用以及学会用电流插头、插座测量各支路电流的方法。 3．学习检查、分析电路简单故障的能力。 二．原理说明 基尔霍夫定律： 基尔霍夫电流定律和电压定律是电路的基本定律，它们分别描述结点电流和回路电压，即对电路中的任一结点而言，在设定电流的参考方向下，应有ΣI ＝0。一般流出结点的电流取负号，流入结点的电流取正号；对任何一个闭合回路而言，在设定电压的参考方向下，绕行一周，应有ΣU ＝0，一般电压方向与绕行方向一致的电压取正号，电压方向与绕行方向相反的电压取负号。 在实验前，必须设定电路中所有电流、电压的参考方向，其中电阻上的电压方向应与电流方向一致，见图1-1所示。 图1-1 三．实验设备 1．直流数字电压表、直流数字电流表； 2．恒压源（双路0～30V可调）； 3．NEEL－003A组件。 四．实验内容 实验电路如图1-1所示，图中的电源U S1用恒压源I路0～＋30V可调电压输出端，并将输出电压调到＋6V，U S2用恒压源II路0～＋30V可调电压输出端，并将输出电压调到＋12V（以直流数字电压表读数为准）。开关S1 投向U S1 侧，开关S2 投向U S2 侧，开关S3 投向R3侧。 实验前先设定三条支路的电流参考方向，如图中的I1、I2、I3所示，并熟悉线路结构，
掌握各开关的操作使用方法。 1．熟悉电流插头的结构，将电流插头的红接线端插入数字电流表的红（正）接线端，电流插头的黑接线端插入数字电流表的黑（负）接线端。 2．测量支路电流 将电流插头分别插入三条支路的三个电流插座中，读出各个电流值。按规定：在结点A，电流表读数为‘＋’，表示电流流入结点，读数为‘－’，表示电流流出结点，然后根据图1-1中的电流参考方向，确定各支路电流的正、负号，并记入表1-1中。 表1-1 支路电流数据 3．测量元件电压 用直流数字电压表分别测量两个电源及电阻元件上的电压值，将数据记入表1-2中。测量时电压表的红（正）接线端应插入被测电压参考方向的高电位端，黑（负）接线端插入被测电压参考方向的低电位端。 表1-2 各元件电压数据 五．实验注意事项 1．所有需要测量的电压值，均以电压表测量的读数为准，不以电源表盘指示值为准。 2．防止电源两端碰线短路。 3．若用指针式电流表进行测量时，要识别电流插头所接电流表的“＋、－”极性，倘若不换接极性，则电表指针可能反偏而损坏设备（电流为负值时），此时必须调换电流表极性，重新测量，此时指针正偏，但读得的电流值必须冠以负号。 六．预习与思考题 1．根据图1－1的电路参数，计算出待测的电流I1、I2、I3和各电阻上的电压值，记入表2-2中，以便实验测量时，可正确地选定毫安表和电压表的量程； 2．在图1－1的电路中，A、D两结点的电流方程是否相同？为什么？ 3．在图1－1的电路中可以列几个电压方程？它们与绕行方向有无关系？ 4．实验中，若用指针万用表直流毫安档测各支路电流，什么情况下可能出现毫安表指针反偏，应如何处理，在记录数据时应注意什么？若用直流数字毫安表进行测量时，则会有什么显示呢？
北京邮电大学世纪学院 实验、实习、课程设计报告撰写格式与要求 （试行） 一、实验报告格式要求 1、有实验教学手册，按手册要求填写，若无则采用统一实验报告封面。 2、报告一律用钢笔书写或打印，打印要求用A4纸；页边距要求如下：页边距上下各为2.5厘米，左右边距各为2.5厘米；行间距取固定值（设置值为20磅）；字符间距为默认值（缩放100%，间距：标准）。 3、统一采用国家标准所规定的单位与符号，要求文字书写工整，不得潦草；作图规范，不得随手勾画。 4、实验报告中的实验原始记录，须经实验指导教师签字或登记。 二、实习报告、课程设计报告格式要求 1、采用统一的封面。 2、根据教学大纲的要求手写或打印，手写一律用钢笔书写，统一采用国家标准所规定的单位与符号，要求文字书写工整，不得潦草；作图规范，不得随手勾画。打印要求用A4纸；页边距要求如下：页边距上下各为2.5厘米，左右边距各为2.5厘米；行间距取固定值（设置值为20磅）；字符间距为默认值（缩放100%，间距：标准）。 三、报告内容要求 1、实验报告内容包括：实验目的、实验原理、实验仪器设备、实验操作过程、原始数据、实验结果分析、实验心得等方面内容。 2、实习报告内容包括：实习题目、实习任务与要求、实习具体实施情况（附上图表、原始数据等）、实习个人总结等内容。 3、课程设计报告或说明书内容包括：课程设计任务与要求、总体方案、方案设计与分析、所需仪器设备与元器件、设计实现与调试、收获体会、参考资料等方面内容。 北京邮电大学世纪学院 教务处 2009-8
