电路分析实验基尔霍夫定律的验证

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实验五 基尔霍夫定律的验证

实验五  基尔霍夫定律的验证

12V45图 8-12实验五 基尔霍夫定律的验证: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、MEL -06组件 (含直流数字电压表、直流数字毫安表)2、恒压源(含+6V ,+12V ,0~30V 可调)3、EEL -30组件(含实验电路)四、实验内容 实验电路如图8-1所示,图中的电源U S1用恒压源中的+6V 输出端,U S2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)。

电路分析实验-基尔霍夫定律的验证讲解

电路分析实验-基尔霍夫定律的验证讲解

《电路分析实验》目录一、基尔霍夫定律的验证 (1)二、叠加原理的验证 (2)三、戴维南定理和诺顿定理的验证 (4)四、RC一阶电路的响应测试 (7)五、RLC串联揩振电路的研究 (10)六、RC选频网络特性测试 (13)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。

运用上述定律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(同实验二)四、实验内容实验线路与实验五图5-1相同,用DG05挂箱的“基尔霍夫定律/叠加原理”线路。

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5-1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=6V,U2=12V。

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。

五、实验注意事项1. 同实验二的注意1,但需用到电流插座。

2.所有需要测量的电压值,均以电压表测量的读数为准。

U1、U2也需测量,不应取电源本身的显示值。

3. 防止稳压电源两个输出端碰线短路。

4. 用指针式电压表或电流表测量电压或电流时,如果仪表指针反偏,则必须调换仪表极性,重新测量。

此时指针正偏,可读得电压或电流值。

若用数显电压表或电流表测量,则可直接读出电压或电流值。

但应注意:所读得的电压或电流值的正确正、负号应根据设定的电流参考方向来判断。

六、预习思考题1. 根据图5-1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,记入表中,以便实验测量时,可正确地选定毫安表和电压表的量程。

