实验一基尔霍夫定律的验证
基尔霍夫定律的验证
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-DL YL 配件板3、ZT-DL YL 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1 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.加深电阻、电压、电流的测量，熟悉万用表
和直流对参考方向（正方向）概念的理解。 4.通过对稳压电源的使用方法。
二、实验原理简述
• 基尔霍夫电流定律（KCL）：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。
功能键
电源
色环电阻阻值及误差表示
色环电阻用不同颜色的色环标称阻值及误差，对于五环电阻，前三 环表示 有效数，第四表示乘数，第五环表示误差；对于四环电阻，前两环表示有 效数，第三表示乘数，第四环表示误差。各种颜色含义如下：
颜色 棕 红 橙 黄 绿 蓝 紫 灰 白 黑 金 银
有效数 1 2 3 4 5 6 7 8 9 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。
四、实验内容与要求
a
I1
b
I2
+ E1
－
d
R1 510Ω R4 510Ω
I3 R3 510Ω
e
R2 1KΩ R5 330Ω
c
+ E2
－
f
五、电路的连接以及实验仪器设备的使用及 注意事项
•
1.电路的连接 试验箱
2.直流稳压电源 直流稳压电源
（需要采用中间插孔过渡，做电压源使 用时，电流源的位置要打到最大端）
3.万用表 数字万用表
（注意表笔红正，黑负，测量时特别要 注意节点的位置与正负极不要搞错）
4.电阻元件 电阻
基尔霍夫定律的验证(含数据和计算)
【实验名称】基尔霍夫定律的验证【实验目的】验证基尔霍夫定律的正确性。
学会测定电路的开路电压与短路电流；加深对参考方向的理解。
【实验仪器】直流稳压电源（两台），分别为12V和6V；万用表（一台）；标准电阻（三个），分别为100Ω、100Ω和430Ω。
【实验原理】基尔霍夫电流定律：电路中任意时刻，流进和流出节点电流的代数和为零。
基尔霍夫电压定律：电路中任意时刻，沿闭合回路的电压的代数和为零。
【实验内容】按照图1所给的电路图搭建电路。
【实验步骤】1．验证电流定律用万用表测量R1支路电流I1。
用万用表测量R2支路电流I2。
用万用表测量RL支路电流IL。
将上述所得数据填写到表1中（单位：mA）。
2．验证电压定律用万用表分别测出各支路的电压Uab、Ubc、Ucd、Uda。
注意电压表正负接线。
记录数值，填入表2中（单位：v）。
图1 实验电路实验报告（一）填写数据表格（二）实验结论1、电路中任意时刻，流进和流出节点电流的代数和为零。
即：I1+I2+IL=02、电路中任意时刻，沿闭合回路的电压的代数和为零。
即：Uab+Ubc+Ucd+Uda=0误差分析：1、电路中电阻阻值与标示值有差异（430欧电阻值实测为435欧）阻值误差产生的差异；2、导线连接点因存在接触电阻产生误差；3、仪表存在的基本误差4、串接电流表电表本身阻值及导线存在的阻值产生误差（3）用表1和表2中实验测得数据验证基尔霍夫定律实验结论：数据中大部分相对误差较小，基尔霍夫定律是正确的。
求：I1 ; I2 ; IL ?I1=0.01875A ;I2=0.020625A ;IL=0.039375A。
基尔霍夫定律的验证(含数据和计算)
【实验名称】基尔霍夫定律的验证【实验目的】验证基尔霍夫定律的正确性。
学会测定电路的开路电压与短路电流；加深对参考方向的理解。
【实验仪器】直流稳压电源（两台），分别为12V和6V；万用表（一台）；标准电阻（三个），分别为100Ω、100Ω和430Ω。
【实验原理】基尔霍夫电流定律：电路中任意时刻，流进和流出节点电流的代数和为零。
基尔霍夫电压定律：电路中任意时刻，沿闭合回路的电压的代数和为零。
【实验内容】按照图1所给的电路图搭建电路。
【实验步骤】1．验证电流定律用万用表测量R1支路电流I1。
用万用表测量R2支路电流I2。
用万用表测量RL支路电流IL。
将上述所得数据填写到表1中（单位：mA）。
2．验证电压定律用万用表分别测出各支路的电压Uab、Ubc、Ucd、Uda。
注意电压表正负接线。
记录数值，填入表2中（单位：v）。
图1 实验电路实验报告（一）填写数据表格（二）实验结论1、电路中任意时刻，流进和流出节点电流的代数和为零。
即：I1+I2+IL=02、电路中任意时刻，沿闭合回路的电压的代数和为零。
