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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。

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1 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。

2 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 电阻箱 3.双路稳压电源 电阻

3 四、实验步骤: 1.验证基尔霍夫定理 1)实验电路图 E 6V 12V R5:330Ω R4:510Ω R2:1K R1:510Ω R Ω D C F I1 A I3 I2 B E1 E2

4 实验电路板

5 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

6 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
被测量 I1(mA) I2(mA) I3(mA) E1(V) E2(V) UFA(V) UAB(V) UAD(V) UCD(V) UDE(V) 计算值 测量值 相对误差 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 Va Vb Vc Vd Uab Ubc Ucd Uda Uac Ubd b d

7 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

8 以b点为参考点测量a点电位 测量UAB

9 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。

10 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。


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