实验报告 课程名称计算机绘图（CAD） 实验项目AutoCAD二维绘图实验 专业班级 姓名学号 指导教师实验成绩 2016年11月日
五邑大学本科生实验指导书 《密码学基础》实验指导书 课程名称：密码学基础 课程编号： 课程性质：专业选修课 课程总学时：48 实验总学时：8 任课教师：高伟峰
一、实验教学目的和基本要求 《密码学基础》是计算科学与技术本科专业开设的一门专业选修课，本课程的主要目标是让学生学习和了解密码学的一些基本概念，理解和掌握一些常用密码算法，包括加密和解密、认证理论及算法、安全计算原理及算法，学会进行效率分析和安全性分析。密码学是信息安全的核心技术，是实现安全通信的基础，所以实验和理论一样都很重要，实验能够让学生通过多个密码算法的程序设计实现，更好地掌握密码算法设计的机理和方法，熟悉网络攻击和防范方法。同时，基于密码系统设计的基本方法和基本步骤，帮助学生理解密码学在信息安全中的地位，并引导了解密码学领域及信息安全领域的新进展、新方向。具体要求如下： 1．要求学生在上机前对本次实验的原理、内容、方案进行充分准备。 2．每次实验必须按要求的格式撰写《实验报告》，内容大体包括：实验目的、实验内容、实验及算法原理、程序清单、结果分析、总结。 3．实验成绩作为平时成绩的一部分。 二、实验内容及学时分配 实验一 古典密码学实验（2学时） 一、实验目的 通过实现简单的古典密码算法，理解密码学的相关概念如明文（plaintext ）、密文（ciphertext ）、加密密钥(encryption key)、解密密钥（decryption key ）、加密算法(encryption algorithm)、解密算法(decryption algorithm)等。 二、实验内容 1）用C\C++语言实现仿射变换（Affine ）加/解密算法；2）用C\C++语言实现统计26个英文字母出现的频率的程序；3）利用仿射变换加/解密程序对一段较长的英文文章进行加密，再利用统计软件对明文和密文中字母出现的频率进行统计并作对比，观察有什么规律。 放射变换： 加密：()26mod ,b am m E c b a +== 解密：()()26mod 1 ,b c a c D m b a -==- 其中a, b 为密钥，25,0≤≤b a ，且gcd(a, 26)=1 实验要求：加/解密程序对任意满足条件的a 、b 都能够处理。
数据结构 课程设计 设计题目：单链表 专业班级：11软会四班 指导教师：吉宝玉 日期：2012 目录 一、实验目的 (2) 1、 (2) 2、 (2) 二、实验内容 (3)
三、实验基本要求（软、硬件） (3) 四、算法设计思想 (3) 1、 (3) 2、 (3) 3、 (3) 4、 (3) 5、 (3) 6、 (3) 7、 (3) 8、 (3) 五、算法流程图 (4) 六、算法源代码 (4) 七、运行结果 (9) 1、 (9) 2、 (10) 3、 (11) 4、 (11) 5、 (11) 6、 (12) 7、 (12) 8、 (13) 9、 (13) 八、收获及体会 (14) 一、实验目的 1、理解并掌握单链表的结构特点和相关概念； 2、学会单链表的基本操作：建立、插入、删除、查找、 输入、撤销、逆置、求前驱和后继等并实现其算法。
