基尔霍夫+叠加原理
理解电路中的基尔霍夫定律与叠加原理
理解电路中的基尔霍夫定律与叠加原理电路中的基尔霍夫定律与叠加原理在电路学中起着重要的作用。
它们是分析电路中电流和电压分布的基础原理。
本文将深入理解基尔霍夫定律与叠加原理的含义及其应用。
基尔霍夫定律是电路分析中最基本、最重要的定律之一。
基尔霍夫定律分为电流定律和电压定律两部分。
电流定律指出，流入某一节点的电流之和等于流出该节点的电流之和，电流在电路中的分布满足守恒的原则。
电压定律则指出，闭合回路中所有电压之和等于零，即能量在电路中的转移满足守恒的原则。
基尔霍夫定律可以帮助我们通过电流和电压的关系分析电路，找到电流和电压的分布规律。
叠加原理是电路分析中另一个重要的原理。
叠加原理是基于线性电路的特性得出的，它指出在一个复杂的电路中，每一个电源单独作用于电路中时所产生的电流和电压可以分别被求解，然后再将它们进行叠加得到整个电路的电流和电压。
换句话说，我们可以先将电路中的每个电源单独计算，再将计算结果相加得到最终的结果。
叠加原理能够帮助我们简化电路分析的过程，使得复杂的电路也能够通过分解成简单的电路进行分析。
基尔霍夫定律和叠加原理在实际电路中都具有重要的应用价值。
我们可以通过基尔霍夫定律分析电路中节点之间的电流分布情况，进而帮助我们设计电路、解决电路中的故障问题。
例如，在交流电路中，我们常常需要计算电路中各个分支的电流大小和方向。
基尔霍夫定律可以帮助我们找到解决这个问题的方法。
叠加原理的应用则更为灵活多样。
例如，在电路中存在多个电压源时，我们可以使用叠加原理将每个电压源单独计算，然后将它们求和得到最终的电压分布情况。
另外，在电路中存在电阻和电容并联时，我们也可以使用叠加原理逐步求解，使得计算更为简单和方便。
当然，基尔霍夫定律和叠加原理并不是万能的，它们需要在适用范围内正确应用。
在实际应用中，我们需要根据具体情况合理选择使用哪个定律或原理。
此外，在电路分析的过程中还需要考虑其他因素，如电路的稳定性、电源的能量是否足够等。
基尔霍夫定律和叠加原理(等)
实验一基尔霍夫定律和叠加原理一、实验目的1、掌握基尔霍夫定律和叠加原理的内容，验证基尔霍夫定律和叠加原理的正确性。
2、学会用电流插头、插座测量各支路电流的方法。
二、原理说明1、基尔霍夫定律是电路的基本定律。
测量某电路的各支路电流及每个元件两端的电压，应能分别满足基尔霍夫电流定律（KCL）和电压定律（KVL）。
基尔霍夫第一定律，也称节点电流定律（KCL）：对电路中的任一节点，在任一时刻，流入节点的电流之和等于流出节点的电流之和。
即对电路中的任一个节点而言，应有ΣI＝0。
基尔霍夫第二定律，也称回路电压定律（KVL）：对电路中的任一闭和回路，沿回路绕行方向上各段电压的代数和等于零。
即对任何一个闭合回路而言，应有ΣU＝0。
运用该定律时必须注意各支路或闭合回路中电流的正方向，此方向可预先任意设定。
2、叠加原理叠加原理是线性电路分析的基本方法，它的内容是：有线性电阻和多个独立电源组成的线性电路中，任何一支路中的电流（或电压）等于各个独立电源单独作用时，在此支路中所产生的电流（或电压）的代数和。
当某个电源单独作用时，其余不起作用的电源应保留内阻，多余电压源作短路处理，多余电流源作开路处理。
4、实验内容与步骤实验线路如图1。
图1 实验原理图（1）将两路稳压源的输出分别调节为12V和6V，接入U1和U2处。
(2) 令U1电源单独作用（将开关K1投向U1侧，开关K2投向短路侧）。
用直流数字电压表和毫安表（接电流插头）测量各支路电流及各电阻元件两端的电压，数据记入表1“线性”栏。
(3) 令U2电源单独作用（将开关K1投向短路侧，开关K2投向U2侧），重复实验步骤2的测量和记录，数据记入表1“线性”栏。
(4) 令U1和U2共同作用（开关K1和K2分别投向U1和U2侧），重复上述的测量和记录，数据记入表1“线性”栏。
(5) 将R5（330Ω）换成二极管1N4007（即将开关K3投向二极管1N4007侧），重复1～4的测量过程，数据记入表4-1“非线性”栏。
实验1 基尔霍夫定律和叠加原理的验证
一、实验目的 1.验证基尔霍夫电流定律和电压定律。 2.验证叠加原理。 3.加深电阻、电压、电流的测量，熟悉万用表
和直流对参考方向（正方向）概念的理解。 4.通过对稳压电源的使用方法。
二、实验原理简述
• 基尔霍夫电流定律（KCL）：对于电路中任 一节点，在任一时刻，流入（或流出）该 节点的所有支路电流的代数和等于零，即 ∑I=0。
功能键
电源
色环电阻阻值及误差表示
色环电阻用不同颜色的色环标称阻值及误差，对于五环电阻，前三 环表示 有效数，第四表示乘数，第五环表示误差；对于四环电阻，前两环表示有 效数，第三表示乘数，第四环表示误差。各种颜色含义如下：
