实验1 基尔霍夫电流定律的验证实验

合集下载

实验一 基尔霍夫电流定律的multisim验证实验

实验一 基尔霍夫电流定律的multisim验证实验

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multisim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。

基尔霍夫定律的验证

基尔霍夫定律的验证

基尔霍夫定律的验证一、实验目的 1. 验证基尔霍夫电流定律(KCL )和电压定律(KVL )。

2. 通过电路中各点电位的测量加深对电位、电压及它们之间关系的理解。

二、原理与说明1.基尔霍夫电流定律(KCL )在任一时刻,流入同一节点的电流的代数和恒等于零,即: ΣI=0 Σ或ΣII 入=ΣI 出 此时,若取流出节点的电流为正,则流入节点的电流为负。

它反映了电它反映了电流的连续性。

流的连续性。

说明了节点上各支路电流的约束关系,它与电路中元件的性质无关。

要验证基式电流定律,要验证基式电流定律,可选一电路节点,可选一电路节点,并约定流入或流出该节点的电流为正,将测得的各电流代入式加以验证。

2.基尔霍夫电压定律(KVL )在任一时刻,集中参数电路中任一回路上全部元件两端电压代数和恒等于零,即: ΣU=0 它说明了电路中各段电压的约束关系,它与电路中元件的性质无关。

通常规定凡支路或元件电压的参考方向与回路绕行方向一致者取正号,反之取负号,然后测得一个网孔中的各个元件的电压,计算电压和是否为零。

三、实验仪器两个直流稳压电源(12V 5V ) 数字万用表电阻(910Ω 3070Ω 1930Ω 980Ω)四、实验电路及数据节点一I1(mA)I2(mA)I3(mA)ΣI 测量值-0.2mA 1.9mA -1.6mA 0.1mA节点二I1 I2 I4 ΣI测量值0.2mA -1.9mA 1.4mA -0.3mA回路一V1 UR1 UR3 ΣU 测量值-5V 0.52V 4.53V 0.05V回路二V2 UR2 UR3 UR4 ΣU 测量值-12V 5.67V 4.53V 1.51V -0.29V五、实验总结1.在误差允许范围内,kcl kvl 成立2.注意事项:(1)搭建面包板上的电路时要插入得深一些,否则会有断路(2)数字万用表选择档位时要注意直交流(3)直流电流测量时要先将电路断开将其串联在电路里面(4)学会烧坏的数字万用表的保险丝的更换。

实验一 基尔霍夫定律的验证

实验一 基尔霍夫定律的验证

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。

实验一 基尔霍夫定律的验证

实验一 基尔霍夫定律的验证

实验一基尔霍夫定律的验证班级:通信192 姓名:余声耀学号:27一、实验目的1. 加深对基尔霍夫定律的理解;2. 学会使用万用表测量直流电压和直流电流的方法,验证基尔霍夫定律;3. 学会用电流表测量各支路电流。

二、实验器材、设备及软件互联网+电子在线实验平台电阻、电压源、万用表、导线三、实验原理基尔霍夫电流定律(KCL):基尔霍夫电流定律是电流的基本定律。

即任何时刻,在集总电路中,对任一节点(闭合面)而言,所有支路的电流代数和恒等于零,即∑I=0。

如流入该节点(闭合面)的电流为正,则流出该节点(闭合面)的电流为负(也可以反过来规定)。

基尔霍夫电压定律(KVL):对任何一个闭合回路而言,所有支路的电压降代数和恒等于零,即∑U=0。

通常,凡支路或是元件电压的参考方向与回路绕行方向一致者为正,反之为负。

基尔霍夫定律的形式对各种不同的元件所组成的电路都适用,对线性和非线性都适用。

运用上述定律时必须要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。

四、实验内容与步骤进入电路分析实验平台,进入实验“基尔霍夫定律的验证”,点击界面左侧的“实验操作”选项卡,进入线性电路的实验模块界面。

1. 验证基尔霍夫电压定律从实验板上选取元器件,结合实验箱上的电源搭建如图3-1 所示的实验电路。

(1)先将直流稳压电源输出调节为4.5V;(2)电路连接好之后,依次测量电阻R1 和R2 的端电压U1、U2和电路中的电流I,测量数据填入表3-1 中,并求∑U,验证基尔霍夫电压定律。

