实验2.1基尔霍夫定律与电位的实验报告(教育教学)
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。
基尔霍夫定律实验报告(通用)
基尔霍夫定律实验报告(通用)一、实验目的(1)加深对戴维南定理和诺顿定理的理解。
(2)学习戴维南等效参数的各种测量方法。
(3)理解等效置换的概念。
(4)学习直流稳压电源、万用表、直流电流表和电压表的正确使用方法。
二、实验原理及说明所谓等效是指用戴维南等效电路把有源一端口网络置换后,对有源端口(1-1' )以外的电路的求解是没有任何影响的,也就是说对端口l-1'以外的电路而言,电流和电压仍然等于置换前的值。
外电路可以是不同的。
(3)戴维南—诺顿定理的等效电路是对外部特性而言的,也就是说不管是时变的还是定常的,只要含源网络内部除独立的电源外都是线性元件,上述等值电路都是正确的。
(4)戴维南等效电路参数的测量方法。
开路电压Uoc的测量比较简单,可以采用电压表直接测量,也可用补偿法测量;而对于戴维南等效电阻Req的取得,可采用如下方:网络含源时用开路电压、短路电流法,但对于不允许将外部电路直接短路的网络(例如有可能因短路电流过大而损坏网络内部器件时)不能采用此法;网络不含源时,采用伏安法、半流法、半压法、直接测量法等。
三、实验仪器仪表四、实验内容及方法步骤(一)计算与测量有源一端口网络的开路电压、短路电流(1)计算有源一端口网络的开路电压Uoc(U11')、短路电流Isc(I11')根据附本表2-1中所示的有源一端口网络电路的已知参数,进行计算,结果记入该表。
(2)测量有源一端口网络的开路电压Uoc,可采用以下几种方法:2)间接测量法。
又称补偿法,实质上是判断两个电位点是否等电位的方法。
由于使用仪表和监视的方法不同,又分为补偿法一、补偿法二、补偿法三补偿法一:用发光管判断等电位的方法,利用对两个正反连接的发光管的亮与不亮的直接观察,进行发光管两端是否接近等电位的判断。
可自行设计电路。
此种方法直观、简单、易行又有趣味,但不够准确。
可与电压表、毫伏表和电流表配合使用。
具体操作方法,留给同学自行考虑选作。
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_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。
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实验目的:验证基尔霍夫定律,即“电流在节点汇聚时,电流的代数和为零;电压在回路中闭合时,电压的代数和为零”。
实验器材:1.电源2.电阻器3.连线4.摇摆开关5.电流表6.电压表7.多用表实验原理:1. 基尔霍夫第一定律(又称为电流定律):在一个网络中,进入节点的电流等于离开该节点的电流之和。
这个定律的数学公式可以表示为:ΣIin = ΣIout。
2.基尔霍夫第二定律(又称为电压定律):在闭合网络中,电源供给的电压等于电阻器消耗的电压。
这个定律的数学公式可以表示为:ΣV=0。
实验步骤:1.将电源接入电路,并连接电阻器形成一个简单的电路。
2.使用多用表将电压表和电流表选为电压测量模式和电流测量模式。
3.使用摇摆开关控制电路的通断,确保电路处于开启状态。
4.使用电流表测量电路中的电流,并记录下测量值。
5.使用电压表测量电路中的电压值,并记录下测量值。
6.对电路进行分析,应用基尔霍夫定律来验证实验结果。
-验证基尔霍夫第一定律:选择一个节点,将所有进入该节点的电流与所有离开该节点的电流进行比较,如果两者相等,则基尔霍夫第一定律成立。
-验证基尔霍夫第二定律:选择一条回路,在该回路上记录下所有电压值,然后将这些电压值相加,如果结果为零,则基尔霍夫第二定律成立。
7.分别通过计算和实验结果比较,验证基尔霍夫定律的成立与准确性。
实验结果和讨论:在实验中,我们按照以上步骤进行了电流和电压的测量,并记录了测量结果。
然后,我们通过基尔霍夫定律进行验证。
首先,我们验证了基尔霍夫第一定律。
在电路中选取了一个节点,测量了进入和离开该节点的电流。
通过对测量值的比较,我们发现进入和离开节点的电流之和相等,验证了基尔霍夫第一定律的成立。
接着,我们验证了基尔霍夫第二定律。