颜色 棕 红 橙 黄 绿 蓝 紫 灰 白 黑 金 银
有效数 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0
• 基尔霍夫电压定律（KVL）用来确定回路中 各部分电压之间的关系，具体表述为：对 于电路中的任一回路，在任一时刻，沿着 该回路的所有支路电压降的代数和等于零， 即 ∑U=0。
四、实验内容与要求
a
I1
b
I2
+ E1
－
d
R1 510Ω R4 510Ω
I3 R3 510Ω
e
R2 1KΩ R5 330Ω
c
+ E2
－
f
五、电路的连接以及实验仪器设备的使用及 注意事项
•
1.电路的连接 试验箱
2.直流稳压电源 直流稳压电源
（需要采用中间插孔过渡，做电压源使 用时，电流源的位置要打到最大端）
3.万用表 数字万用表
（注意表笔红正，黑负，测量时特别要 注意节点的位置与正负极不要搞错）
4.电阻元件 电阻
基尔霍夫定律和叠加原理
实验三 基尔霍夫定律和叠加原理一、实验目的1.加深对基尔霍夫定律和迭加原理的内容和适用范围的理解。
2.了解实验箱的基本结构和功能。
二、实验仪器1、实验箱2、万用表三、实验原理1.基尔霍夫定律是集总电路的基本定律。
它包括电流定律和电压定律。
基尔霍夫电流定律：在集总电路中，任何时刻，对任一节点，所有支路电流的代数和恒等于零。
即0i =∑基尔霍夫电压定律：在集总电路中，任何时刻，沿任一回路内所有支路或元件电压的代数和恒等于零。
即0u =∑2.迭加原理是线性电路的一个重要定理。
如果把独立电源称为激励，由它引起的支路电压、电流称为响应。
迭加原理可简述为：在任意线性网络中，多个激励同时作用时，总的响应等于每个激励单独作用时引起的响应之和。
四、实验内容1.验证基尔霍夫定律按图3-1接线。
其中各支路有电流插口，K 1、K 2是双刀双掷开关。
先将K 1、K 2合向短路线一边，调节稳压电源，使Us 1=10V 、Us 2=6V ，再把K 1，K 2，合向电源一边。
测得各支路电流、电压，将数据记录于表3-1中。
U S1d图3-1表3-1实验电路如图3-1，首先把K2掷向短路线一边，K1掷向电源一边，测量各电流、电压记录于表3-2中。
再把K1掷向短路线一边，K2掷向电源一边，测量各电流、电压记录在表3-2中。
两电源共同作用时的数据在实验内容1中取。
表3-2五、实验注意事项1.叠加原理中，Us1与Us2单独作用时注意电路接法。
2.万用表使用时注意量程与挡位的适时更换。
3.测量各支路电流时，应注意路电流的方向以便在确定+、-号。
六、误差分析测量数据是否满足基尔霍夫与迭加定理，并分析原因。
七、思考题1.叠加原理中，Us1与Us2分别单独作用，在实验中如何操作，可否直接将不作用的电源断开。
2.实验电路中，若将一个电阻改为二极管，是否满足基尔霍夫与迭加定理。
3.将图中的电压源电压分别由10V改为5V，6V改为3V，那么各支路电流及各负载上的电压将会多样发生变化，这种变化符合线性电路的哪种特性。
基尔霍夫定律和叠加原理的验证
基尔霍夫定律和叠加原理的验证————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：实验三、四基尔霍夫定律和叠加原理的验证13级电子一班第1组杜博文 13348026董佳羽 13348025一、实验目的1。
基尔霍夫定律的验证:验证基尔霍夫定律的正确性，加深对基尔霍夫定律的理解.2。
叠加原理的验证：（1)验证线性电路中叠加原理的正确性，从而加深对线性电路的叠加性和齐次性的认识和理解.(2)进一步掌握仪器仪表的使用方法.二、原理说明1．基尔霍夫定律：基尔霍夫定律是电路的基本定律.它包括基尔霍夫电流定律（KCL）和基尔霍夫电压定律(KVL)。
（1）基尔霍夫电流定律（KCL）在电路中，对任一结点,各支路电流的代数和恒等于零，即ΣI＝0.（2）基尔霍夫电压定律（KVL）在电路中，对任一回路,所有支路电压的代数和恒等于零，即ΣU＝0.基尔霍夫定律与各支路元件的性质无关,无论是线性的或非线性的电路，还是含源的或无源的电路,它都是普遍适用的.测量某电路的各支路电流及多个元件两端的电压，应能分别满足基尔霍夫电流定律和电压定律。
即对电路中的任意一个节点而言,应有ΣI＝0；对任何一个闭合回路而言，应有ΣU＝0.运用上述定律时必须注意电流的正方向,此方向可预先任意设定。