数据分析:由于实际电路中的原件存在一定的电阻,使得实际测量值和理论值存在无法避免的偏差。

2. 验证基尔霍夫电流定律从实验板上选取元器件,结合实验箱上的电源搭建如图3-2 所示的实验电路。

(1)先调节直流稳压电源输出,用万用表的直流电压挡测量输出为5V 后,然后将电路图3-2 连接成电路图;(2)电路连接好之后,将万用表调到直流电流挡,依次测量各支路的电流,测量数据填入表3-2 中。

实验一.基尔霍夫定律

实验一.基尔霍夫定律

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

实验一基尔霍夫定律的验证

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
THANKS
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

实验一基尔霍夫定律的验证

1 《电工学实验》目录一、基尔霍夫定律的验证1 二、叠加原理的验证2 三、戴维南定理和诺顿定理的验证4 四、单相电度表的校验7 五、正弦稳态交流电路相量的研究10 六、单相铁心变压器特性的测试12 七、三相交流电路电压、电流的测量15 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∑I0对任何一个闭合回路而言应有∑U0。

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。

三、实验设备同实验五四、实验内容实验线路与实验五图5-1相同用DG05挂箱的“基尔霍夫定律/叠加原理”线路。

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5-1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U16VU212V。

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。

5. 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之。

被测量I1mA I2mA I3mA U1V U2V UFAV UABV UADV UCDV UDEV 计算值测量值 2 相对误差五、实验注意事项 1. 同实验五的注意1但需用到电流插座。

2所有需要测量的电压值均以电压表测量的读数为准。

U1、U2也需测量不应取电源本身的显示值。

3. 防止稳压电源两个输出端碰线短路。

4. 用指针式电压表或电流表测量电压或电流时如果仪表指针反偏则必须调换仪表极性重新测量。

此时指针正偏可读得电压或电流值。

基尔霍夫定律的验证实验报告完整版.doc

基尔霍夫定律的验证实验报告完整版.doc

基尔霍夫定律的验证实验报告完整版.doc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∑U=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。

三、实验仪器和器材1.0-30V可调直流稳压电源2.+15直流稳压电源3.200mA可调恒流源4.电阻5.交直流电压电流表6.实验电路板7.短接桥8.导线四、实验内容及步骤1.验证基尔霍夫电流定律(KCL)可假定流⼊该节点的电流为正(反之也可),并将电流表负极接在节点接⼝上,电流表正极接到⽀路接⼝上进⾏测量。

测量结果如2-1所⽰。

图2-12.验证基尔霍夫回路电压定律(KVL)⽤短接桥将三个电流接⼝短接,测量时可选顺时针⽅向为绕⾏⽅向,并注意电压表的指针偏转⽅向及取值的正与负,测量结果如表2-2所⽰。

U AB U BE U EF U FA∑U BC U CD U DE U EB回路回路U∑U计算值 1.69 5.63 2.68 -10 0 -5.15 15 -4.22 -5.63 0测量值 1.74 5.6 2.8 -10.1 0.04 -5.0 14.7 -4.2 -5.7 -0.2 误差0.05 -0.03 0.12 -0.1 0.04 0.15 -0.3 0.02 -0.07 -0.2图2-2五、思考题1.利⽤表2-1和表2-2中的测量结果验证基尔霍夫两个定律。

结点B,流⼊电流与流出电路代数和为零,KCL成⽴。

⼀定误差范围内,在⼀个闭合回路中,电压的代数和为0,KVL成⽴。

2.利⽤电路中所给数据,通过电路定律计算各⽀路电压和电流,并计算测量值与计算值之间的误差,分析误差产⽣的原因。

电表精度不够,有电阻⾮理想电表;导线有电阻。

3.回答下列问题(1)已知某⽀路电流约为3mA,现有⼀电流表分别有20mA、200mA和2A三挡量程,你将使⽤电流表的哪档量程进⾏测量?为什么?20mA,在不超量程的情况下应选⼩量程,以使读数更加精确(2)改变电流或电压的参考⽅向,对验证基尔霍夫定律有影响吗?为什么?没有。