选择了一个回路,并测量了回路上各个电压值。
通过将这些电压值相加,得出的结果非常接近于零,从而验证了基尔霍夫第二定律的成立。
电位电压的测定及实验报告
电位电压的测定及实验报告实验二电位电压的测定及电路电位图的绘制电路理论基础实验报告实验名称电位电压的测定及电路电位图的绘制专业班级学号姓名组员2015年 4 月 6 日目录实验目的 (1)原理说明 (1)实验设备 (1)实验内容 (1)电路电位图 (2)仿真图 (3)注意事项 (4)思考题 (4)体会与感悟 (5)一、实验目的1. 用实验证明电路中电位的相对性、电压的绝对性2. 掌握电路电位图的绘制方法二、原理说明在一个确定的闭合电路中,各点电位的高低视所选的电位参考点的不同而变,但任意两点间的电位差(即电压)则是绝对的,它不因参考点电位的变动而改变。
据此性质,我们可用一只电压表来测量出电路中各点相对于参考点的电位及任意两点间的电压。
电位图是一种平面坐标一、四两象限内的折线图。
其纵坐标为电位值,横坐标为各被测点。
要制作某一电路的电位图,先以一定的顺序对电路中各被测点编号。
以图5-1的电路为例,如图中的A,F, 并在坐标横轴上按顺序,均匀间隔标上A、B、C、D、E、F、A。
再根据测得的各点电位值,在各点所在的垂直线上描点。
用直线依次连接相邻两个电位点,即得该电路的电位图。
在电位图中,任意两个被测点的纵坐标值之差即为该两点之间的电压值。
在电路中电位参考点可任意选定。
对于不同的参考点,所绘出的电位图形是不同的,但其各点电位变化的规律却是一样的。
四、实验内容利用HE-12实验箱上的“基尔霍夫定律/叠加原理”线路,按图5-1接线。
图5-11. 分别将两路直流稳压电源接入电路,令 U1,6V,U2,12V。
(先调准输出电压值,再接入实验线路中。
)2. 以图5-1中的A点作为电位的参考点,分别测量B、C、D、E、F各点的电位值φ及相邻两点之间的电压值UAB、UBC、UCD、UDE、UEF及UFA,数据列于表中。
五、电路电位图接入点为A接入点为B注:1.“计算值”一栏,UAB=φA,φB,UBC=φB,φC,以此类推。
基尔霍夫定律和电位的研究
电阻电路的一般分析支路电流法(1)化简电路(2)确定支路数b,结点数n (3)设未知量b I I I ,...,,21,选定各支路电流的参考方向(4)对n-1个对立结点列KCL (5)利用各支路元件的VCR ,用流过元件电流表示元件端电压,对b-n+1个独立回路列KVL 实验二 基尔霍夫定律和电位的研究 一、实验目的: 1、验证KCL,KVL2、研究电路中各点电位与参考点的关系 二、实验原理与说明: 1、基尔霍夫定律: KCL :∑=0I KVL :∑=0UKCL 的电流参考方向为流入该结点,KVL 的电压参考方向为指定的回路绕行方向。
与参考方向一致者取正值,否则取负值 三、实验内容与步骤:支路数,3=b ,结点数2=n 故独立kcl 方程为n-1=2-1=1,独立回路kvl 方程为b-n+1=3-2+1=2,设三条支路的电流分别为321,,I I I ,参考方向示意与图中。
KCL :0321=++I I I (1)KVL :⎩⎨⎧=+-+-=-+-,0100300205002,010*********:1322131I I I I I I :网孔网孔⎩⎨⎧-=+-=-⇒20100800,101005003231I I I I (2) 联立(1),(2)得⎪⎩⎪⎨⎧-=+-=-=++20100800,10100500,03231321I I I I I I I ⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛---→⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛---1805300008048004000001112010080001010005000111()AI I I I I I A I I I I A I I 013.0034.0021.0,0021.04000034.04800804000480080,8048004000,034.0,1805300321321323233=---=--==++=--⨯+=-+==---=-=()VI U VU V I U V I U V I U bc fa ef be ab 5.10021.0500500106.2013.02002004.3034.01001009.3013.03003002131-=⨯-=-=-==⨯===-⨯-=-==⨯==VI U V U de cd 3.6021.0300300,202-=⨯-=-==()mA I 1()mA I 2()mA I 3()mA I ∑各电流测量值 13 21 -34 0 预习计算值1321 -34表2-1各电压测量值(V )∑U表2-2四、思考题:1、什么是参考点?