即：Uab+Ubc+Ucd+Uda=0误差分析：1、电路中电阻阻值与标示值有差异（430欧电阻值实测为435欧）阻值误差产生的差异；2、导线连接点因存在接触电阻产生误差；3、仪表存在的基本误差4、串接电流表电表本身阻值及导线存在的阻值产生误差（3）用表1和表2中实验测得数据验证基尔霍夫定律实验结论：数据中大部分相对误差较小，基尔霍夫定律是正确的。
求：I1 ; I2 ; IL ?I1=0.01875A ;I2=0.020625A ;IL=0.039375A。
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。
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。
基尔霍夫定律验证实验报告
基尔霍夫定律验证实验报告引言：基尔霍夫定律是电路分析中的重要定律之一，它是由德国物理学家基尔霍夫于19世纪提出的。
基尔霍夫定律是对电流和电压的守恒关系的描述，它为我们理解和分析复杂电路提供了重要的工具。
本实验通过验证基尔霍夫定律来加深对电路中电流和电压分布的理解。
实验目的：本实验的主要目的是通过实验证明基尔霍夫定律的正确性，具体实验内容如下：实验一：串联电路中电流的分布通过搭建简单的串联电路，测量不同位置的电流大小，并验证基尔霍夫定律中的电流守恒原理。
首先，我们需要准备好所需的实验器材，包括电源、电阻器、导线等。
然后，按照实验指导书上的要求，搭建好串联电路，并连接好电流表。
在电路搭建完成后，逐个测量不同位置的电流值，并记录下来。
最后，将测得的电流值进行比较，验证基尔霍夫定律中电流守恒的原理。
实验二：并联电路中电压的分布通过搭建简单的并联电路，测量不同位置的电压大小，并验证基尔霍夫定律中的电压守恒原理。
同样地，我们需要准备好实验所需的器材，并按照实验指导书上的要求搭建好并联电路。
在电路搭建完成后，逐个测量不同位置的电压值，并记录下来。
最后，将测得的电压值进行比较，验证基尔霍夫定律中电压守恒的原理。
实验结果与分析：根据实验测量所得的数据，我们可以得出以下结论：1. 在串联电路中，电路中的电流在各个电阻器中是相等的，符合基尔霍夫定律中的电流守恒原理；2. 在并联电路中，电路中的电压在各个支路中是相等的，符合基尔霍夫定律中的电压守恒原理。
结论：通过本实验的验证，我们成功地验证了基尔霍夫定律的正确性。
基尔霍夫定律对于我们理解和分析电路中的电流和电压分布起到了重要的作用。
在实际应用中，我们可以根据基尔霍夫定律来设计和优化电路，使电路的性能得到提升。
实验的局限性：本实验仅仅是通过搭建简单的电路来验证基尔霍夫定律，对于复杂电路的分析还需要进一步的学习和实践。
此外，实验中使用的电阻器和电流表等仪器也存在一定的误差，可能会对实验结果产生一定的影响。
实验一基尔霍夫定律与叠加原理的验证
实验一 基尔霍夫定律与叠加原理的验证一、实验目的 1. 验证基尔霍夫定律和叠加定理的正确性，加深对基尔霍夫定律和叠加定理的理解。
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ΣI ＝0；对任何一个闭合回路而言，应有ΣU ＝0。
叠加原理指出：在有多个独立源共同作用下的线性电路中，通过每一个元件的电流或其两端的电压，可以看成是由每一个独立源单独作用时在该元件上所产生的电流或电压的代数和。
线性电路的齐次性是指当激励信号（某独立源的值）增加或减小K 倍时，电路的响应（即在电路中各电阻元件上所建立的电流和电压值）也将增加或减小K 倍。
运用上述定律原理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、实验设备序号名称型号与规格数量备注1双路直流可调稳压电源MCH-303D-Ⅱ 0~30V12数字万用表VC9801A+1自备3直流电压表0~200V14电位、电压测定实验电路板1DGJ-03三、实验内容（一）基尔霍夫定律的验证(a)DGJ-2型设备实验电路图(b) TX 型设备实验电路图图2-1验证基尔霍夫定律和叠加定理实验电路图DGJ-2型设备实验线路如图2-1(a),用DGJ-03挂箱的“基尔霍夫定律/叠加原理”线路。
TX型设备实验线路如图2-1(b),需要自行连接电路。
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2-1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U1＝12V，U2＝6V。
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。
- 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、"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、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)。
