实验二基尔霍夫定律的验证一、实验目的1.用实验的方法验证基尔霍
2基尔霍夫定律和叠加原理的验证实验报告答案含数据处理

2基尔霍夫定律和叠加原理的验证实验报告答案含数据处理实验⼆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。
三、实验设备与器件1.直流稳压电源 1 台2.直流数字电压表 1 块3.直流数字毫安表1块4.万⽤表 1 块5.实验电路板 1 块四、实验内容1.基尔霍夫定律实验按图2-1接线。
图2-1 基尔霍夫定律实验接线图(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2-1中的电流I1、I2、I3的⽅向已设定,三个闭合回路的绕⾏⽅向可设为ADEFA、BADCB和FBCEF。
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实验报告实验题目:基尔霍夫定律的验证实验目的:通过实验验证基尔霍夫定律的正确性,理解电路中电流和电势的特性及其变化规律。
实验原理:基尔霍夫定律是针对电路中电流和电势的特性以及电路拓扑结构提出来的重要定理之一,主要包括基尔霍夫第一定律和基尔霍夫第二定律。
基尔霍夫第一定律:电路中任意一个节点的电流代数和为0。
基尔霍夫第二定律:电路中任意一个电路环的电势差代数和等于其中通过的电流代数和乘以其电路元件的电阻值之和。
实验器材和药品:数字万用表、30V 直流电源、5Ω 电阻器、10Ω 电阻器、20Ω 电阻器、导线等。
实验步骤:- 按照电路连接图搭建电路并接好电路元件。
- 连接数字万用表用于测量电阻值和电势差。
- 用 30V 直流电源为电路供电,并打开电源开关。
- 分别用数字万用表测量电路中各元件的电势差和电流,记录数据。
- 对实验结果进行统计和分析,验证基尔霍夫定律的正确性。
实验数据和结果:实验数据如下:元件电阻值(Ω)电势差(V)电流(mA)电源 / 30 3电阻R1 5 15 3电阻R2 10 10 1电阻R3 20 5 0.5通过实验测得的数据可以得出以下结论:符合基尔霍夫第一定律:在电阻R1处的电流为3mA,因此在R2和R3处的电流之和也是3mA。
符合基尔霍夫第二定律:通过电阻R1和电源的电路环的电势差之和等于通过电阻R2和R3的电路环的电势差之和,即15V + 15V = 10V + 5V。
结论和讨论:从实验结果来看,基尔霍夫定律得到了很好的验证,证明了其在电路分析中的重要性和正确性。
同时,本次实验也让我们深入了解了电路中电流和电势的特性以及在变化过程中的规律。
实验中的不确定性和误差主要来自于数字万用表本身和电源的精度等方面,在后续实验中需要更加精确的测量方法和设备来避免对实验数据的误差影响。
实验中还可以通过增加电路元件和不同的拓扑结构来进一步扩展实验步骤和深化理解,更好地理解和应用基尔霍夫定律。
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、实验目的本实验旨在验证基尔霍夫定律,掌握其在电路分析中的应用。
通过使用实验仪器和电路元件,测量和分析电路中的电流和电压,验证基尔霍夫定律的准确性。
二、实验仪器和材料1.直流电源2.电流表3.电压表4.变阻器5.电阻器6.连线7.万用表三、实验原理1.基尔霍夫第一定律:在一个电路网络中,电流汇入交叉点的总和等于汇出该交叉点的总和。
2.基尔霍夫第二定律:沿电路中闭合回路的回路电势和等于各个元件电势降及电源电动势之和。
四、实验步骤步骤一:搭建简单电路1.将直流电源正极与一个变阻器的一端连接,将另一端接地。
2.将电源负极与一个电阻器的一端连接。
3.将电阻器的另一端与变阻器连接。
步骤二:连接电流表1.将电流表的一端连接到直流电源负极。
2.将电流表的另一端连接到变阻器的另一端。
3.读取电流表的显示数值。
步骤三:连接电压表1.将电压表的正极连接到电阻器的连接处。
2.将电压表的负极连接到变阻器的连接处。
3.读取电压表的显示数值。
五、实验数据记录和处理根据步骤二和步骤三的实验结果,记录电流表和电压表的显示数值。
实验数据如下:电流表显示:0.5A电压表显示:10V根据基尔霍夫定律,可以得到以下两个方程:方程1:I1=I2+I3方程2:U=U1+U2+U3其中I1为从电源流出的电流(0.5A),I2为通过变阻器的电流,I3为通过电阻器的电流。
