实验一基尔霍夫定律的验证
基尔霍夫定律的验证
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一、实验目的与要求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。
3.进一步掌握仪器仪表的使用方法。
二、实验原理与仪器(一)实验原理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。
基尔霍夫定律表达式中的电流和电压都是代数量,运用时,必须预先任意假定电流和电压的参考方向。
当电流和电压的实际方向与参考方向相同时,取值为正;相反时,取值为负。
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。
2.叠加原理在线性电路中,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,其它独立源均需置零。
(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。
(二)实验仪器1、万用表2、ZT-DL YL 配件板3、ZT-DL YL 基尔霍夫定律/叠加原理实验板三、实验步骤及过程1.基尔霍夫定律实验验证各节点∑I=0 以及各闭合回路∑U=0, 按图3-1接线。
图3-1 基尔霍夫定律实验接线(1)实验前,可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。
图3-1中的电流I1、I2、I3的方向已设定,闭合回路的正方向可任意设定。
(2)分别将两路直流稳压电源调至U1=6V,U2=12V。
(3)将配件板上的数字毫安表分别接入三条支路中,测量支路电流,数据记入表1。
实验1 基尔霍夫定律和叠加原理的验证
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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
基尔霍夫定律的验证(含数据和计算)
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【实验名称】基尔霍夫定律的验证【实验目的】验证基尔霍夫定律的正确性。
学会测定电路的开路电压与短路电流;加深对参考方向的理解。
【实验仪器】直流稳压电源(两台),分别为12V和6V;万用表(一台);标准电阻(三个),分别为100Ω、100Ω和430Ω。
【实验原理】基尔霍夫电流定律:电路中任意时刻,流进和流出节点电流的代数和为零。
基尔霍夫电压定律:电路中任意时刻,沿闭合回路的电压的代数和为零。
【实验内容】按照图1所给的电路图搭建电路。
【实验步骤】1.验证电流定律用万用表测量R1支路电流I1。
用万用表测量R2支路电流I2。
用万用表测量RL支路电流IL。
将上述所得数据填写到表1中(单位:mA)。
2.验证电压定律用万用表分别测出各支路的电压Uab、Ubc、Ucd、Uda。
注意电压表正负接线。
记录数值,填入表2中(单位:v)。
图1 实验电路实验报告(一)填写数据表格(二)实验结论1、电路中任意时刻,流进和流出节点电流的代数和为零。
即:I1+I2+IL=02、电路中任意时刻,沿闭合回路的电压的代数和为零。
即:Uab+Ubc+Ucd+Uda=0误差分析:1、电路中电阻阻值与标示值有差异(430欧电阻值实测为435欧)阻值误差产生的差异;2、导线连接点因存在接触电阻产生误差;3、仪表存在的基本误差4、串接电流表电表本身阻值及导线存在的阻值产生误差(3)用表1和表2中实验测得数据验证基尔霍夫定律实验结论:数据中大部分相对误差较小,基尔霍夫定律是正确的。
求:I1 ; I2 ; IL ?I1=0.01875A ;I2=0.020625A ;IL=0.039375A。
基尔霍夫定律的验证(含数据和计算)
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【实验名称】基尔霍夫定律的验证【实验目的】验证基尔霍夫定律的正确性。
学会测定电路的开路电压与短路电流;加深对参考方向的理解。
【实验仪器】直流稳压电源(两台),分别为12V和6V;万用表(一台);标准电阻(三个),分别为100Ω、100Ω和430Ω。
【实验原理】基尔霍夫电流定律:电路中任意时刻,流进和流出节点电流的代数和为零。
基尔霍夫电压定律:电路中任意时刻,沿闭合回路的电压的代数和为零。
【实验内容】按照图1所给的电路图搭建电路。
【实验步骤】1.验证电流定律用万用表测量R1支路电流I1。
用万用表测量R2支路电流I2。
用万用表测量RL支路电流IL。
将上述所得数据填写到表1中(单位:mA)。
2.验证电压定律用万用表分别测出各支路的电压Uab、Ubc、Ucd、Uda。
注意电压表正负接线。
记录数值,填入表2中(单位:v)。