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

基尔霍夫定律的验证实验报告实验目的:验证基尔霍夫定律,即电流差值定律和电流的闭合定律。

实验原理:1. 电流差值定律(基尔霍夫第一定律)指出,在一个电路的任意一个节点上,节点流入的电流差值等于节点流出的电流差值。

数学表达式为:ΣI_in = ΣI_out。

2.电流的闭合定律(基尔霍夫第二定律)指出,在一个电路中,电流在闭合回路中的总和等于供电电压的总和。

数学表达式为:ΣI=0。

实验材料:1.电源2.导线3.电阻4.电流表5.电压表实验步骤:1.连接实验电路,包括电源、导线、电阻、电流表和电压表。

2.使用导线将电源、电流表、电压表和电阻连接在一起,构成一个简单的电路。

3.分别测量并记录电阻两端的电压和电流。

4.将电阻更换为新的不同阻值的电阻,重复步骤35.统计并比较不同电阻下的电流和电压数据,验证基尔霍夫定律。

实验结果:以一个简单的电路为例,连接一个12V的电源、一个10Ω的电阻以及一个电流表和一个电压表。

测量得到电压表读数为12V,电流表读数为1.2A。

我们可以验证基尔霍夫定律:1.在节点上,电流只有一个,所以节点流入的电流和流出的电流应该相等。

在这个电路中,电流表读数为1.2A,即节点流入电流和流出电流都是1.2A,符合电流差值定律。

2.电路中只有一个回路,电压表读数为12V,也等于供电电源的电压。

因此,符合电流的闭合定律。

实验分析:通过实验结果,我们可以验证基尔霍夫定律。

在一个简单电路中,电流差值定律表明在一个节点上,流入的电流和流出的电流相等,而电流的闭合定律显示电流在闭合回路中总和为零。

而实验结果与这两个定律的预测值相符,说明基尔霍夫定律成立。

实验结论:基尔霍夫定律是电学中非常重要的定律,经过实验证明,电流差值定律和电流的闭合定律在电路中成立。

实验结果表明,实际电路中的电流和电压符合基尔霍夫定律的预测值,验证了基尔霍夫定律的正确性。

因此,在电路分析和设计中,基尔霍夫定律是非常有用和可靠的工具。

基尔霍夫定律的验证实验原理

基尔霍夫定律的验证实验原理

基尔霍夫定律的验证实验原理基尔霍夫定律的验证实验原理1. 引言基尔霍夫定律是电路分析中的基本原理之一。

它由德国物理学家基尔霍夫于19世纪提出,为电路的分析和设计提供了基础理论。

本文将介绍基尔霍夫定律的验证实验原理,并探讨其在电路分析中的重要性。

2. 基尔霍夫定律简介基尔霍夫定律包括两条定律:基尔霍夫环路定律和基尔霍夫节点定律。

基尔霍夫环路定律指出,在一个闭合回路中,所有电流的代数和等于零。

基尔霍夫节点定律指出,一个节点(也可以是连接多个电路元件的交叉口)中的电流代数和等于零。

基尔霍夫定律为电路的分析和计算提供了数学模型,使得我们可以通过电流和电压的关系来推导出电路中各个元件的性质,以及整个电路的行为。

3. 验证实验原理为了验证基尔霍夫定律,我们可以进行一系列实验。

以下是验证基尔霍夫定律的实验原理:3.1 实验材料和仪器- 电源:提供稳定的电压供应。

- 电阻:用于构建电路。

- 电流表和电压表:用于测量电路中的电流和电压。

3.2 实验步骤1) 搭建一个简单的电路,包括一个电源和若干个串联或并联的电阻。

2) 在电路中选择一个闭合回路,将电流表连接在回路内的某一位置,用来测量电流。

3) 按照基尔霍夫环路定律,从闭合回路中选择一个起点,按照某一方向绕回路行走,并在每个电阻和电源之间的连接点处记录电压。

4) 使用电流表测量闭合回路中的电流,使用电压表测量每个连接点处的电压。

5) 检查实验测量结果是否符合基尔霍夫定律。

根据基尔霍夫环路定律,所有电流的代数和应该等于零;根据基尔霍夫节点定律,每个节点处的电流代数和应该等于零。

4. 实验结果分析通过实验测量结果的分析,我们可以验证基尔霍夫定律的有效性。

如果测量结果符合基尔霍夫定律的要求,即所有电流代数和为零以及每个节点处的电流代数和为零,那么我们可以得出结论,该电路满足基尔霍夫定律。

反之,如果测量结果不符合基尔霍夫定律的要求,那么说明电路存在问题,需要重新检查电路的连接和设计。

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

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。

电路分析实验在线模拟实验-基尔霍夫定律的验证

电路分析实验在线模拟实验-基尔霍夫定律的验证

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、R2支路电流I2、R L支路电流I L。

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U ab、U bc、U cd、U da。

注意电压表正负接线。

记录数值,填入表2中(单位:V)。

实验注意事项:实验线路连接完毕后,必须设置实验接地(如在直流稳压电源负极接接地装置),否则无法进行实验。

实验总结:学生进行电路的搭建,仪表连接、读数。

本实验着重电流表、电压表的使用。

注意正负极接线和量程的选择。

学生学会计算相对误差。

并分析实验中误差来源。

²实验电路:实验讨论:(1)实验结果表格表1验证电流定律数据记录表2验证电压定律数据记录(2)计算测量电流值的相对误差,分析误差产生原因。

相对误差计算:E(I1)=(I1测-I1计)/I1计*100%=(0.02-0.01875)/0.01875*100%=6.666 同理:I2误差为1.94;IL误差为4.1;I误差为0Uab误差为4.65;Ubc误差为-2.9;Ucd、Uda误差为0;U误差为-1.6 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。

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

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。

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《电路分析实验》目录一、基尔霍夫定律的验证 (1)二、叠加原理的验证 (2)三、戴维南定理和诺顿定理的验证 (4)四、RC一阶电路的响应测试 (7)五、RLC串联揩振电路的研究 (10)六、RC选频网络特性测试 (13)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。

运用上述定律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(同实验二)四、实验内容实验线路与实验五图5-1相同,用DG05挂箱的“基尔霍夫定律/叠加原理”线路。

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5-1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=6V,U2=12V。

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。

五、实验注意事项1. 同实验二的注意1,但需用到电流插座。

2.所有需要测量的电压值,均以电压表测量的读数为准。

U1、U2也需测量,不应取电源本身的显示值。

3. 防止稳压电源两个输出端碰线短路。

4. 用指针式电压表或电流表测量电压或电流时,如果仪表指针反偏,则必须调换仪表极性,重新测量。

此时指针正偏,可读得电压或电流值。

若用数显电压表或电流表测量,则可直接读出电压或电流值。

但应注意:所读得的电压或电流值的正确正、负号应根据设定的电流参考方向来判断。

六、预习思考题1. 根据图5-1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. 实验中,若用指针式万用表直流毫安档测各支路电流,在什么情况下可能出现指针反偏,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1. 根据实验数据,选定节点A,验证KCL的正确性。