U为电源的电压(10V),U1为电源电动势,U2为变阻器的电压,U3为电阻器的电压。
六、实验讨论和结论通过实验数据和基尔霍夫定律的运用,可以得到以下结论:1.根据方程1,可以得出I2+I3=0.5A,即变阻器和电阻器的电流之和等于电源电流。
2.根据方程2,可以得出U=U1+U2+U3,即电源电压等于变阻器和电阻器的电压之和。
3.实验数据和计算结果相符,验证了基尔霍夫定律在电路分析中的准确性。
综上所述,通过实验验证了基尔霍夫定律的正确性,并掌握了其在电路分析中的应用。
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。
基尔霍夫定律实验报告

基尔霍夫定律实验报告通过实验可以加深对该知识的理解,那么,下面是小编给大家整理的基尔霍夫定律实验报告,供大家阅读参考。
基尔霍夫定律实验报告1 一、实验目的(1)加深对基尔霍夫定律的理解。
(2)学习验证定律的方法和仪器仪表的正确使用。
二、实验原理及说明基尔霍夫定律是集总电路的基本定律,包括电流定律(KCL)和电压定律(KVL)。
基尔霍夫定律规定了电路中各支路电流之间和各支路电压之间必须服从的约束关系,无论电路元件是线性的或是非线性的,时变的或是非时变的,只要电路是集总参数电路,都必须服从这个约束关系。
(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,所有支路电流的代数和恒等于零,即i=0。
通常约定:流出节点的支路电流取正号,流入节点的支路电流取负号。
(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,即沿任回路有u=0。
在写此式时,首先需要任意指定一个回路绕行的方向。
凡电压的参考方向与回路绕行方向一致者,取+号;电压参考方向与回路绕行方向相反者,取一号。
(3)KCL和KVL定律适用于任何集总参数电路,而与电路中的元件的性质和参数大小无关,不管这些元件是线性的、非线性的、含源的、无源的、时变的、非时变的等,定律均适用。
三、实验仪器仪表四、实验内容及方法步骤(1)验证(KCL)定律,即i=0。
分别在自行设计的电路或参考的电路中,任选一个节点,测量流入流出该节点的各支路电流数值和方向,记入附本表1-1~表1-5中并进行验证。
参考电路见图1-1、图1-2、图1-3所示。
(2)验证(KVL)定律,即u=0。
分别在自行设计的电路或参考的电路中任选一网孔(回路),测量网孔内所有支路的元件电压值和电压方向,对应记入表格并进行验证。
参考电路见图1-3。
五、测试记录表格表1-1 线性对称电路表1-2 线性对称电路表1-3 线性不对称电路表1-4 线性不对称电路表1-5 线性不对称电路注:1、USA、USB电源电压根据实验时选用值填写。
实验2 基尔霍夫定律电路设计及验证

实验2基尔霍夫定律电路设计及验证一.实验目的1.理解基尔霍夫定律的内容,设计相应的验证电路2.验证基尔霍夫电流定律(KCL)和电压定律(KVL)3.通过实验加深对基尔霍夫定律的理解二.实验原理与说明1.基尔霍夫电流定律(KCL)在任一时刻,流出(或流入)集中参数电路中任一可以分割开的独立部分的端子电流的代数和恒等于零,即:ΣI=0 或ΣI入=ΣI出式(1)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,可选一电路节点,按图中的参考方向测定出各支路电流值,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(1),加以验证。
2.基尔霍夫电压定律(KVL)按约定的参考方向,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 式(2)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。
式(2)中,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。