图1 实验电路实验报告(一)填写数据表格(二)实验结论1、电路中任意时刻,流进和流出节点电流的代数和为零。
即:I1+I2+IL=02、电路中任意时刻,沿闭合回路的电压的代数和为零。
即:Uab+Ubc+Ucd+Uda=0误差分析:1、电路中电阻阻值与标示值有差异(430欧电阻值实测为435欧)阻值误差产生的差异;2、导线连接点因存在接触电阻产生误差;3、仪表存在的基本误差4、串接电流表电表本身阻值及导线存在的阻值产生误差(3)用表1和表2中实验测得数据验证基尔霍夫定律实验结论:数据中大部分相对误差较小,基尔霍夫定律是正确的。
求:I1 ; I2 ; IL ?I1=0.01875A ;I2=0.020625A ;IL=0.039375A。
实验一 基尔霍夫定律的验证
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实验一基尔霍夫定律的验证一、实验目的1.通过实验验证基尔霍夫电流定律和电压定律,巩固所学理论知识。
2.加深对参考方向概念的理解。
二、器材设备1.电路原理实验箱KHDL-1A,导线若干;2.数字式万用表。
三、实验原理基尔霍夫定律是电路理论中最基本也是最重要的定律之一。
它概括了电路中电流和电压分别遵循的基本规律。
它包括基尔霍夫节点电流定律(KCL)和基尔霍夫回路电压定律(KVL)。
基尔霍夫节点电流定律:电路中任意时刻流进(或流出)任一节点的电流的代数和等于零。
其数学表达式为:∑=0I(1-1)i该定律阐述电路任一节点上各支路电流间的约束关系,这种关系,与各支路上元件的性质无关,不论元件是线性的或是非线性的,含源的或是无源的,时变的或时不变的。
基尔霍夫回路电压定律:电路中任意时刻,沿着任一节闭合回路,电压的代数和等于零。
其数学表达式为:∑=0U(1-2)i该定律阐明了电路任一闭合回路中各电压的约束关系,这种关系间仅与电路结果有关,而与构成回路的各元件的性质无关,不论这些元件是线性的或是非线性的,含源的或是无源的,时变的或时不变的。
电路的参考方法:KCL和KVL表达式中的电流和电压都是代数量。
它们除具有大小之外,还有其方向,其方向是以它量值得正、负表示的。
为研究问题方便,人们通常在电路中假定一个方向为参考,称为参考方向。
当电路中的电流(或电压)的实际方向与参考方向相同时取正值,其实际方向与参考方向相反时取负值。
例如,测量某节点各支路电流时,可以假设电流参考方向为流入该节点。
那么,当将电流表的负极接到该节点上,而将电流表正极分别串入各条支路时,若电流表读数为正,说明该支路电流是流入节点的,与参考方向相同,取其值为正。
若电流表读数为负,说明该支路电流是流出节点的,与参考方向相反,这时,应倒换电流表极性重新测量,并取测量值为负值。
同样,测量某闭合电路各电压时,也应假定某一绕行方向未参考方向,按绕行方向测量各电压时,若电压表读数为正时,则该电压取正值,反之取负值。
基尔霍夫定律的验证实验报告
![基尔霍夫定律的验证实验报告](https://img.taocdn.com/s3/m/7b87d01a302b3169a45177232f60ddccda38e6c6.png)
基尔霍夫定律的验证实验报告基尔霍夫定律是电路分析中的重要定律,它描述了电路中电流和电压的关系。
本实验旨在通过实际测量和数据分析,验证基尔霍夫定律的准确性和可靠性。
实验一,串联电路中的基尔霍夫定律验证。
首先,我们搭建了一个简单的串联电路,包括一个电源、两个电阻和一个电流表。
通过测量电源电压、电阻值和电流表的读数,我们得到了实验数据。
根据基尔霍夫定律,串联电路中各个电阻两端的电压之和应该等于电源的电压。
经过计算和对比,实验数据与基尔霍夫定律的预期结果非常吻合,验证了基尔霍夫定律在串联电路中的准确性。
实验二,并联电路中的基尔霍夫定律验证。
接着,我们搭建了一个并联电路,同样包括一个电源、两个电阻和一个电流表。
通过测量电源电压、电阻值和电流表的读数,我们得到了实验数据。
根据基尔霍夫定律,并联电路中各个支路的电流之和应该等于电源的电流。
经过计算和对比,实验数据也与基尔霍夫定律的预期结果高度吻合,验证了基尔霍夫定律在并联电路中的准确性。
实验三,复杂电路中的基尔霍夫定律验证。
最后,我们搭建了一个复杂的电路,包括串联和并联的组合。
通过测量各个支路的电压和电流,我们得到了实验数据。
根据基尔霍夫定律,复杂电路中各个支路的电压和电流应该满足一系列的方程。
经过计算和对比,实验数据再次与基尔霍夫定律的预期结果完美吻合,验证了基尔霍夫定律在复杂电路中的准确性和适用性。
结论。
通过以上实验,我们验证了基尔霍夫定律在不同类型电路中的准确性和可靠性。
无论是串联电路、并联电路还是复杂电路,实验数据都与基尔霍夫定律的预期结果高度吻合,证明了基尔霍夫定律在电路分析中的重要作用。
因此,我们可以相信基尔霍夫定律是一条普适的规律,能够准确描述电路中电流和电压的关系,为电路分析和设计提供了重要的理论基础。