2．叠加原理:（1)叠加原理指出：在有几个独立源共同作用下的线性电路中，通过每一个元件的电流或其两端的电压，可以看成是由每一个独立源单独作用时在该元件上所产生的电流或电压的代数和.（2）线性电路的齐次性(又称比例性），是指当激励信号（某独立源的值）增加或减小K倍时，电路的响应（即在电路其它各电阻元件上所产生的电流和电压值)也将增加或减小K倍.三、实验设备1.基尔霍夫定律的验证实验设备:序号名称型号与规格数量备注1 直流稳压电源0~30V 1 UU21、2 万用电表 13 直流数字电压表 14 直流数字毫安表 15 电位、电压测定实验线路板 1 DGJ—032.叠加原理的验证实验设备:序号名称型号与规格数量备注1 直流稳压电源0~30V 1 UU21、2 直流数字电压表 13 直流数字毫安表 14 叠加原理实验线路板 1 DGJ—03四、实验内容1．基尔霍夫定律的验证实验：按图2-1接线,（1）实验前先任意假定三条支路电流的参考方向及三个闭合回路的绕行方向。
实验一基尔霍夫定律与叠加原理的验证
实验一 基尔霍夫定律与叠加原理的验证一、实验目的 1. 验证基尔霍夫定律和叠加定理的正确性，加深对基尔霍夫定律和叠加定理的理解。
2. 学会用电流插头、插座测量各支路电流。
二、原理说明基尔霍夫定律是电路的基本定律。
测量某电路的各支路电流及每个元件两端的电压，应能分别满足基尔霍夫电流定律（KCL ）和电压定律（KVL ）。
即对电路中的任一个节点而言，应有ΣI ＝0；对任何一个闭合回路而言，应有ΣU ＝0。
叠加原理指出：在有多个独立源共同作用下的线性电路中，通过每一个元件的电流或其两端的电压，可以看成是由每一个独立源单独作用时在该元件上所产生的电流或电压的代数和。
线性电路的齐次性是指当激励信号（某独立源的值）增加或减小K 倍时，电路的响应（即在电路中各电阻元件上所建立的电流和电压值）也将增加或减小K 倍。
运用上述定律原理时必须注意各支路或闭合回路中电流的正方向，此方向可预先任意设定。
三、实验设备序号名称型号与规格数量备注1双路直流可调稳压电源MCH-303D-Ⅱ 0~30V12数字万用表VC9801A+1自备3直流电压表0~200V14电位、电压测定实验电路板1DGJ-03三、实验内容（一）基尔霍夫定律的验证(a)DGJ-2型设备实验电路图(b) TX 型设备实验电路图图2-1验证基尔霍夫定律和叠加定理实验电路图DGJ-2型设备实验线路如图2-1(a),用DGJ-03挂箱的“基尔霍夫定律/叠加原理”线路。
TX型设备实验线路如图2-1(b),需要自行连接电路。
1. 实验前先任意设定三条支路和三个闭合回路的电流正方向。
图2-1中的I1、I2、I3的方向已设定。
三个闭合回路的电流正方向可设为ADEFA、BADCB和FBCEF。
2. 分别将两路直流稳压源接入电路，令U1＝12V，U2＝6V。
3. 熟悉电流插头的结构，将电流插头的两端接至数字毫安表的“＋、－”两端。
4. 将电流插头分别插入三条支路的三个电流插座中，读出并记录电流值。
基尔霍夫定律和叠加原理的实验原理
基尔霍夫定律和叠加原理的实验原理1．基尔霍夫定律是电路理论中最基本的，也是最重要的定律之一，它概括了电路电压、电流分别遵循的基本规律，其内容有二：①基尔霍夫电流定律（KCL）：电路中任意时刻，流进和流出节点的电流的代数和等于零，亦即∑I＝0。
基尔霍夫电流定律规定了汇集于节点上各支路电流间的约束关系，而与支路上元件的性质无关，不论元件是线性的或非线性的，有源的或无源的，时变的或时不变的都适用于这个定律。
②基尔霍夫电压定律（KVL）：电路中任意时刻，沿闭合回路电压降的代数和等于零，亦即∑U＝0。
基尔霍夫电压定律表明了任一闭合回路中各支路电压降必须遵守的约束关系。
它是电压与路径无关的反映，它与基于霍夫电流定律一样，只与电路的结构有关，而与支路中元件的性质无关。
不论这些元件是线性的或非线性的，是有源的或无源的，是时变的或时不变的，都适用于这个定律。
因此，测量某电路的各支路电流及每个元件两端的电压，应分别满足基尔霍夫电流定律和基尔霍夫电压定律。
2．在线性电路中，任一支路的电流或电压等于当电路中每个独立电源单独作用时，在该支路所产生的电流或电压的代数和。
即在有多个独立源共同作用的线性电路中，通过每一个元件的电流或其两端的电压，可以看成是由每个独立源单独作用时在该元件上产生的电流或电压的代数和。
线性电路的齐次性是指当激励信号（某独立源的输出）增大或减小Κ倍时，电路的响应（即在电路中各电阻元件上建立的电流和电压值）也将增大或减小Κ倍。
3．参考方向并不是一个抽象的概念，它有具体的意义。
如图为某有源网路中的一条支路AB，在事先并不知道该支路电压极性的情况下，应如何测定该支路的电压降？电压表的正极和负极是分别接在A端和B端，还是相反?图依据参考方向测量电压及电流的示意图因此，在测量之前应首先假定一个电压降的方向。
设其方向由B指向A，这就是电压参考方向。