2. 根据实验数据,选定实验电路中的任一个闭合回路,验证KVL的正确性。

3. 将支路和闭合回路的电流方向重新设定,重复1、2两项验证。

4. 误差原因分析。

5. 心得体会及其他。

实验二叠加原理的验证一、实验目的验证线性电路叠加原理的正确性,加深对线性电路的叠加性和齐次性的认识和理解。

二、原理说明叠加原理指出: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。

四、实验内容实验线路如图7-1所示,用DG05挂箱的“基尔夫定律/叠加原理”线路。

图7-11. 将两路稳压源的输出分别调节为12V 和6V ,接入U 1和U 2处。

2. 令U 1电源单独作用(将开关K 1投向U 1侧,开关K 2投向短路侧)。

用直流数字电压表和毫安表(接电流插头)测量各支路电流及各电阻元件两端的电压,数据记入表7-1。

3. 令U 2电源单独作用(将开关K 1投向短路侧,开关K 2投向U 2侧),重复实验步骤2的测量和记录,数据记入表7-1。

4. 令U 1和U 2共同作用(开关K 1和K 2分别投向U 1和U 2侧), 重复上述的测量和记录,数据记入表7-1。

5. 将U 2的数值调至+12V ,重复上述第3项的测量并记录,数据记入表7-1。

6. 将R 5(330Ω)换成二极管 1N4007(即将开关K 3投向二极管IN4007侧),重复1~5的测量过程,数据记入表7-2。

17. 任意按下某个故障设置按键,重复实验内容4的测量和记录,再根据测量结果判断五、实验注意事项1. 用电流插头测量各支路电流时,或者用电压表测量电压降时,应注意仪表的极性,正确判断测得值的+、-号后,记入数据表格。

2. 注意仪表量程的及时更换。

六、预习思考题1. 在叠加原理实验中,要令U1、U2分别单独作用,应如何操作?可否直接将不作用的电源(U1或U2)短接置零?2. 实验电路中,若有一个电阻器改为二极管,试问叠加原理的迭加性与齐次性还成立吗?为什么?七、实验报告1. 根据实验数据表格,进行分析、比较,归纳、总结实验结论,即验证线性电路的叠加性与齐次性。

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. 通过实验步骤6及分析表格7-2的数据,你能得出什么样的结论?4. 心得体会及其他。

实验三戴维南定理和诺顿定理的验证──有源二端网络等效参数的测定一、实验目的1. 验证戴维南定理和诺顿定理的正确性,加深对该定理的理解。

2. 掌握测量有源二端网络等效参数的一般方法。

二、原理说明1. 任何一个线性含源网络,如果仅研究其中一条支路的电压和电流,则可将电路的其余部分看作是一个有源二端网络(或称为含源一端口网络)。

戴维南定理指出:任何一个线性有源网络,总可以用一个电压源与一个电阻的串联来等效代替,此电压源的电动势Us 等于这个有源二端网络的开路电压Uoc , 其等效内阻R 0等于该网络中所有独立源均置零(理想电压源视为短接,理想电流源视为开路)时的等效电阻。

诺顿定理指出:任何一个线性有源网络,总可以用一个电流源与一个电阻的并联组合来等效代替,此电流源的电流Is 等于这个有源二端网络的短路电流I SC ,其等效内阻R 0定义同戴维南定理。

Uoc (Us )和R 0或者I SC (I S )和R 0称为有源二端网络的等效参数。

2. 有源二端网络等效参数的测量方法 (1) 开路电压、短路电流法测R 0在有源二端网络输出端开路时,用电压表直接测 其输出端的开路电压Uoc ,然后再将其输出端短路,用电流表测其短路电流Isc ,则等效内阻为 Uoc R 0= ── Isc 图9-1如果二端网络的内阻很小,若将其输出端口短路 则易损坏其内部元件,因此不宜用此法。