基尔霍夫定律的验证实验为我们深入理解电路行为和解决实际问题提供了重要的参考依据。
基尔霍夫定律验证实验报告
![基尔霍夫定律验证实验报告](https://img.taocdn.com/s3/m/3d7aa4a06394dd88d0d233d4b14e852458fb39a5.png)
基尔霍夫定律验证实验报告引言:基尔霍夫定律是电路分析中的重要定律之一,它是由德国物理学家基尔霍夫于19世纪提出的。
基尔霍夫定律是对电流和电压的守恒关系的描述,它为我们理解和分析复杂电路提供了重要的工具。
本实验通过验证基尔霍夫定律来加深对电路中电流和电压分布的理解。
实验目的:本实验的主要目的是通过实验证明基尔霍夫定律的正确性,具体实验内容如下:实验一:串联电路中电流的分布通过搭建简单的串联电路,测量不同位置的电流大小,并验证基尔霍夫定律中的电流守恒原理。
首先,我们需要准备好所需的实验器材,包括电源、电阻器、导线等。
然后,按照实验指导书上的要求,搭建好串联电路,并连接好电流表。
在电路搭建完成后,逐个测量不同位置的电流值,并记录下来。
最后,将测得的电流值进行比较,验证基尔霍夫定律中电流守恒的原理。
实验二:并联电路中电压的分布通过搭建简单的并联电路,测量不同位置的电压大小,并验证基尔霍夫定律中的电压守恒原理。
同样地,我们需要准备好实验所需的器材,并按照实验指导书上的要求搭建好并联电路。
在电路搭建完成后,逐个测量不同位置的电压值,并记录下来。
最后,将测得的电压值进行比较,验证基尔霍夫定律中电压守恒的原理。
实验结果与分析:根据实验测量所得的数据,我们可以得出以下结论:1. 在串联电路中,电路中的电流在各个电阻器中是相等的,符合基尔霍夫定律中的电流守恒原理;2. 在并联电路中,电路中的电压在各个支路中是相等的,符合基尔霍夫定律中的电压守恒原理。
结论:通过本实验的验证,我们成功地验证了基尔霍夫定律的正确性。
基尔霍夫定律对于我们理解和分析电路中的电流和电压分布起到了重要的作用。
在实际应用中,我们可以根据基尔霍夫定律来设计和优化电路,使电路的性能得到提升。
实验的局限性:本实验仅仅是通过搭建简单的电路来验证基尔霍夫定律,对于复杂电路的分析还需要进一步的学习和实践。
此外,实验中使用的电阻器和电流表等仪器也存在一定的误差,可能会对实验结果产生一定的影响。
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](https://img.taocdn.com/s3/m/118f1830a4e9856a561252d380eb6294dd882296.png)
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。
实验一基尔霍夫定律的验证
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实验一基尔霍夫定律的验证一、实验目的1、掌握万用表和实验装置上直流电工仪表和设备的使用方法。
2、验证基尔霍夫原理的正确性,从而加深对线性电路的基尔霍夫原理的认识和理解。
二、实验设备三、原理说明基尔霍夫电流定理(KCL):对于任何集总参数电路的任一结点,在任一时刻,流出该结点全部支路电流的代数和等于零。
(流出该结点的支路电流取正号,流入该结点的支路电流取负号。
)基尔霍夫电压定律(KVL):对于任何集总参数电路的任一回路,在任一时刻,沿该回路全部支路电压的代数和等于零。
(电压参考方向与回路绕行方向相同的支路电压取正号,与绕行方向相反的支路电压取负号。
)由支路组成的回路可以视为闭合结点序列的特殊情况。
沿电路任一闭合路径(回路或闭合结点序列)各段电压代数和等于零。
四、实验内容实验电路如图2-1所示1、熟悉使用仪器,注意仪器的量程范围。
2、按图2-1电路接线,E为+12、E2为+6V电源。
13、用万用表直流电压档和毫安表(接电流插头)测量各支路电流及数据记入表格中。
图 2-14、验证1)基尔霍夫电流方程(取节点B或D点, 说明什么?)2)基尔霍夫电压方程(采用任一回路,说明什么?)五、实验注意事项1、测量各支路电流时,应注意仪表的极性, 及数据表格中“+、-”号的记录。
2、注意仪表量程的及时更换。
六、思考题和心得体会1、实验中若E1、E2分别单独作用,在实验中应如何操作?可否直接将不作用的电源(E1或E2)置零(短接)?2、实验电路中,测量的正负值使用不当,试问基尔霍夫定律还成立吗?3、心得体会及其他。
实验一.基尔霍夫定律
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实验一 基尔霍夫定律的验证实验一.实验目的1. 通过实验验证基尔霍夫电流、电压定律,加深对定律的理解,巩固所学知识。
2. 掌握workbench 软件在电路分析仿真中的基本操作。
3. 掌握workbench 软件中基本虚拟仪器的使用方法。