基尔霍夫定律实验报告

基尔霍夫定律实验报告

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

基尔霍夫定律的验证的实验报告

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。

实验一---基尔霍夫定律验证

实验一---基尔霍夫定律验证

教案讲稿实验一基尔霍夫定律验证一、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的理解。

2. 进一步练习使用电压表和电流表。

3. 正确理解电压、电流的实际方向与参考方向的关系。

二、实验任务1.任务一:基尔霍夫电流定律的验证(1)实验设备基尔霍夫电流定律介绍了某节点中各支路电流之间的约束关系,即对电路中的任一个节点而言,应有ΣI=0。

因此实验中要用到电流表,电路中有电流必须有电源,另外还需要电阻(或实验板)等器件,具体如下:序号名称型号与规格数量备注1直流可调稳压电源0~30V二路2万用表MF-471可选用3数字毫安表0~200mA14实验电路板510Ω/1W电阻2只,1KΩ/1W电阻1只1(2)实验原理实验电路如图1,电流的参考方向已在标中标出,对于节点A有I1+I2=I3(根据图,测量时只需测量出三个电流即可。

参考方向是为了计算和测量方便,而假设的一种方向,如测图1验证基尔霍夫电流定律实验电路图(3)实验过程分别按图2、3、4(电流表所示值为参考值)测量电流I1、I2和I3(根据图1中的参考方向,正确连接电流表,两者应保持一致,如I1中的电流参考方向由左到右,则连接电流表应为左正右负),填入表一:U U2图2 测量电流I1U26V图3测量电流I2U26V图4测量电流I3(4)结论分析根据测量数据,分析对于节点A,各支路之间的电流关系如何?(5)思考题①分析实验中误差产生的原因。

②实验中的负值说明电流的实际方向如何?如用指针式万用表,怎样测量负值的电流?2.任务二:基尔霍夫电压定律的验证(1)实验设备基尔霍夫电压定律介绍了任一回路中各元器件电压之间的约束关系,即对任何一个闭合回路而言,应有ΣU=0。

因此实验中除了要用到任务一中的些器件和设备外,还需要电压表,这里选0~200V数字电压表。

(2)实验原理实验电路如图5,对于回路ACD 有U AC +U CD +U DA =0(其中下标表示电压方向,如U AC 表示电压参考方向由A 到C ),测量时只需测量出U AC 、U CD 、U DA 三个电压即可。

实验一 基尔霍夫定律

实验一  基尔霍夫定律

表1-3
4.测定AD开路、短路电流
F
R1
200
R1+ 10V
-
100
E
R4
A
R2
B
a3
510
撤去该A、D电阻 6V
+ b3
300
D
R3
C
AD开路 AD短路
开路电压Ua3b3= 短路电压UAD=0
表1-3
(V)
开路电流I=0 短路电流Id=
(mA)
14 15
数字万用表的使用16
10 8
12 11 13 9
△ RE L
~ Hz
wait
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
10A
mV Hz
◎ ◎ 5FM0Um0SAmEAXDA
1F0UASMEDAX
uA
Ω
◎ ◎ VΩ
Hz

CO M

7
6
5
3124
9、RANGE键—— 用于各种测量时,手动选择量程。在自动量程状态(显示 AUTO)下,按RANGE一次,则进入手动量程状态(显示MANUAL),此后,按 RANGE键则改变量程,VFD显示屏左上角的小数字指示现在的量程。当按RANGE 键2秒才放开,则仪表返回自动量程状态。
A
mA
▲ ▲

SE LE CT dB mΩ
RANGE
HR OS2L3D2 M A X/M IN
Ω MKHz
3.测定回路电压(KVL验证)
F
R1
A
R2
B
200 +
10V UCC1 -
510
- UCC2 用电压档分别测量两
RP1

试验1基尔霍夫电流定律的验证实验[整理版]

试验1基尔霍夫电流定律的验证实验[整理版]

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。

基尔霍夫定理的验证实验报告(含数据处理)1

基尔霍夫定理的验证实验报告(含数据处理)1

基尔霍夫定律的验证实验报告
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普遍性的
理解。

2、进一步学会使用电压表、电流表。

二、实验原理
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。

即∑U=0 三、实验设备
四、实验内容
实验线路如图2-1所示
图2-1
1、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、将电流插头的两端接至直流数字毫安表的“+,-”两端。