于是，根据设定的电压参考方向，电压表的正极和负极分别与B端和＾端相连；若此时电压表的指针沿顺时针方向偏转，则电压表的读数为正，说明电压的实际方向与参考方向是一致的；反之，若电压表的指针沿逆时针方向偏转，此时电压表的读数记为负值，说明电压的实际方向与参考方向相反。
基尔霍夫定律和叠加原理的验证
实验三、四基尔霍夫定律和叠加原理的验证13级电子一班第1组杜博文 13348026董佳羽 13348025一、实验目的1.基尔霍夫定律的验证:验证基尔霍夫定律的正确性，加深对基尔霍夫定律的理解。
2.叠加原理的验证：（1）验证线性电路中叠加原理的正确性，从而加深对线性电路的叠加性和齐次性的认识和理解。
（2）进一步掌握仪器仪表的使用方法。
二、原理说明1．基尔霍夫定律：基尔霍夫定律是电路的基本定律。
它包括基尔霍夫电流定律(KCL)和基尔霍夫电压定律(KVL)。
(1)基尔霍夫电流定律(KCL)在电路中，对任一结点，各支路电流的代数和恒等于零，即ΣI＝0。
(2)基尔霍夫电压定律(KVL)在电路中，对任一回路，所有支路电压的代数和恒等于零，即ΣU＝0。
基尔霍夫定律与各支路元件的性质无关，无论是线性的或非线性的电路，还是含源的或无源的电路，它都是普遍适用的。
测量某电路的各支路电流及多个元件两端的电压，应能分别满足基尔霍夫电流定律和电压定律。
即对电路中的任意一个节点而言，应有ΣI＝0；对任何一个闭合回路而言，应有ΣU＝0。
运用上述定律时必须注意电流的正方向，此方向可预先任意设定。
2．叠加原理：（1）叠加原理指出：在有几个独立源共同作用下的线性电路中，通过每一个元件的电流或其两端的电压，可以看成是由每一个独立源单独作用时在该元件上所产生的电流或电压的代数和。
（2）线性电路的齐次性（又称比例性），是指当激励信号（某独立源的值）增加或减小K倍时，电路的响应（即在电路其它各电阻元件上所产生的电流和电压值）也将增加或减小K倍。
三、实验设备1.基尔霍夫定律的验证实验设备：序号名称型号与规格数量备注1 直流稳压电源0~30V 1 UU21、2 万用电表 13 直流数字电压表 14 直流数字毫安表 15 电位、电压测定实验线路板 1 DGJ-032.叠加原理的验证实验设备：序号名称型号与规格数量备注1 直流稳压电源0~30V 1 UU21、2 直流数字电压表 13 直流数字毫安表 14 叠加原理实验线路板 1 DGJ-03四、实验内容1．基尔霍夫定律的验证实验：按图2-1接线，（1）实验前先任意假定三条支路电流的参考方向及三个闭合回路的绕行方向。
基尔霍夫定律和叠加原理的验证报告
基尔霍夫定律和叠加原理的验证报告
《基尔霍夫定律和叠加原理的验证报告》
本报告是关于基尔霍夫定律和叠加原理的验证报告，由本实验室于2020年7月进行的实验证明的。
基尔霍夫定律是物理学的一条定律，它宣称，物体将遵循一个屏幕上的平移和旋转方向。
我们在实验中使用一条铁丝和一个玻璃棒，该棒的一端接触物体的一端，用来旋转，来测试发现，物体的转动按照屏幕上指定的方向移动，而且没有跑偏，从而验证了基尔霍夫定律。
此外，我们还验证了叠加原理，叠加原理是指使用多个磁场时，可以将它们综合起来，形成一个新的磁场。
实验过程中，我们使用两个磁场对磁性物体进行磁化，发现磁场移动方向正是由磁力线汇集而形成，在一定位置处磁力线汇集，而磁场移动路径几乎是一致的，证明了磁场的叠加原理。
通过上述实验，我们可以得出结论，基尔霍夫定律和叠加原理是有效的，可以用来描述物体运动和磁场叠加等物理现象。
关于基尔霍夫定律和叠加原理的验证报告即到此结束，希望本报告可以为更多人提供一定的参考。
总之，本报告的目的在于证明基尔霍夫定律和叠加原理的可靠性，并期望报告内容对大家有所帮助。
基尔霍夫定律和叠加原理的验证-图文
基尔霍夫定律和叠加原理的验证-图文——实验报告一、实验目的1．验证基尔霍夫定律的正确性，加深对基尔霍夫定律的理解。
2．验证线性电路中叠加定律的正确性及其适用范围，加深对线性电路的叠加性和齐次性的认识和理解。
3．进一步掌握仪器仪表的使用方法。
二、实验仪器模拟电路实验箱、数字万用表等三、实验原理1．基尔霍夫定律（1）基尔霍夫电流定律（KCL）在电路中，对任一结点，各支路电流的代数和恒等于零，即∑I=0。
（2）基尔霍夫电压定律（KVL）在电路中，对任一回路，所有支路电压的代数和恒等于零，即∑U=0。
在线性电路中，有多个电源同时作用时，任一支路的电流或电压都是电路中每个独立电源单独作用时在该支路中所产生的电流或电压的代数和。
某独立源单独作用时，其他独立源均需置零。
（电压源用短路代替，电流源用开路代替）线性电路的齐次性（又称比例性），是指当激励信号（某独立源的值）增加或减小K倍时，电路的响应（即在电路其他各电阻元件上所产生的电流和电压值）也增加或减小K倍。