一．实验目的
1．验证基尔霍夫定律，加深对基尔霍夫定律的理解；
2．掌握直流电流表的使用以及学会用电流插头、插座测量各支路电流的方法；3．学习检查、分析电路简单故障的能力。
二．原理说明
1．基尔霍夫定律
基尔霍夫电流定律和电压定律是电路的基本定律，它们分别用来描述结点电流和回路电压，即对电路中的任一结点而言，在设定电流的参考方向下，应有ΣI ＝0，一般流出结点的电流取正号，流入结点的电流取负号；对任何一个闭合回路而言，在设定电压的参考方向下，绕行一周，应有ΣU ＝0，一般电压方向与绕行方向一致的电压取正号，电压方向与绕行方向相反的电压取负号。
在实验前，必须设定电路中所有电流、电压的参考方向，其中电阻上的电压方向应与电流方向一致，见图8－1所示。
2．检查、分析电路的简单故障
电路常见的简单故障一般出现在连线或元件部分。
连线部分的故障通常有连线接错，接触不良而造成的断路等；元件部分的故障通常有接错元件、元件值错，电源输出数值（电压或电流）错等。
故障检查的方法是用用万用表（电压档或电阻档）或电压表在通电或断电状态下检查电路故障。
（1）通电检查法：在接通电源的情况下，用万用表的电压档或电压表，根据电路工作原理，如果电路某两点应该有电压，电压表测不出电压，或某两点不应该有电压，而电压表测出了电压，或所测电压值与电路原理不符，则故障必然出现在此两点间。
（2）断电检查法：在断开电源的情况下，用万用表的电阻档，根据电路工作原理，如果电路某两点应该导通而无电阻（或电阻极小），万用表测出开路（或电阻极大），或某两点应该开路（或电阻很大），而测得的结果为短路（或电阻极小），则故障必然出现在此两点间。
本实验用电压表按通电检查法检查、分析电路的简单故障。
三．实验设备
1．直流数字电压表、直流数字毫安表（根据型号的不同，EEL—Ⅰ型为单独的MEL －06组件，其余型号含在主控制屏上）
2．恒压源（EEL—Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ均含在主控制屏上，根据用户的要求，可能有两种配置（1）＋6 V（+5V），＋12V，0～30V可调或（2）双路0～30V可调。
）
3．EEL－30组件（含实验电路）或EEL－53组件
四．实验内容
实验电路如图8－1所示，图中的电源US1用恒压源中的＋6V（＋5V）输出端，US2用0～＋30V可调电压输出端，并将输出电压调到＋12V（以直流数字电压表读数为准）。
实验前先设定三条支路的电流参考方向，如图中的I1、I2、I3所示，并熟悉线路结构，掌握各开关的操作使用方法。
1．熟悉电流插头的结构，将电流插头的红接线端插入数字毫安表的红（正）接线端，电流插头的黑接线端插入数字毫安表的黑（负）接线端。
2．测量支路电流
将电流插头分别插入三条支路的三个电流插座中，读出各个电流值。
按规定：在结点A，电流表读数为‘＋’，表示电流流出结点，读数为‘－’，表示电流流入结点，然后根据图8－1中的电流参考方向，确定各支路电流的正、负号，并记入表8－1中。
表8－1 支路电流数据
U S1 U S2 U R1 U R2 U R3 U R4 U R5 各元件电压
（V）
计算值
（V）
测量值
（V）
相对误差
4．检查、分析电路的简单故障（EEL—Ⅴ型无此实验）
在图8－1实验电路中，用选择开关已设置了开路、短路、元件值、电源值错误等故障，用电压表按通电检查法检查、分析电路的简单故障：首先用选择开关选择‘正常’，在单电源作用下，测量各段电压，记入自拟的表格中，然后分别选择‘故障1～5’，测量对应各段电压，与‘正常’时的电压比较，并将分析结果记
入表8－3中。
表8－3 故障原因
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。
六．预习与思考题
1．根据图8－1的电路参数，计算出待测的电流I1、I2、I3和各电阻上的电压值，记入表8－2中，以便实验测量时，可正确地选定毫安表和电压表的量程；2．在图8－1的电路中，A、D两结点的电流方程是否相同？为什么？
3．在图8－1的电路中可以列几个电压方程？它们与绕行方向有无关系？
4．实验中，若用指针万用表直流毫安档测各支路电流，什么情况下可能出现毫安表指针反偏，应如何处理，在记录数据时应注意什么？若用直流数字毫安表进行测量时，则会有什么显示呢？
七．实验报告要求
1．回答思考题；
2．根据实验数据，选定实验电路中的任一个结点，验证基尔霍夫电流定律（KCL）的正确性；
3．根据实验数据，选定实验电路中的任一个闭合回路，验证基尔霍夫电压定律（KCL）的正确性；
4．列出求解电压UEA和UCA的电压方程，并根据实验数据求出它们的数值；5．写出实验中检查、分析电路故障的方法，总结查找故障的体会。