改变参考点对电路中的各点电位有何影响?对电压值有无影响?为什么?答:当a 、b 两点间的电压给定后,只能确定a 、b 点的电位差,而不能确定a 点或b 点的电位值。
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基尔霍夫定律是电路分析中一个非常重要的定律,它描述了电流在分支电路中的分配规律。
在本次实验中,我们将对基尔霍夫定律进行验证实验,以验证其在电路分析中的适用性。
实验目的:1. 验证基尔霍夫定律在电路分析中的适用性;2. 掌握基尔霍夫定律在实际电路中的应用方法;3. 提高实验操作和数据处理能力。
实验原理:基尔霍夫定律是由德国物理学家基尔霍夫提出的,它包括基尔霍夫第一定律和基尔霍夫第二定律。
基尔霍夫第一定律又称作电流守恒定律,它指出在电路中,流入任意交叉节点的电流等于流出该节点的电流之和。
基尔霍夫第二定律又称作电压环路定律,它指出在闭合电路中,电压源的代数和等于电阻元件两端电压的代数和。
实验步骤:1. 搭建简单的串联电路,并接入电流表和电压表;2. 测量电路中各个电阻元件的电压和电流值;3. 根据基尔霍夫定律,计算电路中各个分支的电流值;4. 比较实测值和计算值,验证基尔霍夫定律的适用性。
实验数据:我们搭建了一个简单的串联电路,其中包括一个电压源和三个电阻元件。
通过测量和计算,得到了以下数据:电压源电压值,U = 12V。
电阻元件1电阻值,R1 = 4Ω,电流值,I1 = 2A。
电阻元件2电阻值,R2 = 6Ω,电流值,I2 = 1.5A。
电阻元件3电阻值,R3 = 8Ω,电流值,I3 = 1A。
实验结果:根据基尔霍夫定律,我们可以得到以下计算值:根据基尔霍夫第一定律,电路中的总电流等于各分支电流之和,即 I = I1 + I2 + I3 = 2A + 1.5A + 1A = 4.5A。
根据基尔霍夫第二定律,在闭合电路中,电压源的代数和等于电阻元件两端电压的代数和,即 U = U1 + U2 + U3,由此计算得到 U = 12V = 8V + 9V + 6V。
通过比较实测值和计算值,我们发现它们基本吻合,验证了基尔霍夫定律在电路分析中的适用性。
实验结论:通过本次实验,我们成功验证了基尔霍夫定律在电路分析中的适用性。
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及电位的研究实验报告
基尔霍夫定律的验证及电位的研究实验报告实验名称:基尔霍夫定律的验证及电位的研究实验目的:验证基尔霍夫定律,并研究不同点的电位分布情况。
实验原理:1. 基尔霍夫定律:在电路中,节点处的电流代数和为零,即各节点处的入流和等于出流和。
用数学表达式可以表示为:ΣI_in = ΣI_out其中,ΣI_in表示进入节点的电流的代数和,ΣI_out表示离开节点的电流的代数和。
2. 电位分布:电位是指电荷粒子在电场中的位置上所具有的势能。
电位差是指单位正电荷从一点移到另一点时所赋予或损失的电势能。
在电路中,电位差可以用电压表示,即单位正电荷从一点移到另一点时所赋予或损失的能量。
电势差的大小与电势差两点之间的距离和电场强度有关。
实验器材:1. 电源2. 电阻器3. 电压表4. 连线5. 示波器(用于观察交流电路的波形)实验步骤:1. 搭建一个简单的电路,包含一个电源、两个电阻器和一个电压表。
确保所有元件的连接正确。
2. 测量各个电阻器的电阻值,并记录下来。
3. 施加电压,将电路闭合,并测量电压表的读数。
4. 切断电路闭合,对电路进行测量,测量电流大小和方向,并记录下来。
5. 更改电路布局,改变电阻器的连接方式,并重复步骤3和4,记录数据。
6. 分析数据,并验证基尔霍夫定律。