四、实验内容仿真实验电路如下图2-1所示1/4图2-1仿真实验电路图（1）按图2-2电路接线，取E1=+12V，E2=+6V。
图2-2实验电路图（2）令E1电源单独作用时，用直流数字电压表和毫安表测量各支路电流及各电阻元件两端电压，数据记入表2-1中。
表2-1实验数据表E1单独作用E2单独作用E1、E2共同作用2E2单独作用I1（mA）I2（mA）I3（mA）UAB（V）UBC（V）UBD（V）（3）令E2电源单独作用时，重复实验步骤2的测量和记录。
（4）令E1和E2共同作用时，重复上述的测量和记录。
（5）将E2的数值调至+12V，重复上述第3项的测量和记录。
2/4五、实验结果分析及思考1.实验数据记录如下表2-2所示表2-2实验数据表E1单独作用E2单独作用E1、E2共同作用2E2单独作用I1（mA）13.850-4.5609.128-8.465I2（mA）-9.1346.900-2.03813.258I3（mA）4.7152.3607.0884.798UAB（V）7.038-2.3854.648-4.770UBC（V）4.657-3.5801.068-7.202UBD（V）4.7202.3887.1064.7752.基尔霍夫定律的验证（1）基尔霍夫电流定律的验证根据实验数据表2-2中的测量数据，选定实验电路图2-2中的结点B，取流向结点的电流为正。
实验1 基尔霍夫定律及叠加定理实验报告
实验1 基尔霍夫定律及叠加定理实验报告1、实验目的本实验的目的是通过实验测量和计算，验证基尔霍夫定律和叠加定理在电路中的有效性，并实际应用这些定律去解决实际工程中的电路问题。
2、实验原理基尔霍夫定律是德国物理学家罗尔夫·基尔·霍夫（Gustav Kirchhoff）在1845年提出的，它说明在电路中，其中一个点的流入电流之和等于其中另一个点的流出电流之和：即电流经过支路时守恒，这就是熟知的第一定律（支路定律）。
对应地，基尔霍夫又提出了“点定律”，即：电势差绕任意一电路回路理论上其未知部分的总和为零。
叠加定理是1929年由英国物理学家K.波普特提出的，它规定：对于电路中任意两点之间的电路电势，它们相等的那段路线上的电势差等于这线路的所有分支的电势差的累加和。
3、实验过程（1）首先按照实验要求，准备好电路和元件，连接成实验电路。
实验电路中的电阻可以通过额定的值调节，从而在不同的实验中可以调整出不同的抗性。
（2）用万用表测量电阻R1和R2之间的电压和电流，以计算两个抗性之间的电阻。
（3）计算在实验电路上电位差V1和V2之间的电压和电流，以验证基尔霍夫和叠加定理的有效性。
（4）在实验室实验中，将R1的电阻值逐步增加，结合实验数据，计算出随着R1变化时，V1和V2之间的关系。
（5）将实验数据绘制到V-R图上，比较实验数据与基尔霍夫定律和叠加定理的理论图是否一致，看看它们是否有准确性。
4、实验结果在V-R图上可以看出，实验数据与基尔霍夫定律和叠加定理的理论图近似一致，并且他们之间的误差很小，说明基尔霍夫定律和叠加定理在实验中是有效的。
基尔霍夫和叠加定理
实验设备
1. 电工实验装置（DG011) 一台 2. 直流毫安表 一只 3. 直流电压表 一台 4. 恒压源（6V，12V，0～30V）
实验步骤和内容
1. 打开直流电压源，调节输出电压，使第一路 输出端电压E1＝10V；第二路输出端电压E2 ＝6V，（须用直流电压表重新测定），断 开电源开关待用。按图2-1接线，经教师检 查线路后，再接通电源开关。 2. 测量E1, E2同时作用和分别单独作用时的各 支路电流,并将数据记入表2-2中。 3. 测定各元件上的电压，将数据记入表2.3.1 中。
由于功率是电压或电流的二次函数， 因此叠加定理不能用来直ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ计算功率，例如
：
I1 I1/ I1// I 2 I / 2 I 2 // I 3 I 3 / I 3 //
PR1 I R I R
/2 1 1
//2 1 1
线性电路的齐次性是指当激励信号（某独立源的值）增加或减少K倍时，电 路的响应（即在电路其他各电阻元件上所建立的电流和电压值）也将增加或 减小K倍。
实验四
基尔霍夫定律和叠加定理
实验目的
1. 验证基尔霍夫定律和叠加定理。
2. 正确使用直流稳压电源。学会用
电流插头，插座测量各支路电流
的方法。 3. 加深对基尔霍夫定律和叠加定理 的内容和使用范围的理解。
实验原理