三.实验设备名称数量1.三相空气开关1块2.双路可调直流电源1块3.直流电压表、电流表1块4.电阻4个100Ω*1 150Ω*1220Ω*1 510Ω*15.连接导线若干6.实验用9孔插件方板1块四.实验步骤1.理解基尔霍夫定律(KCL和KVL)的要点,明确定律所需的电路结构。
图1 基尔霍夫定律实验线路2.基尔霍夫电流定律(KCL)的验证(1)按图1接线,Us1、Us2用直流稳压电源提供。
(2)用直流电流表依次测出电流I1、I2、I3,(以节点b为例),数据记入表1内。
(3)根据KCL定律式(1)计算ΣI,将结果填入表1,验证KCL。
表1 验证KCL实验数据I1(mA) I2(mA) I3(mA)ΣI3.基尔霍夫电压定律(KVL)的验证(1)按图1接线,U S1、U S2用直流稳压电源。
(2)用直流电压表,依次测出回路1(绕行方向:beab)和回路2(绕行方向:bcdeb)中各支路电压值,数据记入表2内。
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实验报告:基尔霍夫定律的验证引言:基尔霍夫定律是电路领域中最重要的定律之一,它描述了电路中电流和电压的分布关系。
基尔霍夫定律分为基尔霍夫第一定律和基尔霍夫第二定律。
基尔霍夫第一定律也被称为电流定律,它指出电路中流入节点的电流等于流出该节点的电流的代数和。
基尔霍夫第二定律也称为电压定律,它指出在闭合回路中的每个回路上,电压的总和等于电压源提供的电压之和。
本实验旨在验证基尔霍夫定律。
实验目的:1.验证基尔霍夫第一定律(电流定律);2.验证基尔霍夫第二定律(电压定律);3.掌握基尔霍夫定律在电路分析中的应用。
实验器材:1.直流电源;2.电阻器组成的电路板;3.数字电压表;4.数字电流表。
实验步骤:1.搭建一个简单的电路,包含一个电源、两个电阻和一个开关。
2.打开电源,将数字电流表连接到电路中,测量闭合回路中的电流。
3.记录每个电阻两端的电压。
4.切换电路中的开关,重新测量闭合回路中的电流。
5.记录新的每个电阻两端的电压。
实验结果:1.第一次测量得到的电流为I1;2.第一次测量得到的电阻1两端的电压为V1,电阻2两端的电压为V2;3.第二次测量得到的电流为I2;4.第二次测量得到的电阻1两端的电压为V3,电阻2两端的电压为V4实验数据处理:1.根据基尔霍夫第一定律,电流进出节点的代数和应为零。
因此,根据实验数据可得到以下方程式:I1=I22.根据基尔霍夫第二定律,用闭合回路中的电压之和等于电压源提供的电压之和。
因此,根据实验数据可得到以下方程式:V1+V2=V3+V4实验讨论:通过实验数据的分析,我们可以得出结论:1.在实验误差范围内,基尔霍夫第一定律(电流定律)得到验证;2.在实验误差范围内,基尔霍夫第二定律(电压定律)得到验证;3.基尔霍夫定律在电路分析中具有重要应用价值,可以用于解决电路中的复杂问题。
结论:本实验通过测量电流和电压的值,验证了基尔霍夫定律在电路中的应用。
实验2 基尔霍夫电压定律的验证实验

实验二基尔霍夫电压定律的验证实验一、实验目的1、通过实验验证基尔霍夫电压定律,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:基尔霍夫电压定律为ΣU = 0,应用于回路。
基尔霍夫定律是分析与计算电路的基本重要定律之一。
图2-1 两个电压源电路图图2-2 基尔霍夫电流定律2、基尔霍夫电压定律(Kirchhoff's V oltage law)可简写为KVL:基尔霍夫电压定律,从回路中任意一点出发,以顺时针方向或逆时针方向沿回路循行一周,则在这个方向上的电位升之和应该等于电位降之和。
就是在任一瞬时。
沿任一回路循行方向(顺时方向或逆时方向),回路中各段电压的代数和恒等于零。
(如果规定电位升为正号则电位降为负号)。
在电阻电路中的另一种表达式,就是在任一回路循行方向上,回路中电动势的代数和等于电阻上电压降的代数和。