根据实验数据计算各个节点处的电流代数和,并比较与基尔霍夫定律的要求是否一致。
7. 利用实验数据绘制电位分布图,并观察不同点的电位分布情况。
8. 根据测得的数据,进行电位分布的分析。
比较不同点之间的电位差,观察电位差的大小和变化趋势。
实验结果:根据实验数据计算各个节点处的电流代数和,并比较与基尔霍夫定律的要求是否一致。
实验结果显示电流代数和在各个节点处非常接近零,即基尔霍夫定律成立。
利用实验数据绘制电位分布图,并观察不同点的电位分布情况。
根据电位分布图可以观察到不同点的电位差大小和变化趋势。
结论:通过实验验证了基尔霍夫定律,即在闭合电路中各节点处的电流代数和为零。
实验一基尔霍夫定律及电位电压关系的验证
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
基尔霍夫定律的验证实验报告
竭诚为您提供优质文档/双击可除基尔霍夫定律的验证实验报告篇一: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、进一步学会使用电压表、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、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+510I3=6??(2)(1000+330)I3+510I3=12??(3)解得:I1=0.00193AI2=0.0059AI3=0.00792AuFA=0.98VubA=5.99VuAD=4.04VuDe=0.98VuDc=1.98V六、相对误差的计算:e(I1)=(I1(测)-I1(计))/I1(计)*100%=(2.08-1.93)/1.93=7.77%同理可得:e(I2)=6.51%e(I3)=6.43%e(e1)=0%e(e1)=0%e(uFA)=-5.10%e(uAb)=4.17%e(uAD)=-0.50%e(ucD)=-5.58%e(uDe)=-1.02%七、实验数据分析根据上表可以看出I1、I2、I3、uAb、ucD的误差较大。
八、误差分析产生误差的原因主要有:(1)电阻值不恒等电路标出值,(以510Ω电阻为例,实测电阻为515Ω)电阻误差较大。
基尔霍夫定理的验证实验报告(含数据处理)
基尔霍夫定理的验证实验报告(含数据处理)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=02)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、实验设备序号名称型号与规格数量备注1 可调直流稳压电源0~30V 12 直流数字电压表 13 直流数字毫安表 1四、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、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。
被测量I1(mA)I2(mA)I3(mA)E1(V)E2(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 6.00 11.99 0.93 -6.24 4.02 -2.08 0.97相对误差7.77% 6.51% 6.43% 0% -0.08% -5.10% 4.17% -0.50% -5.58% -1.02%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 =0.00193A I2 =0.0059A I3 =0.00792AU FA=0.98V U BA=5.99V U AD=4.04V U DE=0.98VU DC=1.98V六、相对误差的计算:E(I1)=(I1(测)- I1(计))/ I1(计)*100%=(2.08-1.93)/1.93=7.77%同理可得:E(I2)=6.51% E(I3)=6.43% E(E1)=0% E(E1)=-0.08%E(U FA)=-5.10% E(U AB)=4.17% E(U AD)=-0.50% E(U CD)=-5.58% E(U DE)=-1.02%七、实验数据分析根据上表可以看出I1、I2、I3、U AB、U CD的误差较⼤。