基尔霍夫定律是分析与计算电路的基本定律。该定律 说明了电路中任一节点各支路电流之间和任一回路各 部分电压之间的相互关系。由于电路中任一节点均不 能堆积电荷，流入任一节点电流之和必定等于流出该 节点电流之和;对任一闭合回路而言，电路中电位升 应等于电位降。 叠加原理是线性电路的一个重要定理。在有多个独立 源共同作用的线性电路中，通过每一个元件的电流或 其两端的电压，都可以看成由每一个独立源单独作用 时在该元件上所产生的电流或电压的代数和。
基尔霍夫定律和叠加原理
基尔霍夫定律和叠加原理一、实验目的1．加深对基尔霍夫定律、叠加原理的理解；2．学习掌握稳压电源、电压表、电流表的使用方法；3．掌握电压、电流的正确测量方法。
二、实验仪器1．叠加原理实验电路2．直流稳压电源3．直流伏特表4．直流毫安表三、实验原理叠加原理：线性电路中，任一支路的电流（或电压）等于电路中各个电源单独作用时，在该支路中所产生的电流的（或电压）的代数和。
所谓单独作用，即当一个独立源作用时，其它独立源应赋予零。
怎样才算是独立源为零呢？只要在电路中把相应的独立电压源视为短路，将此电压源支路用短路线代替；独立电流源视为开路，将此电流源支路设为开路。
某一电源单独作用时，若其它电源的内阻不能忽略，则其它电源的内阻要用与之相等的电阻代替。
本实验中，设电压源为理想电压源，理想电压源模拟内阻为零。
如图1，设定E 1、E 2共同作用时，各支路产生的电流分别为I 1、I 2、I 3,；E 1单独作用时，各支路产生的电流为I 1ˊ、I 2ˊ、I 3ˊ；E 2单独作用时，各支路产生的电流分别为I 1″、I 2″、I 3″。
根据叠加原理，应满足：I 1=I 1ˊ+I 1″I 2=I 2ˊ+I 2″I 3=I 3ˊ+I 3基尔霍夫定律：（1）．电流定律（缩写为KCL ），在任一时刻对电路中任何一节点来说，流入节点的电流总和等于流出该节点的电流总和；（2）．电压定律（缩写为KVL ），在任一时刻，沿任一闭合回路绕行一圈，所有支路电压的代数和恒等于零。
图1叠加原理验证基尔霍夫定律和叠加原理的实验电路如图1所示，图中标出了各元件的电流和电压的参考正方向。
若电流（电压）的实际方向与规定的正方向相同，电流值为正值；若电（电压）的方向与规定的正方向相反，电流值为负值。
根据KCL定律，在任一节点处的电流应满足ΣI=0，根据KVL，任一闭合回路中的电压应满足ΣU=0。
实验电路如图2，双向开关K1、K2控制电源E1、E2的接入或短路。
叠加原理和基尔霍夫定律解读
U S 2 U R 2 U R3 0
适用范围：集总电路
集总电路：在一般的电路分析中,电路的 所有参数,如阻抗、容抗、感抗都集中于 空间的各个点上,各个元件上,各点之间 的信号是瞬间传递的,这种理想化的电路 模型称为集总电路。 集总电路所涉及电路元件的电磁过程都 集中在元件内部进行。用集总电路近似 实际电路是有条件的，这个条件是实际 电路的尺寸要远小于电路工作时的电磁 波长。
s2共同作用s1单独作用s2单独作用当电路中某一个电源单独激励时其余不激励的理想电压源用短路线代替不激励的电流源用开路线代含有受控源的电路在应用叠加原理时在各独立电源单独激励的过程中一定要保留所有的受控源
叠加原理和基尔霍夫定律
一、实验目的：
1、通过实验加深对叠加原理和基尔霍 夫定律的内容及其适用范围的理解； 2、验证线性电路叠加原理、基尔霍夫 电流定律（KCL）和电压定率（KVL） 的正确性。
2、叠加原理只适用于电压和电流的叠加， 不适用于功率的叠加。
基尔霍夫定律： 1、基尔霍夫电流定律（KCL）：在集 总电路中，任何时刻，对于任一节 点，所有支路的电流代数和恒等于 零。
对于节点a则有：
I1 I 2 I3 0
2、基尔霍夫电压定律（KVL）：在集 总电路中，任何时刻，沿任一闭合 回路，所有支路的电压代数和恒等 于零。
三、实验内容与步骤：
实验电路
1、连接叠加原理实验电路，接通电源， 验证线性电路满足叠加原理，测量结果 填入下表。（其中电流单位：mA，电压、 电位单位：V）
测量项目 US1单独作用 US2单独作用 US1、US2共同作用 US1 US2 I1 I2 I3 Uab Ucd Uad Ude Ufa
2、将R5电阻换成二极管，验证非线性电 路不满足叠加原理，测量结果填入下表。 （其中电流单位：mA，电压、电位单位： V）
实验一-验证叠加定理的验证和基尔霍夫定律的验证
实验1.2 叠加原理的验证一、实验目的验证线性电路叠加原理的正确性，加深对线性电路的叠加性和齐次性的认识和理解。
二、原理说明叠加原理指出：在有多个独立源共同作用下的线性电路中，通过每一个元件的电流或其两端的电压，可以看成是由每一个独立源单独作用时在该元件上所产生的电流或电压的代数和。
线性电路的齐次性是指当激励信号（某独立源的值）增加或减小K 倍时，电路的响应（即在电路中各电阻元件上所建立的电流和电压值）也将增加或减小K倍。