(2) 伏安法测R 0用电压表、电流表测出有源二端网 络的外特性曲线,如图9-1所示。

根据 外特性曲线求出斜率tg φ,则内阻 △U U ocR 0=tg φ= ──=── 。

△I Isc也可以先测量开路电压Uoc , 图9-2再测量电流为额定值I N 时的输出U oc -U N端电压值U N ,则内阻为 R 0=──── 。

I N(3) 半电压法测R 0如图9-2所示,当负载电压为被测网络开 路电压的一半时,负载电阻(由电阻箱的读数确定)即为被测有源二端网络的等效内阻值。

(4) 零示法测U OC 图9-3在测量具有高内阻有源二端网络的开路电压时,用电压表直接测量会造成较大的误差。

为了消除电压表内阻的影响,往往采用零示测量法,如图9-3所示.。

零示法测量原理是用一低内阻的稳压电源与被测有源二端网络进行比 较,当稳压电源的输出电压与有源二端网络的开路电压相等时,电压表的读数将为“0”。

然后将电路断开,测量此时稳压电源的输出电压, 即为被测有源二端网络的开路电压。

UI ABI UO ΔUΔIφscoc/22 可调直流恒流源 0~500mA 1 DG043 直流数字电压表 0~200V 1 D314 直流数字毫安表 0~200mA1 D31 5 万用表 1 自备 6 可调电阻箱 0~99999.9Ω 1 DG09 7 电位器1K/2W 1 DG09 8戴维南定理实验电路板1DG05四、实验内容被测有源二端网络如图9-4(a)。

(a) 图9-4 (b)1. 用开路电压、短路电流法测定戴维南等效 电路的Uoc 、R 0和诺顿等效电路的I SC 、R 0。

按 图9-4(a)接入稳压电源Us=12V 和恒流源Is=10mA , 不接入R L 。

测出U Oc 和Isc,并计算出R 0。

(测U OC时,不接入mA 表。

) 2. 负载实验按图9-4(a)接入R L 。

改变R L 阻值,测量有源二端网络的外特性曲线。

U (v ) I (mA )3. 验证戴维南定理:从电阻箱上取得按步骤“1”所得的等效电阻R 0之值, 然后令其与直流稳压电源(调到步骤“1”时所测得的开路电压Uoc 之值)相串联,如图9-4(b)所示,仿照步骤“2”测其外特性,对戴氏定理进行验证。

Uoc (v)Isc (mA)R 0=Uoc/Isc(Ω)4. 验证诺顿定理:从电阻箱上取得按步骤“1”所得的等效电阻R0之值,然后令其与直流恒流源(调到步骤“1”时所测得的短路电流I SC之值)相并联,如图9-5所示,仿照步骤“5. 有源二端网络等效电阻(又称入端电阻)的直接测量法。

见图9-4(a)。

将被测有源网络内的所有独立源置零(去掉电流源I S和电压源U S,并在原电压源所接的两点用一根短路导线相连),然后用伏安法或者直接用万用表的欧姆档去测定负载R L开路时A、B两点间的电阻,此即为被测网络的等效内阻R0,或称网络的入端电阻R i 。

6. 用半电压法和零示法测量被测网络的等效内阻R0及其开路电压U oc。

线路及数据表格自拟。

五、实验注意事项1. 测量时应注意电流表量程的更换。

2. 步骤“5”中,电压源置零时不可将稳压源短接。

3. 用万表直接测R0时,网络内的独立源必须先置零,以免损坏万用表。

其次,欧姆档必须经调零后再进行测量。

图9-54. 用零示法测量U OC时,应先将稳压电源的输出调至接近于U OC,再按图9-3测量。

5. 改接线路时,要关掉电源。

六、预习思考题1. 在求戴维南或诺顿等效电路时,作短路试验,测I SC的条件是什么?在本实验中可否直接作负载短路实验?请实验前对线路9-4(a)预先作好计算,以便调整实验线路及测量时可准确地选取电表的量程。

2. 说明测有源二端网络开路电压及等效内阻的几种方法,并比较其优缺点。

七、实验报告1. 根据步骤2、3、4,分别绘出曲线,验证戴维南定理和诺顿定理的正确性,并分析产生误差的原因。

2. 根据步骤1、5、6的几种方法测得的Uoc与R0与预习时电路计算的结果作比较,你能得出什么结论。

3. 归纳、总结实验结果。

4. 心得体会及其他。

实验四RC一阶电路的响应测试一、实验目的1. 测定RC一阶电路的零输入响应、零状态响应及完全响应。

2. 学习电路时间常数的测量方法。

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