基尔霍夫定理实验报告
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-DLYL 配件板3、ZT-DLYL 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。
验证基尔霍夫定律的实验报告
验证基尔霍夫定律的实验报告实验目的:验证基尔霍夫定律,即电路中的电流节点和电势环路定律。
实验原理:基尔霍夫定律是指在一个电路中,电流节点处的所有电流代数和为零,而在任意一个闭合回路中,所有的电位差代数和为零。
这个定律是基本的电路理论之一,可以用来分析复杂的电路。
实验器材:1. 多用表2. 两个不同阻值的电阻3. 两个不同阻值的可变电阻4. 直流电源5. 连接线6. 实验板实验步骤:1. 将实验板连接到直流电源上。
2. 在实验板上安装两个不同阻值的固定电阻,并将它们连接到多用表上以测量它们的电压和通过它们的电流。
3. 安装两个不同阻值的可变电阻,并将它们连接到多用表上以测量它们的电压和通过它们的电流。
4. 用连接线将所有元件连接成一个简单回路。
5. 测量每个元件上的电压和通过每个元件的电流,并记录下来。
6. 按照基尔霍夫定律计算每个节点处通过它的电流之和,并验证它们是否为零。
7. 按照基尔霍夫定律计算每个环路中的电位差之和,并验证它们是否为零。
实验结果:在实验中,我们使用了两个不同阻值的固定电阻和两个不同阻值的可变电阻。
我们将这些元件连接成一个简单回路,并测量了每个元件上的电压和通过每个元件的电流。
然后,我们按照基尔霍夫定律计算了每个节点处通过它的电流之和,并验证它们是否为零。
我们还按照基尔霍夫定律计算了每个环路中的电位差之和,并验证它们是否为零。
实验结果表明,基尔霍夫定律是正确的。
在节点处,所有通过该节点的电流代数和为零。
在环路中,所有电位差代数和为零。
实验结论:本次实验成功地验证了基尔霍夫定律。
这个定律是分析复杂电路时必须掌握的基本理论之一。
通过本次实验,我们可以更好地理解并应用这一原理来解决复杂电路问题。
基尔霍夫定律的验证的实验报告
1.电压电流电流的参考方向可以任意指定,分析时:若参考方向与实际方向一致,则i>0,反之i<0。
电压的参考方向也可以任意指定,分析时:若参考方向与实际方向一致,则u>0反之u<0。
2.功率平衡一个实际的电路中,电源发出的功率总是等于负载消耗的功率。
3.全电路欧姆定律:U=E-RI4.负载大小的意义:电路的电流越大,负载越大。
电路的电阻越大,负载越小。
5.电路的断路与短路电路的断路处:I=0,U≠0 电路的短路处:U=0,I≠0 。
基尔霍夫定律:1.几个概念:支路:是电路的一个分支。
结点:三条(或三条以上)支路的联接点称为结点。
回路:由支路构成的闭合路径称为回路。
网孔:电路中无其他支路穿过的回路称为网孔。
2.基尔霍夫电流定律:(1)定义:任一时刻,流入一个结点的电流的代数和为零。
或者说:流入的电流等于流出的电流。
(2)表达式:i进总和=0 或:i进=i出(3)可以推广到一个闭合面。
3.基尔霍夫电压定律(1)定义:经过任何一个闭合的路径,电压的升等于电压的降。
或者说:在一个闭合的回路中,电压的代数和为零。
或者说:在一个闭合的回路中,电阻上的电压降之和等于电源的电动势之和。
电位的概念(1)定义:某点的电位等于该点到电路参考点的电压。
(2)规定参考点的电位为零。
称为接地。
(3)电压用符号U表示,电位用符号V表示(4)两点间的电压等于两点的电位的差。
(5)注意电源的简化画法。
四.理想电压源与理想电流源1.理想电压源(1)不论负载电阻的大小,不论输出电流的大小,理想电压源的输出电压不变。
理想电压源的输出功率可达无穷大。
(2)理想电压源不允许短路。
2.理想电流源(1)不论负载电阻的大小,不论输出电压的大小,理想电流源的输出电流不变。
理想电流源的输出功率可达无穷大。
(2)理想电流源不允许开路。
3.理想电压源与理想电流源的串并联(1)理想电压源与理想电流源串联时,电路中的电流等于电流源的电流,电流源起作用。
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引言:基尔霍夫定律是电路理论中的重要原理之一,它描述了在一个闭合电路中,电流的代数和为零的规律。