二、实验内容 利用头插建立一个带头结点的单链表，并用算法实现该单链表的插入、删除查找、输出、求前驱和后继、再把此单链表逆置，然后在屏幕上显示每次操作的结果当所有操作完成后能撤销该单链表。 三、实验基本要求（软、硬件） 用VC++6.0软件平台，操作系统：Windows XP 硬件：内存要求：内存大小在256MB，其他配置一般就行。 四、算法设计思想 1、定义一个创建链表的函数，通过该函数可以创建一个链表，并为下面的函数应用做 好准备。 2、定义输出链表的算法，通过对第一步已经定义好的创建链表函数的调用，在这一步 通过调用输出链表的函数算法来实现对链表的输出操作。 3、定义一个遍历查找的算法，通过此算法可以查找到链表中的每一个节点是否存在。 4、定义查找链表的每一个前驱和后继，通过定义这个算法，可以很容易的实现对链表 的前驱和后继的查找工作。 5、定义插入节点的算法，通过定义这个算法，并结合这查找前驱和后继的算法便可以 在连链表的任意位置进行插入一个新节点。 6、定义删除节点的操作，这个算法用于对链表中某个多余节点的删除工作。 7、定义一个逆置单链表的操作，通过定义这个算法，可以逆置输出单链表。 8、定义一个撤销链表的算法，这个算法用于删除单链表中的所有节点，使链表为空。
《流体力学》课程实验指导书袁守利编 汽车工程学院 2005年9月
前言 1.实验总体目标、任务与要求 1)学生在学习了《流体力学》基本理论的基础上，通过伯努利方程实验、动量方程实 验，实现对基本理论的验证。 2）通过实验，使学生对水柱（水银柱）、U型压差计、毕托管、孔板流量计、文丘里流量计等流体力学常用的测压、测流量装置的结构、原理和使用有基本认识。 2.适用专业 热能与动力工程 3.先修课程 《流体力学》相关章节。 4.实验项目与学时分配 5. 实验改革与特色 根据实验内容和现有实验条件，在实验过程中，采取学生自己动手和教师演示相结合的方法，力求达到较好的实验效果。
实验一伯努利方程实验 1．观察流体流经实验管段时的能量转化关系，了解特定截面上的总水头、测压管水头、压强水头、速度水头和位置水头间的关系，从而加深对伯努利方程的理解和认识。 2．掌握各种水头的测试方法和压强的测试方法。 3．掌握流量、流速的测量方法，了解毕托管测速的原理。 二、实验条件 伯努利方程实验仪 三、实验原理 1．实验装置： 图一伯努利方程实验台 1.水箱及潜水泵 2.上水管 3.电源 4.溢流管 5.整流栅 6.溢流板 7.定压水箱 8.实验 细管9. 实验粗管10.测压管11.调节阀12.接水箱13.量杯14回水管15.实验桌 2.工作原理 定压水箱7靠溢流来维持其恒定的水位，在水箱下部装接水平放置的实验细管8，水经实验细管以恒定流流出，并通过调节阀11调节其出水流量。通过布置在实验管四个截面上的四组测压孔及测压管，可以测量到相应截面上的各种水头的大小，从而可以分析管路中恒定流动的各种能量形式、大小及相互转化关系。各个测量截面上的一组测压管都相当于一组毕托管，所以也可以用来测管中某点的流速。 电测流量装置由回水箱、计量水箱和电测流量装置（由浮子、光栅计量尺和光电子
哈哈、b两端电压测量的准确性。 电流表的内阻越小越好，以减小其上的电压，以保证a、b支路电流测量的准确性。 实验4 RLC串联交流电路的研究 七、实验报告要求及思考题 2列表整理实验数据，通过实验总结串联交流电路的特点。 答：当X L
数据结构(C语言版) 实验报告
专业班级学号姓名 实验1 实验题目：单链表的插入和删除 实验目的： 了解和掌握线性表的逻辑结构和链式存储结构，掌握单链表的基本算法及相关的时间性能分析。 实验要求： 建立一个数据域定义为字符串的单链表，在链表中不允许有重复的字符串；根据输入的字符串，先找到相应的结点，后删除之。 实验主要步骤： 1、分析、理解给出的示例程序。 2、调试程序，并设计输入数据（如：bat，cat，eat，fat，hat，jat，lat，mat，#），测试程序 的如下功能：不允许重复字符串的插入；根据输入的字符串，找到相应的结点并删除。 3、修改程序： （1）增加插入结点的功能。 （2）将建立链表的方法改为头插入法。 