二.实验原理1.基尔霍夫电流定律,简写为KCL ,可文字表述为:对于任一集总电路中的任一节点,在任一时刻,流出(或流进)该节点的所有支路电流的代数和为零。
即对于节点1,有:321i i i =+ 2.基尔霍夫电压定律,简写为KVL 对于任一集总电路的任一回路,在任一时刻,沿着该回路的所有支路电压降的代数和为零。
三.实验过程1.根据电路图在workbench 软件中做出电路模型(如下图所示)。
2.开关打开,开始显示并记录有关数据(如下图中所示)。
3.根据实验结果分析。
图1中:对于节点1,流进的电流 1.999A 等于流出的电流之和(1.500A+499.9mA ),因而验证了KCL 定律的正确性。
图 2 中:回路1:6V+3V+2V=11V 恰好等于电源电压11V ;回路2:6V+5V=11V 恰好等于电源电压11V ;回路3:3V+2V-5v=0V3个回路各自满足KVL 定律,因为验证了它的正确性。
四.实验电路图图11ii图2:五.实验心得通过本次实验,我对电路实验有了初步的了解,体会到了电路的神奇与奥妙。
进一步学习了基尔霍夫定律和叠加定理的应用,根据所画原理图,连接好实际电路,测量出实验数据,经计算实验结果均在误差范围内,说明该实验做的成功。
也深刻地理解了基尔霍夫电压和电流定律,巩固了课堂中所学的知识。
对于KCL,KVL的原理以及它们的运用有了更深入的认识。
我认为这两个实验的实验原理还是比较简单的,但实际操作起来并不是很简单,至少我觉得那些行行色色的导线就足以把你绕花眼,所以我想说这个实验不仅仅是对你所学知识掌握情况的考察,更是对你的耐心和眼力的一种考验。
由于这是电路分析的第一次实验,难免遇到了不少问题:(1)workbench软件在电路分析仿真中的基本使用方法?(2)workbench软件中基本虚拟仪器的使用方法?(3)电流,电压的方向如何确定?(4)连线总是练完一条,另一条不见了。
实验一基尔霍夫定律的验证
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02
实验原理
基尔霍夫定律的概述
01
基尔霍夫定律是电路分析的基本定律之一,它包括基尔霍 夫电流定律(KCL)和基尔霍夫电压定律(KVL)。
02
KCL指出在电路中,任意时刻,流入节点的电流之和等于流出 该节点的电流之和;KVL则指出在电路中,任意闭合回路的电
压降之和等于零。
03
这两个定律是电路分析的基础,对于理解电路的工作原理 和进行电路设计至关重要。
要点二
拓展实验内容
除了验证基尔霍夫定律,我们还可以将实验内容拓展到其 他电路定理和定律的验证,如欧姆定律、戴维南定理等。 通过这些实验,我们可以更全面地了解电路的基本规律和 性质。
感谢您的观看
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实验一基尔霍夫定律的验证
目录
• 实验目的 • 实验原理 • 实验步骤 • 实验结果与讨论 • 结论与展望
01
实验目的
理解基尔霍夫定律
基尔霍夫定律是电路分析中的基本定律之一,它包括基尔霍夫电压定律(KVL)和 基尔霍夫电流定律(KCL)。
通过实验,深入理解基尔霍夫定律的原理和应用,掌握其在电路分析中的重要性 和作用。
搭建电路
01
02
03
准备实验器材
根据实验需求,准备电源、 电阻、电容、电感等电子 元件,以及导线、面包板 等连接工具。
设计电路图
根据基尔霍夫定律,设计 实验电路图,确保电路中 各元件参数符合实验要求。
搭建或面包板连接起 来,构成完整的电路。
测量数据
开启电源
给电路接通电源,确保电 路正常工作。
基尔霍夫定律的数学表达式
KCL的数学表达式:∑I=0
KVL的数学表达式:∑E=∑IR
基尔霍夫定律的应用场景
实验一基尔霍夫定律的验证
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六、预习思考题
1. 在求戴维南或诺顿等效电路时,作短 路试验,测ISC的条件是什么?在本实验中可 否直接作负载短路实验?请实验前对线路94(a)预先作好计算,以便调整实验线路及测 量时可准确地选取电表的量程。 2. 说明测有源二端网络开路电压及等效内阻 的几种方法, 并比较其优缺点。
4. 验证诺顿定理:从电阻箱上取得按步骤“1”所得 的等效电阻R0之值, 然后令其与直流恒流源(调 到步骤“1”时所测得的短路电流ISC之值)相并联, 如图9-5所示,仿照步骤“2”测其外特性,对诺顿定 理进行验证。 5. 有源二端网络等效电阻(又称入端电阻)的直接 测量法。见图9-4(a)。将被测有源网络内的所有 独立源置零(去掉电流源IS和电压源US,并在原电 压源所接的两点用一根短路导线相连),然后用伏 安法或者直接用万用表的欧姆档去测定负载RL开路 时A、B两点间的电阻,此即为被测网络的等效内阻 R0,或称网络的入端电阻Ri 。 6. 用半电压法和零示法测量被测网络的等效内阻R0 及其开路电压Uoc。线路及数据表格自拟。
五、实验注意事项