4、将电流插头分别插入三条支路的三个电流插座中,记录电
流值于下表。

5、用直流数字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:
I1 + I2 = I3 (1)
根据基尔霍夫定律列出方程(510+510)I1 +510 I3=6 (2)
(1000+330)I3+510 I3=12 (3)
解得:I1 = A I2 = A I3 = A
U ab= V U bc= V U bd= V
六、实验结论
数据中绝大部分相对误差较小,基尔霍夫定律是正确的。

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

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。

实验一基尔霍夫定律和叠加原理的验证

实验一基尔霍夫定律和叠加原理的验证

实验⼀基尔霍夫定律和叠加原理的验证实验⼀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.加深对参考⽅向(正⽅向)概念的理解。

4.通过对电阻、电压、电流的测量,熟悉万⽤表和直流稳压电源的使⽤⽅法。

⼆、实验原理简述基尔霍夫电流定律和电压定律是电路的基本定律,基尔霍夫电流定律(KCL)⽤来确定电路中联接在同⼀节点上的各⽀路电流间的关系,具体表述为: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。

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。

叠加原理的内容是:在线性电路中,各个电源在每⼀条⽀路中共同产⽣的电压或电流,可看成每个电源单独作⽤时在该⽀路产⽣的电压或电流的代数和。

三、实验仪器设备及元器件1.直流稳压电源2.直流电压表3.直流毫安表4.万⽤表5.电阻元件四、预习及思考1.计算图5-1-1电路中各⽀路电流及各元件电压的理论值,并据此选择毫安表和电压表的量程。

2.实验电路中,单个电压源作⽤时,另⼀个电压源撤掉后,其所在⽀路的端⼝怎样联接?如该电源为电流源呢?3.实验中,若⽤指针式万⽤表或指针式直流毫安表和电压表测⽀路电流和电压,什么情况下会出现表针反偏?应如何处理?在记录数据时应注意什么?若⽤数字万⽤表或直流数字毫安表和电压表测量,则会有什么显⽰?五、实验内容与要求1.验证基尔霍夫定律和叠加原理的实验参考线路见图5-1-1。

2.接线前,把直流稳压电源调节到E1=12V、E2=6V,断电后接⼊电路中,检查⽆误后接通电源,按表5-1-1测量各⽀路电流及各电阻端电压。

表5-1-1六、实验注意事项1.稳压电源E1(12V),E2(6V)须经电压表校准后,⽅可接⼊电路。

注意电压源输出端不要短路。

2.测量各⽀路电流和电压时,应按设定的参考⽅向正确接⼊表笔,即红表笔接+,⿊表笔接-,数据记录时注意正负号。

验证基尔霍夫定律实验报告

验证基尔霍夫定律实验报告

验证基尔霍夫定律实验报告一、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、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1、基尔霍夫电流定律(KCL)在集总电路中,任何时刻,对任一节点,流入该节点的电流之和等于流出该节点的电流之和。

即∑I 入=∑I 出。

2、基尔霍夫电压定律(KVL)在集总电路中,任何时刻,沿任一回路,所有支路电压的代数和恒等于零。

即∑U = 0 。

三、实验仪器1、直流稳压电源2、数字万用表3、实验电路板4、连接导线若干四、实验内容与步骤1、实验电路设计在实验电路板上设计一个包含多个电阻和电源的电路,确保有多个节点和回路,以便进行基尔霍夫定律的验证。

2、连接实验电路按照设计好的电路图,使用导线将电源、电阻等元件连接起来。

连接时要注意确保连接牢固,避免接触不良。

3、测量电流将数字万用表调至电流测量档位,分别测量流入和流出各个节点的电流。

记录测量数据。

4、测量电压将数字万用表调至电压测量档位,选择合适的量程,依次测量回路中各个支路的电压。

记录测量数据。

5、重复测量为了减少测量误差,对电流和电压进行多次测量,并取平均值。

五、实验数据记录与处理1、电流数据记录节点 1:流入电流 I1 =____ mA,流出电流 I2 =____ mA,I3 =____ mA。

节点 2:流入电流 I4 =____ mA,流出电流 I5 =____ mA,I6=____ mA。

2、电压数据记录回路 1:支路电压 U1 =____ V,U2 =____ V,U3 =____ V。

回路 2:支路电压 U4 =____ V,U5 =____ V,U6 =____ V。

3、数据处理对于节点 1,验证 I1 + I2 + I3 = 0 。

对于节点 2,验证 I4 + I5 + I6 = 0 。

对于回路 1,验证 U1 + U2 + U3 = 0 。

对于回路 2,验证 U4 + U5 + U6 = 0 。

  1. 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. 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. 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)。