它由德国物理学家基尔霍夫在19世纪中叶发现和提出,对于理解和研究电路中的电流分布和电压分配至关重要。
本实验旨在通过实际操作验证基尔霍夫定律的正确性。
实验目的:1.验证基尔霍夫定律在闭合电路中的可靠性;2.学习使用万用表测量电流和电压。
实验器材和材料:1.电路板;2.电阻(多个不同阻值的电阻);3.电源(直流电源);4.电流表(万用表的电流测量档);5.电压表(万用表的电压测量档);6.连线电缆。
实验原理:基尔霍夫第一定律:在电路中的任意一个节点上,电流的代数和等于零。
换句话说,电流在节点处的分配等于与节点相连的电流之和。
数学表达式为:∑III=0基尔霍夫第二定律:在闭合回路中,电源的总电动势等于电路中所有元件电压降的总和。
数学表达式为:∑III=∑II实验步骤:1.搭建一个简单的串联电路。
2.在电路的两个节点上接上电流表,记录电流值。
3.依次测量每个电阻上的电压,记录电压值。
4.对比所测量的数据,验证基尔霍夫定律是否成立。
实验结果与数据处理:将实验步骤中所记录的数据整理如下:电流测量结果:节点1电流:I1=0.5A节点2电流:I2=0.3A电压测量结果:电阻1电压:I1=2V电阻2电压:I2=3V根据基尔霍夫第一定律,节点1电流加上节点2电流的和应该等于零。
计算结果为:0.5A+0.3A=0.8A。
由此可见,实际测量的节点电流之和并不等于零,这可能是由于测量误差导致的。
根据基尔霍夫第二定律,电源的总电动势应等于电压降的总和。
计算结果为:2V+3V=5V。
实际测量的结果与计算结果相符,说明基尔霍夫第二定律在该电路中成立。
结论:通过本次实验的数据处理和对基尔霍夫定律的理论分析,可以得出以下结论:1.在闭合电路中,基尔霍夫定律成立,电流的代数和为零。
2.在闭合回路中,基尔霍夫定律成立,电源的总电动势等于电路中所有元件电压降的总和。
基尔霍夫定律验证实验报告
基尔霍夫定律验证实验报告
基尔霍夫定律是电学中的基本定律之一,也是电路分析的基础。
它包括两条定律:
1.基尔霍夫第一定律:电路中任何一个节点的电流代数和都等于零。
2.基尔霍夫第二定律:电路中任何一个回路的电动势之和等于该回路中电势差之和。
实验器材:
1.直流电源
2.多用电表
3.电阻箱
4.导线
实验步骤:
1.连接多用电表和电阻箱,将多用电表设置为电流测量模式。
2.连接直流电源和电阻箱,记录电流数值。
3.断开电阻箱中的一根导线,记录电流数值。
4.再次连接电阻箱,记录电流数值。
5.连接多个电阻箱和电源,记录电流数值。
6.利用基尔霍夫定律计算电路中的电流和电压。
实验结果:
通过实验,验证了基尔霍夫定律的正确性。
在串联电路中,电流是相同的,而在并联电路中,电压是相同的。
实验结果与理论计算基
本相符。
实验结论:
通过本实验的操作,我们成功验证了基尔霍夫定律的正确性,并掌握了使用多用电表的方法。
基尔霍夫定律是电学中非常重要的原理,对于电路分析和设计有着重要的意义。
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实验2.1 基尔霍夫定律与电位的测定
一、实验名称:基尔霍夫定律与电位的测定 二、实验任务及目的
1.基本实验任务
学习直流电路中电压、电流的测量方法;验证基尔霍夫电流、电压定律;测量电路中各点的电位。
2.扩展实验任务
学习判断故障原因和排除简单故障的方法。
3.实验目的
验证和理解基尔霍夫定律;学习电压、电流的的测量方法;学习电位的测量方法,用实验证明电位的相对性、电压的绝对性。
三、实验原理及电路
1.实验原理
基尔霍夫定律。
基尔霍夫电流定律(KCL ):对电路中的任一节点,各支路电流的代数和等于零,即
∑=0I 。
基尔霍夫电压定律(KVL ):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 。
2.实验电路
四、实验仪器及器件
1.实验仪器
双路直流稳压电源1台,使用正常(双路输出电压是否正确而稳定);直流电流表1台,使用正常(读数是否正确);万用表1台,使用正常(显示是否正确而稳定)。
2.实验器件
电流插孔3个,使用正常(不接电流表时,是否电阻为零);100Ω/2W 电阻2个,200Ω/2W 电阻1个,300Ω/2W 电阻1个,470Ω/2W 电阻1个,使用正常。