在图2-1所示电路中,对回路adbca由图2-2可以写出U2 + U3 = U1 + U4U2 + U3-U1-U4 = 0即ΣU = 0上式可改为E1-E2-I1R1 + I2R2 = 0E1-E2 = I1R1-I2R2即ΣE = Σ(IR)4、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KVL定律实验电路如图2-3所示,有两个直流电压源作用于电路中,选定电路的参考方向为U6→U5→U4→U3→U2→U1→U6,电压表中除U3的正、负极性与参考方向相反以外,其余电压表均与该参考方向一致,则列写KVL方程为:ΣU = U6+U5+U4-U3+U2+U1=0(上式中的U1、U2、U3、U4、U5、U6分别对应图上器件R1、R2、E2、R3、R4、E1的电压)故:若用电压表测得的电压值符合上式,则KVL定律得证。
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被测量
计算值 测量值 相对误差
I1 ( mA ) I2(mA) I3(mA) E1(V) E2(V)
UFA(V)
UAB(V) UAD(V) UCD(V) UDE(V)
2.不同参考点点位的研究 分别以节点b和d为参考点,测量abcd各节点电位,计算 电压值。 不同参考点的电位与电压
参考 节点 测量值/V 计算值/V
测量UAB
以b点为参考点测量a点电位
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 。 4、当参考点选定后,节点电压便随之确定,这是节点电 压的单值性;当参考点改变时,各节点电压均改变相对量 值,这是节点电压的相对性。但各节点间电压的大小和极 性应保持不变。
基尔霍夫定律的验证
一、实验目的: 1.用实验的方法验证基尔霍夫定律以提高对定理的理解 和应用能力。 2.通过实验加深对电位、电压与参考点之间关系的理 3.通过实验加深对电路参考方向的掌握和运用能力。
二、实验原理: 1.基尔霍夫电流、电压定律:在任一时刻,流出 (流入)集中参数电路中任一节点电流的代数和等于 零;集中参数电路中任一回路上全部组件端对电压代 数和等于零。 KCL: ∑i=0 KVL: ∑u=0 2.电位与电压:电路中的参考点选择不同,各节 点的电位也相应改变,但任意两点的电压(电位差) 不变,即任意两点的电压与参考点的选择无关。 三、实验器材: 1.万用电表 2.电阻箱 3.双路稳压电源 4.电阻
六、预习要求 1.复习实验中所用到的相关定理、定律和有关概念,领会 其基本要点。 2.熟悉电路实验装置,预习实验中所用到的实验仪器的使 用方法及注意事项。 3.根据实验电路计算所要求测试的理论数据,填入表中。 七、实验报告 1、根据实验数据,进行分析、比较、归纳、总结实验结论 ,验证线性电路的基尔霍夫定律。 2、各电阻器所消耗的功率能否用叠加原理计算得出?试用 上述实验数据,进行计算并作结论。 3、计算理论值,并与实测值比较,计算误差并分析误差原 因。 4.实验报告要整齐、全面,包含全部实验内容。 5.对实验中出现的一些问题进行讨论。
四、实验步骤: 1.验证基尔霍夫定理 1)实验电路图
F I1 + 6V - R1:510Ω E1 A I3 I2 B R2:1K E2 + 12V
R5:330Ω
实验电路板
2)、实验步骤 (1)、实验前先任意设定三条支路的电流参考方向, 如图所示。 (2)、分别将两路直流稳压电源接入电路(一路E1为 +6V、+12V切换电源,另一路E2为0~30V可调直流稳压 源),令E1=6V,E2=12V。 (3)、熟悉电流插头的结构,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 ,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,并记录之。 3)、实验记录
Va
b
d
Vb
Vc
Vd
Uab
Ubc
Ucd
Uda
Uac
Ubd
要点解说: UAB下标的意思是默认电压参考方向是A—B,也就是 说A点电位高于B点电位,如果测得值为正值,则说明我 们判断的方向和实际电压方向是一致的,如果为负值说明 判断方向与实际方向相反。 电压表测量时,正负极对应前后下标,如UAB,那么 我们测量时电压表正极接A点,负极接B点。 那么对于电位测量来说,零电位参考点应该接电压表 的负极。如以b点位参考点,电压表的负极应该接b点,正 极可测得其他点相对于b点的电位。但两点之间电位差不 变。即 Va-Vb= UAB