测量时应注意电流表量程的更换。 2. 步骤“5”中,电压源置零时不可将稳压源 短接。 3. 用万表直接测R0时,网络内的独立源必须 先置零,以免损坏万用表。其次,欧姆档必 须经调零后再进行测量。 4. 用零示法测量UOC时,应先将稳压电源的 输出调至接近于UOC,再按图9-3测量。 5. 改接线路时,要关掉电源。
七、实验报告 1. 根据实验数据,选定节点A,验证KCL的正 确性。 2. 根据实验数据,选定实验电路中的任一个闭合回 路,验证KVL的正确性。 3. 将支路和闭合回路的电流方向重新设定,重复1、 2两项验证。 4. 误差原因分析。 5. 心得体会及其他。
基尔霍夫定律实验报告
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竭诚为您提供优质文档/双击可除基尔霍夫定律实验报告篇一:基尔霍夫定律的验证的实验报告1实验一、基尔霍夫定律的验证一、实验目的1、验证基尔霍夫定律的正确性,加深对基尔霍夫定律普遍性的理解。
2、进一步学会使用protues模拟电压表、模拟电流表。
二、实验原理基尔霍夫定律是电路的基本定律。
1)基尔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=02)基尔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。
即∑u=0三、实验设备pc机、proteus仿真软件的使用四、实验内容实验线路如图2-1所示图2-11、实验前先任意设定三条支路的电流参考方向,2、按原理的要求,分别将两路直流稳压电源接入电路。
3、使用模拟电流表电压表分别测量两路电源及电元件上的电压值,记录于下表。
五、基尔霍夫定律的计算值:六、相对误差的计算:七、实验数据分析篇二:基尔霍夫定律验证实验报告实验一基尔霍夫定律的验证实验报告一、实验原理如下图:三、实验报告:1.选择节点A,验证KcL的正确性。
解:由KcL定律有,I1+I2-I3=0代入实验数据:1.92+5.98-7.88=0.02(A)我们认为0.02A与0A比较接近,在误差允许范围内,认为本实验符合KcL定律。
2.选闭合回路ADeF,验证KVL的正确性。
解:以顺时针电位降为正方向,由KVL有:uFA+uAD+uDe-u1=0代入实验数据:0.98+4.04+0.98-6.00=-0(V)所以本实验符合KVL定律。
3.(省略)4.误差原因分析:(1)实验仪器误差,如电阻阻值不恒等于标称值;(2)仪表的基本误差导致实验结果误差;(3)数值的读取和计算由于约分产生误差。
5.心得体会及其他。
答:(1)通过本次实验的各个步骤验证了基尔霍夫定律的正确性;(2)在实验操作中进一步促进了我对基尔霍夫定律的了解。
篇三:基尔霍夫定律的验证实验报告实验二基尔霍夫定律的验证一、实验目的1.通过实验验证基尔霍夫电流定律和电压定律2.加深理解“节点电流代数和”及“回路电压代数和”的概念3.加深对参考方向概念的理解二、原理基尔霍夫节点电流定律?I基尔霍夫回路电压定律?0?u。
基尔霍夫定律的验证的实验报告
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基尔霍夫定律的验证的实验报告一、实验目的1、验证基尔霍夫电流定律(KCL)和基尔霍夫电压定律(KVL)。
2、加深对电路中电流和电压关系的理解。
3、熟悉电路实验仪器的使用方法。
二、实验原理(一)基尔霍夫电流定律(KCL)基尔霍夫电流定律指出:在任何一个节点上,流入节点的电流之和等于流出节点的电流之和。
即:∑I 入=∑I 出。
(二)基尔霍夫电压定律(KVL)基尔霍夫电压定律表明:在任何一个闭合回路中,各段电压的代数和等于零。
即:∑U = 0 。
三、实验仪器与设备1、直流电源:提供稳定的电压输出。
2、数字万用表:用于测量电流和电压。
3、电阻箱:可调节电阻值。
4、实验电路板:用于搭建电路。
5、连接导线若干。
四、实验内容与步骤(一)实验电路的搭建按照给定的电路图,在实验电路板上正确连接电路元件,确保连接牢固,无短路或断路现象。
(二)测量电流1、设定直流电源的输出电压。
2、将数字万用表调至电流测量档,分别测量流入和流出各个节点的电流,并记录数据。
(三)测量电压1、将数字万用表调至电压测量档。
2、沿着闭合回路,依次测量各段电路的电压,并记录数据。
(四)改变电阻值改变电阻箱的电阻值,重复上述电流和电压的测量步骤。
(五)数据记录设计合理的数据表格,将测量得到的电流和电压数据准确记录。
五、实验数据记录与处理(一)电流数据记录|节点|流入电流(mA)|流出电流(mA)||||||A|_____|_____||B|_____|_____||C|_____|_____|(二)电压数据记录|回路|各段电压(V)|||||回路 1|_____||回路 2|_____|(三)数据处理1、对于每个节点,验证流入电流之和是否等于流出电流之和。