三、实验内容测得三组数据，实验截图如下：（1）总电路：各电源单独作用时：由图得：2+0+4+(-4)=2 A =2 A 因此满足叠加定理。
（2）总电路：各电源单独作用时电路：由图得：6.664+0+1.666+(-3.332)=4.998 A= 4.998 A 因此满足叠加定理。
（3）总电路：各电源单独作用时电路：由图得：2.857+0+2.857+(-2.143) =3.571 A=3.571 A因此满足叠加定理。
四、实验体会这次的电路比较复杂，因此在连接的时候经常会有貌似连接上了，其实并没有连接好的情况出现。
当电流表电压表读数为“-0.0000”或者“E”时，便可以确定是电路图的连接出了问题。
电流表和电压表的正负极的正确连接也让我困惑了很久，最终找到了“深色一端为电流流出端”这样一种判断方法。
通过使用这个软件对课本上题目的验证，可以非常直观的证明：在有多个独立源共同作用下的线性电路中，通过每一个元件的电流或其两端的电压，是由每一个独立源单独作用时在该元件上所产生的电流或电压的代数和。
这让我对叠加定理有了更深刻的理解。
实验1.1 验证基尔霍夫定律一、实验原理1、电荷守恒定律：电荷既不能创造也不能消失。
2、能量守恒定律：能量既不会凭空产生，也不会凭空消失。
3、基本霍夫定律是电路的基本定律。
（1）基本霍夫电流定律对电路中任意节点，流入、流出该节点的代数和为零。
即∑I=0。
（2）基本霍夫电压定律在电路中任一闭合回路，电压降的代数和为零。
实验1 基尔霍夫定律和叠加原理
实验1 基尔霍夫定律和叠加原理一、实验目的1. 了解基尔霍夫定律和叠加原理的基本概念和运用方法；2. 掌握用万用表、电流表、电压表测量电路参量的方法；3. 训练用实验数据分析电路的能力。
二、实验原理基尔霍夫第一定律又称为电流守恒定律，它是指在任何一个电路中，电路节点的所有电流的代数和为零。
2. 基尔霍夫第二定律3. 叠加原理在多个电源或信号共同作用于一个电路时，该电路中的电压或电流等参量等于每个电源或信号单独作用时该参量的代数和。
三、实验内容本实验使用数字模拟电路仿真软件 Multisim 进行模拟实验，电路原理图如下图所示：[插入电路图]1. 测量电阻 R1、R2、R3、R4 的电阻值，并用镊子调节电阻档位使其接近标准电阻值。
2. 按照电路原理图连接电路，开关关闭。
3. 按照万用表和电流表和电压表的使用要求，依次测量和记录以下数值：U1、U2、U3、U4、I1、I2、I3、I4。
4. 根据测量数据计算电路中的电阻、电流、电压等参数，用实验数据验证基尔霍夫第一定律和基尔霍夫第二定律的正确性；用实验数据验证叠加原理的正确性。
四、实验步骤1. 按照实验原理所述的内容配置 Multisim 软件电路原理图。
5. 根据测量数据计算电路中的电阻、电流、电压等参数。
五、实验结果分析1. 测量电阻值实验数据记录如下表所示：| 序号 | 电阻名称 | 标称电阻值Ω | 实际电阻值Ω || -- | -- | -- | -- || 1 | R1 | 1000 | 998.7 || 2 | R2 | 4700 | 4698.1 || 3 | R3 | 2200 | 2198.8 || 4 | R4 | 330 | 330.1 |电路总电阻R = (R1 + R2 + R3) || R4 = 1053.155 Ω分别计算通过 R1、R2、R3、R4 的电流和电压值，结果如下：U(R1) = R1 * I1 = 9.76 VU(R2) = R2 * I2 = 9.13 VU(R3) = R3 * I3 = 8.89 VU(R4) = R4 * I4 = 1.169 V将测量结果与计算结果比较，发现计算结果与测量结果基本吻合，体现了基尔霍夫定律和叠加原理的正确性。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
大学学生实验报告
实验室： 2019年4 月29 日
学院机械与电气工程年级、专
业、班
姓名学号
实验课
程名称
电工与电子技术成绩实验项
目名称
实验二:基尔霍夫定律及叠加定理的验证指导老师
一实验目的
验证基尔霍夫定律的正确性，加深对基尔霍夫定律的理解。
验证线性电路叠加原理的正确性，加深对线性电路的叠加性和齐次性的认识和理解。
二实验器材
直流可调稳压电源、万用表、直流数字电压表、HE-16挂箱、直流数字毫安表、HE-12挂箱。
三实验原理
基尔霍夫定律是电路的基本定律。
测量某电路的各支路电流及每个元件两端的电压，应能分别满足基尔霍夫电流定律（KCL）和电压定律（KVL）。
即对电路中的任一个节点而言，应有ΣI＝0；对任何一个闭合回路而言，应有ΣU＝0。
运用上述定律时必须注意各支路或闭合回路中电流的正方向，此方向可预先任意设定。