程序代码: #include"stdio.h" #include"string.h" #include"stdlib.h" #include"ctype.h" typedef struct node //定义结点 { char data[10]; //结点的数据域为字符串 struct node *next; //结点的指针域 }ListNode; typedef ListNode * LinkList; // 自定义LinkList单链表类型 LinkList CreatListR1(); //函数，用尾插入法建立带头结点的单链表 LinkList CreatList(void); //函数，用头插入法建立带头结点的单链表 ListNode *LocateNode(); //函数，按值查找结点 void DeleteList(); //函数，删除指定值的结点 void printlist(); //函数，打印链表中的所有值 void DeleteAll(); //函数，删除所有结点，释放内存
CENTRAL SOUTH UNIVERSITY 题目利用Matlab模拟点电荷电场的分布姓名xxxx 学号xxxxxxxxxx 班级电气xxxx班 任课老师xxxx 实验日期2010-10
电磁场理论 实验一 ——利用Matlab 模拟点电荷电场的分布 一．实验目的： 1．熟悉单个点电荷及一对点电荷的电场分布情况； 2．学会使用Matlab 进行数值计算，并绘出相应的图形； 二．实验原理： 根据库伦定律：在真空中，两个静止点电荷之间的作用力与这两个电荷的电量乘积成正比，与它们之间距离的平方成反比，作用力的方向在两个电荷的连线上，两电荷同号为斥力，异号为吸力，它们之间的力F 满足： R R Q Q k F ? 212 = (式1) 由电场强度E 的定义可知： R R kQ E ? 2 = (式2) 对于点电荷，根据场论基础中的定义，有势场E 的势函数为 R kQ U = (式3) 而 U E -?= (式4) 在Matlab 中，由以上公式算出各点的电势U ，电场强度E 后，可以用Matlab 自带的库函数绘出相应电荷的电场分布情况。 三．实验内容： 1. 单个点电荷 点电荷的平面电力线和等势线 真空中点电荷的场强大小是E=kq /r^2 ,其中k 为静电力恒量, q 为电量, r 为点电荷到场点P(x,y)的距离。电场呈球对称分布, 取电量q> 0, 电力线是以电荷为起点的射线簇。以无穷远处为零势点, 点电荷的电势为U=kq /r,当U 取
常数时, 此式就是等势面方程.等势面是以电荷为中心以r 为半径的球面。 平面电力线的画法 在平面上, 电力线是等角分布的射线簇, 用MATLAB 画射线簇很简单。取射线的半径为( 都取国际制单位) r0=, 不同的角度用向量表示( 单位为弧度) th=linspace(0,2*pi,13)。射线簇的终点的直角坐标为: [x,y]=pol2cart(th,r0)。插入x 的起始坐标x=[x; *x].同样插入y 的起始坐标, y=[y; *y], x 和y 都是二维数组, 每一列是一条射线的起始和终止坐标。用二维画线命令plot(x,y)就画出所有电力线。 平面等势线的画法 在过电荷的截面上, 等势线就是以电荷为中心的圆簇, 用MATLAB 画等势 线更加简单。静电力常量为k=9e9, 电量可取为q=1e- 9; 最大的等势线的半径应该比射线的半径小一点 r0=。其电势为u0=k8q /r0。如果从外到里取7 条等势线, 最里面的等势线的电势是最外面的3 倍, 那么各条线的电势用向量表示为: u=linspace(1,3,7)*u0。从- r0 到r0 取偶数个点, 例如100 个点, 使最中心点的坐标绕过0, 各点的坐标可用向量表示: x=linspace(- r0,r0,100), 在直角坐标系中可形成网格坐标: [X,Y]=meshgrid(x)。各点到原点的距离为: r=sqrt(X.^2+Y.^2), 在乘方时, 乘方号前面要加点, 表示对变量中的元素进行乘方计算。各点的电势为U=k8q. /r, 在进行除法运算时, 除号前面也要加点, 同样表示对变量中的元素进行除法运算。用等高线命令即可画出等势线 contour(X,Y,U,u), 在画等势线后一般会把电力线擦除, 在画等势线之前插入如下命令hold on 就行了。平面电力线和等势线如图1, 其中插入了标题等等。越靠近点电荷的中心, 电势越高, 电场强度越大, 电力线和等势线也越密。