2、对于每个闭合回路,验证各段电压的代数和是否等于零。
六、实验结果与分析(一)基尔霍夫电流定律(KCL)验证结果通过对实验数据的分析,发现各个节点的流入电流之和均等于流出电流之和,验证了基尔霍夫电流定律的正确性。
试验1基尔霍夫电流定律的验证实验[整理版]
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实验一基尔霍夫电流定律的验证实验一、实验目的1、通过实验验证基尔霍夫电流定律,巩固所学的理论知识。
2、加深对参考方向概念的理解。
二、实验原理1、基尔霍夫定律:基尔霍夫电流定律为ΣI = 0 ,应用于节点。
基尔霍夫定律是分析与计算电路的基本重要定律之一。
图1-1 两个电压源电路图图1-2 基尔霍夫电流定律2、基尔霍夫电流定律(Kirchhoff's Current law)可简写为KCL:基尔霍夫电流定律,在任一瞬时,流向某一节点的电流之和应该等于由该节点流出的电流之和。
就是在任一瞬时,一个节点上电流代数和恒等于零。
在图1-1所示电路中,对节点a图1-2可以写出I1 + I2 = I3或I1 + I2 -I3 = 0即ΣI = 03、参考方向:为研究问题方便,人们通常在电路中假定一个方向为参考,称为参考方向。
(1) 若流入节点的电流取正号,则流出节点的电流取负号。
(2) 任一回路中,凡电压的参考方向与回路绕行方向一致者,则此电压的前面取正号,电压的参考方向与回路绕行方向相反者,前面取负号。
(3) 任一回路中电流的参考方向与回路绕行方向一致者,前面取正号,相反者前面取负号。
在实际测量电路中的电流或电压时,当电路中所测的电流或电压的实际方向与参考方向相同时取正值,其实际方向与参考方向相反时取负值。
三、实验内容及步骤KCL定律实验即在EWB界面上绘制如图1-3所示的电路图,通过软件仿真的方法验证KCL定律的正确性。
对于该电路图来讲,两个直流电源E1、E2共同作用于电路中,设定电流I1、I2为流入结点a的方向,电流I3为流出结点a的方向,根据前述参考方向的定义,在列写KCL方程时,I1、I2、I3前分别应取“+”、“+”、“-”号,则对结点a列KCL 方程可得:ΣI =I1 + I2-I3=0(上式中的I1、I2、I3分别对应图上R1、R2、R3支路的电流)故若用电流表测得的电流值符合上式,则KCL定律得证。
实验一基尔霍夫定律及电位电压关系的验证
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实验⼀基尔霍夫定律及电位电压关系的验证实验⼀基尔霍夫定律及电位、电压关系的验证⼀、实验⽬的1、验证基尔霍夫电流定律和电压定律,巩固所学的理论知识。
2、学习电位的测量⽅法,加深对电位、电压概念的理解。
⼆、实验原理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.基尔霍夫电流定律对电路中的任⼀节点,各⽀路电流的代数和等于零,即∑=0I。
此定律阐述了电路任⼀节点上各⽀路电流间的约束关系,且这种约束关系与各⽀路元件的性质⽆关,⽆论元件是线性的或⾮线性的、含源的或⽆源的、时变的或⾮时变的。
2.基尔霍夫电压定律对任何⼀个闭合电路,沿闭合回路的电压降的代数和为零,即∑=0U。
此定律阐述了任⼀闭合电路中各电压间的约束关系,这种关系仅与电路结构有关,⽽与构成电路的元件性质⽆关,⽆论元件是线性的或⾮线性的、含源的或⽆源的、时变的或⾮时变的。
3.参考⽅向KCL、KVL表达式中的电流和电压都是代数量,除具有⼤⼩外,还有⽅向,其⽅向以量值的正负表⽰。
通常,在电路中要先假定某⽅向为电流和电压的参考⽅向。
当它们的实际⽅向与参考⽅向相同时,取值为正;相反时,取值为负。
4.电位参考点测量电位⾸先要选择电位参考点,电路中某点的电位就是该点与参考点之间的电压。
电位参考点的选择是任意的,且电路中各点的电位值随所选电位参考点的不同⽽变,但任意两点间的电位差即电压不因参考点的改变⽽变化。
所以,电位具有相对性,⽽电压具有绝对性。
三、实验仪器和设备1.双路直流稳压电源 1台2.直流毫安表 1块3.直流电压表1块4.直流电路单元板1块5.导线若⼲四、预习要求1.复习基尔霍夫定律,根据本次实验电路的参数,估算出待测电流、电压。
2.复习电位、电压的概念及其计算⽅法,根据本次实验电路的参数,估算出不同参考点时的待测电位值及电压。
五、实验内容及步骤1.验证基尔霍夫电流定律(KCL)本实验通过直流电路单元板进⾏。
《电工学》基尔霍夫定律的验证实验
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《电工学》基尔霍夫定律的验证实验一、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、学习电位的测量方法,加深对电位、电压概念的理解。
3、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。