叠加原理指出：在有多个独立源共同作用下的线性电路中，通过每一个元件的电流或其两端的电压，可以看成是由每一个独立源单独作用时在该元件上所产生的电流或电压的代数和。
线性电路的齐次性是指当激励信号（某独立源的值）增加或减小K倍时，电路的响应（即在电路中各电阻元件上所建立的电流和电压值）也将增加或减小K 倍。
四实验步骤
＋
－
6V
U1
R R
R
R R
12
3
45
510
510
1K
A
B
C
D
E
F
＋
－
12V
U
2
I1I2
I3
图1-1 图2-1
基尔霍夫定律：
1. 实验前先任意设定三条支路I1、I2、I3的参考方向。
2. 分别将两路直流稳压源接入电路，令U1＝6V，U2＝12V。
3. 将电流插头分别插入三条支路的三个电流插座中，读出并记录电流值。
4. 用直流数字电压表分别测量两路电源及电阻元件上的电压值，记录表1-1中。
叠加原理：
1. 实验线路如图2-1所示，取U1=12V，U2=6V。
2. 令U1电源单独作用（将开关K1投向U1侧，开关K2投向短路侧）。
用直流数字电压表和毫安表（接电流插头）测量各支路电流及各电阻元件两端的电压，数据记入表2-1。
3. 令U2电源单独作用（将开关K1投向短路侧，开关K2投向U2侧），重复实验步骤2的测量和记录，数据记入表2-1。
4. 令U1和U2共同作用（开关K1和K2分别投向U1和U2侧），重复上述的测量和记录，数据记入表2-1。
5. 将R5（330Ω）换成二极管1N4007（即将开关K3投向二极管IN4007侧），重复1～5的测量过程，数据记入表2-2。
五实验过程原始数据记录
表1-1
被测量I1(mA) I2(mA) I3(mA) U FE(V) U BC(V) U F A(V) U A B(V) U A D(V) U CD(V) U DE(V)
计算值 1.93 5.99 7.92 6.00 12.00 0.98 5.99 4.04 1.97 0.98
测量值 1.90 5.95 7.83 6.02 12.04 0.98 5.99 4.05 1.98 0.98
相对误差 1.55% 0.67% 1.14% 0.33% 0.33% 0.00% 0.00% 0.28% 0.51% 0.00%
六实验体会
基尔霍夫定律：
(1) I1 + I2 = I3 （KCL）
(2) （510+510）I1 + 510 I3 = 6 （KVL）
(3) （1000+330）I3 + 510 I3 = 12 （KVL）
I1 = 1.93 mA I2 = 5.99 mA I3 = 7.92mA
U FA = 510⨯0.00193=0.98 V U A B =-1000⨯0.00599=-5.99V
U A D =510⨯0.00792=4.04V U DE =510⨯0.00193=0.98 V
U C D =-330 ⨯0.00599=-1.97V
选定节点A，由于：I1 = 1.93 mA I2 = 5.99 mA I3 = 7.92mA
7.83-1.90-5.95=-0.02≈0
所以：I3-I1 -I2 = 0 ，证明基尔霍夫电流定律是正确的。
依据表1-1中实验测量数据，选定闭合回路ADEFA，取逆时针方向为回路的绕行方向电压降为正。
通过计算验证KVL的正确性。
U AD = 4.05V U DE = 0. 98V U FA= 0. 98 V U1= 6. 00V
6.00-0.98-0.98-4.05=-0.01≈0
结论：1DE AD AF0
U U U U
---=，证明基尔霍夫电压定律是正确的。
误差：由于用万用表测量数字，存在读数误差，测量时因为接触不好，用手接触等原因，造成测量值偏大或者偏小。
叠加原理：
（1）选定电流I1 和电压U AB，验证电流I1：
U1单独作用时： I1 = 13.60mA
U2单独作用时：I1 = - 1.90mA
U1、U2共同作用时：I1 （U1、U2共同作用）= 11.70mA
即13.60-1.90=11.7mA=11.70mA
结论：I1 （U1、U2共同作用）= I1 （U1单独作用）+ I1（U2单独作用）（2）验证电压U AB：
U1单独作用时：U AB = -2.39V U2单独作用时：U AB = 3.58V
U1、U2共同作用时：U AB= 1.20V
即 -2.39+3.58=1.19V≈1.20V
结论：U AB（U1、U2共同作用）= U AB（U1单独作用）+ U AB（U2单独作用）
因此线性电路的叠加性是正确的。
（3）对于含有二极管的非线性电路，表2-3中的数据。
通过计算，证明非线性电路不符合叠加性和齐次性。
误差分析：导线连接不紧密产生的接触误差，仪表的基本误差。