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

合集下载
  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)。

(1)实验前,可任意假定三条支路 向。图2-1中的电流 13的方

CB 和 F B CE Q

。 ①

ADEFA 、 BAD

U 1 6V

R 4

路的绕行方B 闭合回路的绕

行方向可设为

R 5

U 2 12V

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

习二0。

(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

二0。

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。

I 3

mA

1 / 6

510 Q

个闭

I 1

R 1 F ------------ ►—[ ! --------------- ① 分别将两路直流稳压电源接入电路, ② 令电源U 1单独作用, 及各电阻元件两]

6V ■丿 (mA ——图3.42

厶心 入电路,令 I U 1=12V ,U k =?V 。 R 2 I 2

B i --- ----

测量项目 实验内容E U 1单独作用 BC 短接, I 端电压,数据记入表 2-

表2-2叠加原理实验数扌

I2

R 3I3I

(mAh

D

6. 30

U 1 U 2 R4I 1

(V)-T~(mA) 0 510069

(V)

(mA)

12. 04

-2. 42

U 2单独作用 6.05 U 1、U 2共同作

12. 04

6.05 -「1

图 22

7. 55 1. 16 2U 2单独作用

12.03

-2. 39

7. 18

I 3

安表和电压表分别测量各支路电流

线性电阻R 5路)330Q

U AB 「U C D

I U A D

-(V) K U

DE

-(V)-

U FA

2. 42

加原理实

8.62 4. 75

-7. 17

(V)

(V)-

| 0. 80/ 3.4. 44

—IN4007

-0. 60 KI

-1. 18

-0. 38 C (V)

4. 44

1.21 4. 44 3. 84 -0. 60 3. 84 -

2.37

2. 44

-1.21

-1. 21

(2) 分别将两路直流稳压电源接入电路,令 U i =6V , U 2=12V 。 (3) 将电路实验箱上的直流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2-1。

此时应注意毫安表的极性应与电流的假定方向一致。

(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,数据记 入表2-1。

被测量 h(mA) l 2(mA) I 3(mA) U 1(V) U 2(V) U FA (V)

U AB (V) U AD (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

2.08

6.38 8.43 6.05 11.99

0.93

-6.24

4.02

-2.08

0.97

相对误差 7.77% 6.51%

6.43%

0.8%

-0.08% -5.10% 4.17% -0.50% -5.58% -1.02%

2 •叠加原理实验 (1) 线性电阻电路

按图2-2接线,此时开关K 投向R 5 (330 Q)侧

③ 令U 2单独作用,此时FE 短接。重复实验步骤②的测量,数据记入表2-2。 ④ 令U 1和U 2共同作用,重复上述测量,数据记入表 2-2。 ⑤ 取U 2=12V ,重复步骤③的测量,数据记入表 2-2。

(2) 非线性电阻电路 按图2-2接线,此时开关K 投向二极管IN4007侧。重复上述步骤①〜⑤的 测量过程,数据

记入表2-3。

r 量项目 实验内容、 U 1 (V)

U 2

(V) I 1 (mA)

I 2 (mA)

I 3 (mA)

U AB (V)

U CD (V)

U AD (V)

U DE (V)

U FA

(V)

U 1单独作用 12.03 0 8.73 -2.56 6.19 2. 57 0. 60 3.17 4. 47 4. 47 U 2单独作用 0 6.06 0 0 0 0 -6 0 0 0 U 1、U 2共同作用

12.03 6.06 7. 95 0 7. 95 0 -1. 94 4.04 4. 03 4. 04 2U 2单独作用

12.05

-12

mA l=T

U 2

12V

相关文档
最新文档