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

I1 + I2 -I3 = 0

ΣI = 0
3、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。

图1-3 基尔霍夫电流定律验证实验电路图
实验步骤如下:
(1)打开EWB软件,选中主菜单Circuit/Schematic Options/Grid选项中的Show grid,使得
绘图区域中出现均匀的网格线,并将绘图尺寸调节到最佳。

(2)在Sources元器件库中调出1个Ground(接地点)和2个Battery(直流电压源)器件,
从Basic元器件库中调出5个Resistor(电阻)器件,最后从Indicators元器件库中调出3个Ammeter(电流表)器件,按下图所示排列好。

(3)将各元器件的标号、参数值亦改变成与下图所示一致。

(4)将所有的元器件通过连线连接起来。

注意:电压源、电流表的正负极性。

(5)检查电路有无错误。

(6)对该绘图文件进行保存,注意文件的扩展名(.ewb)要保留。

(7)按下EWB界面右上方按纽“1”对该保存过的绘图文件进行仿真。

(8)按下EWB界面右上方按纽“0”停止仿真,读取电流表的读数,将读数填到相应的表
格中。

(9)实验完成后,将保存好的绘图文件另存到教师指定的位置,并结合实验数据完成实验
报告的撰写。

表1-1 基尔霍夫电流定律电流测量表
四、注意事项
1、每个EWB电路中均必须接有接地点,且与电路可靠连接(即接地点与电路的连接处
有黑色的结点出现)。

2、改变电阻的阻值时,需要在Resistor(电阻)器件的元器件属性(Resistor Properties)
对话框中选择Value/Resistance(R)选项,在其后的框中填写阻值,前一框为数值框,
后一框为数量级框,填写时注意两个框的不同。

3、测量直流电流时应该把直流电流表串联在电路中进行测量,EWB中电流表粗线接线端
为电流流入方向,另一个接线端为电流流出方向,使用时应特别注意电流表的极性,即电流流入、流出方向。

4、基于绘图美观的考虑,可将电流表通过工具栏中的“翻转”快捷键调整到与待测器件
或支路平行的状态再连线。

5、电流表测量模式选择默认的直流模式,即在Ammeter(电流表)器件的元器件属性
(Ammeter Properties)对话框中选择Value/mode/DC选项,另在Label/Label对话框中可为电流表命名。

6、绘制好的实验电路必须经认真检查后方可进行仿真。

若仿真出错或者实验结果明显偏
离实际值,请停止仿真后仔细检查电路是否连线正确、接地点连接是否有误等情况,排除误点后再进行仿真,直到仿真正确、测量得到理想的读数。

7、在读取电流表的读数时,为消除网格线对读数的影响,可取消主菜单Circuit/Schematic
Options/Grid选项中的Show grid,设置好后将看到绘图区中的网格线已消去,此时即可读数了。

8、记录到表格中的数据即电流表上显示的直接读数,“+”、“-”亦要保留。

9、文件保存时扩展名为“.ewb”。

关闭文件或EWB软件后想再次打开保存的文件时,必
须打开EWB软件后通过主菜单File/open选项或者工具栏中的“打开”快捷键来实现。

五、实验拓展
在前述实验中通过电流表极性的摆放位置固定了I1 、I2、I3的方向分别是流入、流入、流出结点a,同学可通过改变电流表极性的位置而改变I1 、I2、I3流入、流出结点a
的方向,再看看此时如何列写KCL方程,是否符合ΣI =0。

六、预习要求
1、认真复习基尔霍夫电流定律的基本理论。

2、明确实验内容及步骤。

七、思考题
1、基尔霍夫电流定律的内容是什么?
2、在验证基尔霍夫电流定律时,所测得的电流结果与基尔霍夫定律有不完全一致的情况,请问产生这种情况的主要原因是什么?
3、在直流电路中如何使用直流电流表,在使用直流电流表时应该注意什么?
八、实验报告
1、写出实验名称、实验目的、实验内容及步骤。

2、画出实验电路图并标出电流的方向。

4、填写表格1-1。

5、回答思考题。

相关文档
最新文档