它包括基尔霍夫电流定律(KCL)和基尔霍夫电压定律(KVL)。
1、基尔霍夫电流定律对电路中的任一节点,各支路电流的代数和等于零,即∑ I = 0 。
此定律阐述了电路任一节点上各支路电流间的约束关系,且这种约束关系与各支路元件的性质无关,无论元件是线性的或非线性的、含源的或无源的、时变的或非时变的。
2、基尔霍夫电压定律对任何一个闭合电路,沿闭合回路的电压降的代数和为零,即∑U = 0 。
此定律阐述了任一闭合电路中各电压间的约束关系,这种关系仅与电路结构有关,而与构成电路的元件性质无关,无论元件是线性的或非线性的、含源的或无源的、时变的或非时变的。
3、参考方向 KCL、KVL 表达式中的电流和电压都是代数量,除具有大小外,还有方向,其方向以量值的正负表示。
通常,在电路中要先假定某方向为电流和电压的参考方向。
当它们的实际方向与参考方向相同时,取值为正;相反时,取值为负。
4、电位参考点测量电位首先要选择电位参考点,电路中某点的电位就是该点与参考点之间的电压。
电位参考点的选择是任意的,且电路中各点的电位值随所选电位参考点的不同而变,但任意两点间的电位差即电压不因参考点的改变而变化。
所以,电位具有相对性,而电压具有绝对性。
三、实验设备5 万用表 1 选配四、实验内容实验电路如图1-1(a)所示,用DGJ-03挂箱的“基尔霍夫定律/叠加原理”线路板,如图1-1(c)所示。
实验电源使用实验屏电源区中的两路电压源,如图图1-1(d)所示。
测量电压使用实验屏测量区(图1-1(e)所示)中的直流电压表。
测量电流使用实验屏测量区(图1-1(e)所示)中的直流毫安表,测量电流使用专用的电流线缆,如图1-1(f)所示,电流线缆一端为两个香蕉插头,颜色一红一黑,黑头插入直流毫安表的“COM ”孔,红头插入直流毫安表的“20~2000mA ”或“0~20mA ” 孔。
实验一电位电压的基尔霍夫定律的验证
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实验一电位电压的基尔霍夫定律的验证实验目的:1. 熟悉实验仪器的使用;2. 验证电位电压的基尔霍夫定律。
实验器材:1.导线;2.电源(直流电源);3.电阻箱;4.电压表(万用表);5.反向开关。
实验原理:电位电压的基尔霍夫定律是描述黄金法则的定律,即空间中的电场分布是由电荷分布所产生的;而电流分布则是由电势分布所产生的。
所以电势差可以用来描述电路中电场的分布。
在一个电路中,如果有多个电阻,那么电路中的电势差可以用基尔霍夫定律来求解。
实验步骤:1.将直流电源的正极接到第一个电阻的一端,负极接到第一个电阻的另一端;将第二个电阻的一端与第一个电阻的另一端连接,将第三个电阻的一端与第二个电阻的另一端连接,以此类推,直到所有的电阻连接完毕;2.将第一个电阻的一端连接到电位电压计的输入端A,将第二个电阻的一端连接到电位电压计的输入端B,将第三个电阻的一端连接到电位电压计的输入端C,以此类推,直到所有电阻连接完毕;3.打开反向开关,读取电位电压计上的电势差;4.计算电势差,并与实际电路中的电势差进行比较,验证电位电压的基尔霍夫定律的正确性。
实验结果:以三个电阻为例进行计算。
设三个电阻的电阻值分别为R1,R2,R3,直流电源的电压为E,第一个电阻的电压降为V1,第二个电阻的电压降为V2,第三个电阻的电压降为V3,则根据基尔霍夫定律,有:E = V1 + V2 + V3根据欧姆定律,有:V1 = IR1V2 = IR2V3 = IR3所以:E = I(R1+R2+R3)所以电流I可以计算得出:I = E/(R1+R2+R3)则第一个电阻的电压降可表示为:V1 = I * R1 = E * R1/(R1+R2+R3)依次类推可以得到第二和第三个电阻的电压降为:V2 = E * R2/(R1+R2+R3)V3 = E * R3/(R1+R2+R3)则实际电路中的电势差为:V = V1 + V2 + V3 = E * (R1+R2+R3)/(R1+R2+R3) = E实验结论:实验结果表明,基尔霍夫定律在实际电路中成立。
实验一基尔霍夫定律及电位电压关系的验证
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和电压的方向。
(2)将S投向短路侧,接通电源US2,测量US2单独作用时各支
路电流和电压'将测量结果填入表2.1和表2.2。
(3)接通电源Us1和US2,测量Usi和US2共同作用下各支路电流和电压,将测量结果填入表
Id、电容器电流lc和电路总功率P,并计算功率因数cos,。将测量数据填入表3.1中。
镇流器
图3.3日光灯并联电容电路
表3.1
电容
测
量数据
计算
(卩F)
I
Id
lc
U
Ud
Url
P
COS
0
1.0
2.2
4.7
六、实验报告要求
1・选择适当比例,依据表3.1中的数据绘出电压三角形,并由三角形计算岀镇流器的电阻压降 5、电感压降Ul各是多少伏?