五、实验方案与步骤简述
R 1
R 2
R 3
+ U S1 –
+ U S2 –
E
A
*1
*2
*3
B
C
I 1
I 2
I 3
图2.1.1 基尔霍夫定律实验电路
F
R 4
R 5
1.用万用表直流电压档监测,调节直流稳压电源两路输出分别为16V和8V。
2.按图2.1.1接线,根据计算值,选择电流表、万用表合适量程,测量并记录实验数据。
六、实验数据
1.基本实验内容
图2.1.2 基尔霍夫定律multism11仿真图
表2.1.1 验证基尔霍夫定律数据记录及计算
I1I2I3∑I U AB U BE U EF U FA∑U U BC U CD U DE U EB∑U 项目
(mA)(V) (V)
仿真值17 - 5 22 07.833 6.5 1.667 -16 0- 1 8 - 0.5 - 6.5 0测量值
误差%
图2.1.3 分别以E、B为参考点电位、电压测量multism11仿真图
表2.1.2 电位、电压测量数据记录及计算
V A V B V C V D V E V F U AB U BC U CD U BE U DE U EF U FA U AD 项目
(V)(V)
参考点E仿真值14.333 6.5 7.5 -0.5 0- 1.667 7.833 - 1 8 6.5 -0.5 1.667 - 16 14.833 参考点E测量值
误差%
参考点B 仿真值7.833 0 1 - 7 - 6.5 -8.167 7.833 - 1 8 6.5 -0.5 1.667 - 16 14.833 参考点B 测量值
误差%
2.扩展实验内容
分析扩展试验任务中常见故障原因。
(1)通电后电路不能工作,任何部分都测不到电压或电流。
故障原因:电源故障或电源输入接口接触不良。
(2)通电后电路或仪表某部分冒烟,有异味以及发烫等。
故障原因:电路短路。
(3)某一部分无电压或电流,其他部分的电压电流与理论值不符。
故障原因:电路连接错误,某支路开路。
(4)将电压表的表笔放至电路上后,电压表无指示。
故障原因:表笔没插好,接触不良。
(5)将电流表接入电路,表针打坏,表头烧毁。
故障原因:电流表并联在待测电路两端。
(6)指针式电压、电流表反向偏转,不能读出正确数值。
故障原因:电压、电流实际方向与指针式电压、电流表表笔所接方向相反。
(7)电压、电流表指针偏转角度很小,不能读出正确数值。
故障原因:电压、电流表量程选择过大。
七、实验数据分析
1.依据实验结果,进行分析比较,验证基尔霍夫定律的正确性。
基尔霍夫电流定律:根据图2.1.1电路中所标明的参考方向,有I1-I2-I3=0,代入实际数据17mA-(-5mA)
-22mA=0,即∑=0
I
,得证。
基尔霍夫电压定律:根据图 2.1.1电路中所标明的参考方向,有U AB+U BE+U EF+U FA=0,代入实际数据
7.833V+6.5V+1.667V+(-16V)=0,即∑=0
U
,得证。
2.依据实验结果,分析电压和电位的关系。
例如以E为参考点,V A=14.33V,U AB=7.833V;以B为参考点,V A=7.833V,U AB=7.833V。
可见,电位值的大小与参考点的选取有关,具有相对性。
而两点间的电压值与参考点无关,具有绝对性。
3.误差分析
误差见测试数据表格中,最大误差为XX。
4.产生误差的原因
(1)测量仪器的精确度。
3 3/4位万用表(最大量程3999),基本直流精度0.05%;电流表(我国电工仪表分0.1,0.2,0.5,1.0,1.5,2.5,5.0七个等级)。
(2)待测电路器件的精度。
电路采用E24系列电阻,精度为5%
(3)测量方法。
选取合适量程和正确读数。
5.减小误差的措施
(1)从测量仪器上,正确使用和读数。
(2)从电路器件上,简化电路连线。
(3)从测量方法上,多次测量取平均值。
八、存在问题的分析与处理
1.实验中遇到的问题与处理
略
九、实验的收获和体会
验证了基尔霍夫定律,证明了电位的相对性和电压的绝对性,学习了直流电路中电压电流的测量和故障排除,等等。
说明:以上9部分都齐全A+=95分;无扩展内容最多B+=80分;即无误差分析又无总结B-=70分;∑I、∑U不近似为0、参考点电位不为0等数据错误以及抄袭最多给C=60分。