三、 实验仪器和设备
1双路直流稳压电源
2•直流毫安表
3直流电压表
■
4直流电路单元板
■
5・导线若干
四、 预习要求1•复习基尔霍夫定律,根据本次实验电路的参数,估算出待测电流、电压。2•复 习电位、电压的概念及其计算方法,根据本次实验电路的参数,估算出不同参考点时的待测电位值及 电压。
五、 实验内容及步骤
2•测量日光灯电路的端电压U、灯管两端电压Ud、镇流器两端电压Url、电路电流I
即日光灯电流Id和电路总功率P,并计算功率因数cos,将数据填入表3.1中。
3•合上开矢S2,将日光灯电路两端并联电容C o逐渐加大电容量,每改变一次电容
量,都要测量端电压U、灯管两端电压Ud、镇流器两端电压Url、电路电流I、日光灯电流
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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
1.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,它们分别用来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正号,流入结点的电流取负号;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8-1所示。
2.检查、分析电路的简单故障
电路常见的简单故障一般出现在连线或元件部分。
连线部分的故障通常有连线接错,接触不良而造成的断路等;元件部分的故障通常有接错元件、元件值错,电源输出数值(电压或电流)错等。
故障检查的方法是用用万用表(电压档或电阻档)或电压表在通电或断电状态下检查电路故障。
(1)通电检查法:在接通电源的情况下,用万用表的电压档或电压表,根据电路工作原理,如果电路某两点应该有电压,电压表测不出电压,或某两点不应该有电压,而电压表测出了电压,或所测电压值与电路原理不符,则故障必然出现在此两点间。
(2)断电检查法:在断开电源的情况下,用万用表的电阻档,根据电路工作原理,如果电路某两点应该导通而无电阻(或电阻极小),万用表测出开路(或电阻极大),或某两点应该开路(或电阻很大),而测得的结果为短路(或电阻极小),则故障必然出现在此两点间。
本实验用电压表按通电检查法检查、分析电路的简单故障。
三.实验设备
1.直流数字电压表、直流数字毫安表(根据型号的不同,EEL—Ⅰ型为单独的MEL -06组件,其余型号含在主控制屏上)
2.恒压源(EEL—Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ均含在主控制屏上,根据用户的要求,可能有两种配置(1)+6 V(+5V),+12V,0~30V可调或(2)双路0~30V可调。
)
3.EEL-30组件(含实验电路)或EEL-53组件
四.实验内容
实验电路如图8-1所示,图中的电源US1用恒压源中的+6V(+5V)输出端,US2用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)。
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毫安表的红(正)接线端,电流插头的黑接线端插入数字毫安表的黑(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‘+’,表示电流流出结点,读数为‘-’,表示电流流入结点,然后根据图8-1中的电流参考方向,确定各支路电流的正、负号,并记入表8-1中。
表8-1 支路电流数据
U S1 U S2 U R1 U R2 U R3 U R4 U R5 各元件电压
(V)
计算值
(V)
测量值
(V)
相对误差
4.检查、分析电路的简单故障(EEL—Ⅴ型无此实验)
在图8-1实验电路中,用选择开关已设置了开路、短路、元件值、电源值错误等故障,用电压表按通电检查法检查、分析电路的简单故障:首先用选择开关选择‘正常’,在单电源作用下,测量各段电压,记入自拟的表格中,然后分别选择‘故障1~5’,测量对应各段电压,与‘正常’时的电压比较,并将分析结果记
入表8-3中。
表8-3 故障原因
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(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8-1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8-2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8-1的电路中,A、D两结点的电流方程是否相同?为什么?
3.在图8-1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?
七.实验报告要求
1.回答思考题;
2.根据实验数据,选定实验电路中的任一个结点,验证基尔霍夫电流定律(KCL)的正确性;
3.根据实验数据,选定实验电路中的任一个闭合回路,验证基尔霍夫电压定律(KCL)的正确性;
4.列出求解电压UEA和UCA的电压方程,并根据实验数据求出它们的数值;5.写出实验中检查、分析电路故障的方法,总结查找故障的体会。