基尔霍夫定律的验证(精)

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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)。

电路实验 验证基尔霍夫定律

电路实验 验证基尔霍夫定律

实验一 基尔霍夫定律一、实验目的1.用实验数据验证基尔霍夫定律的正确性; 2.加深对基尔霍夫定律的理解; 3.熟练掌握仪器仪表的使用方法。

二、实验原理基尔霍夫定律是电路的基本定律之一,它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,即应能分别满足基尔霍夫电流定律和电压定律。

基尔霍夫电流定律(KCL ):在集总参数电路中,任何时刻,对任一节点,所有各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。

基尔霍夫电压定律(KVL ):在集中参数电路中,任何时刻,沿任一回路内所有支路或元件电压的代数和恒等于零。

即∑U=0通常约定:凡支路电压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、实验内容实验线路如图1.1所示。

1. 实验前先任意设定三条支路的电 流参考方向,如图中的I 1、I 2、I 3所示。

2. 分别将两路直流稳压电源接入电 路,令u 1=6V ,u 2 =12V ,实验中调好后保 持不变。

3.用数字万用表测量R 1 ~R 5 电阻元 图 1.1基尔霍夫定律线路图注意图中E 和F 互换一下 件的参数取50~300Ω之间。

4.将直流毫安表分别串入三条支路中,记录电流值填入表中,注意方向。

5.用直流电压表分别测量两路电源及电阻元件上的电压值,记录电压值填入表中。

四、实验注意事项1.防止在实验过程中,电源两端碰线造成短路。

2.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,R 4R 5u 1u 2此时指针正偏,但读得的电流值必须冠以负号。

五、实验报告内容1、根据实验数据,选定实验电路中的任一个节点,验证KCL 的正确性。

选定A 点,列式计算利用三个电流值验证KCL 正确性。

实验数据!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。

基尔霍夫定律的验证(含数据和计算)

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

基尔霍夫定律的验证

基尔霍夫定律的验证一、实验目的 1. 验证基尔霍夫电流定律(KCL )和电压定律(KVL )。

2. 通过电路中各点电位的测量加深对电位、电压及它们之间关系的理解。

二、原理与说明1.基尔霍夫电流定律(KCL )在任一时刻,流入同一节点的电流的代数和恒等于零,即: ΣI=0 Σ或ΣII 入=ΣI 出 此时,若取流出节点的电流为正,则流入节点的电流为负。

它反映了电它反映了电流的连续性。

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,要验证基式电流定律,可选一电路节点,可选一电路节点,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加以验证。

2.基尔霍夫电压定律(KVL )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 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。

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,然后测得一个网孔中的各个元件的电压,计算电压和是否为零。

三、实验仪器两个直流稳压电源(12V 5V ) 数字万用表电阻(910Ω 3070Ω 1930Ω 980Ω)四、实验电路及数据节点一I1(mA)I2(mA)I3(mA)ΣI 测量值-0.2mA 1.9mA -1.6mA 0.1mA节点二I1 I2 I4 ΣI测量值0.2mA -1.9mA 1.4mA -0.3mA回路一V1 UR1 UR3 ΣU 测量值-5V 0.52V 4.53V 0.05V回路二V2 UR2 UR3 UR4 ΣU 测量值-12V 5.67V 4.53V 1.51V -0.29V五、实验总结1.在误差允许范围内,kcl kvl 成立2.注意事项:(1)搭建面包板上的电路时要插入得深一些,否则会有断路(2)数字万用表选择档位时要注意直交流(3)直流电流测量时要先将电路断开将其串联在电路里面(4)学会烧坏的数字万用表的保险丝的更换。

实验一 基尔霍夫定律的验证

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。

实验2.基尔霍夫定律验证

实验2.基尔霍夫定律验证

实验2.基尔霍夫定律验证基尔霍夫定律是基础电路学中非常重要的定律之一,它是描述电路中电流和电压关系的基础性规律。

在实验2中,我们将通过实验验证这一定律。

实验原理:基尔霍夫定律分为节点定律和回路定律两个部分。

1.节点定律:电路中的每个节点,电流进入等于电流出去,即:∑I=02.回路定律:电路中的任何一条回路,电压降相等于电压升,即:其中,∑表示对电路中所有元件执行求和运算。

实验器材:电阻箱、万用表、干电池、导线、开关。

实验步骤:1.拼装电路将干电池的正极和负极分别接到开关的两端,此时开关处于关闭状态。

然后将一个电阻放在开关的两端并连接好导线。

最后将另一个电阻横向放在拼装好的电路上,连接好导线。

2.测量电路中各元件的电压和电流使用万用表分别测量电路中开关处的电压、电路中两个电阻的电压、以及电路中两个电阻的电流,并记录下数据。

首先,根据回路定律,计算电路中两个电阻的电压之和,应该等于干电池的电压,即:V1+V2=EI1+I2=I将实验数据代入上述两个公式中,如果计算结果相等,则说明基尔霍夫定律得到了验证。

实验注意事项:1.在测量电路中各元件的电压和电流时,应该分别测量,避免发生电短路或发热等现象。

2.在连接导线时应该牢固可靠,避免松动或接触不良。

为了避免实验短路或者电阻不好连接,可以戴上手套防止触电。

总结:基尔霍夫定律是电路中的基础性定律,本实验通过实际测量验证了基尔霍夫定律的有效性。

在电路设计和电路维修过程中,合理应用基尔霍夫定律,可以更准确地分析电路中的电流和电压关系,提高电路的稳定性和可靠性。

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二 、实验原理
1. KCL:在集总电路中的任一结点,在任一 时刻,流出 结点的电流代数和为零。 2. KVL:在集总电路中的任一回路,在任一时刻, 该回 路各支路电压的代数和为零。 3. 电压与电位的关系: U AB VA VB
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三 、 实验设备
1. 可调直流稳压电源(双路)
K1打向左侧
A
K2打向右侧
6V
12V
K3打向上方
记录电流,记入表2.2.1中
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2.验证基尔霍夫电压定律
(1)电路原理图、接线图(同1) (2)表2.2.1
UAD UDE UEF UFA ∑U UBC UCD UDA
表2.2.1
UAB ∑U
项目 测量值
(V)
(V)
(3)记录各电压,记入表2.2.1中
3.总结电压的绝对性、电位的相对性。
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基尔霍夫定律的验证 及电压、电位的测定
一.实验目的
二.实验原理
三.实验设备
四.实验内容 五.实验注意事项 六.实验报告要求总目录 返回 上页 下一页一、实验目的
1.验证基尔霍夫定律 2.加深对参考方向的理解 3.加深对电压、电位关系的理解 4.学会使用电流插头、插座测量电流的方法
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2 .智能直流毫安表 智能直流电压表
注意:直流电压表、电流表的极性
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3.基尔霍夫实验板(DGJ-03)
4.电流插头
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四、实验内容
1.验证基尔霍夫电流定律 2.验证基尔霍夫电压定律 3.电压、电位的测量
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3.电压、电位的测量
(1)电路原理图、接线图(同1) (2)分别以D、F点为电位参考点,测有关电压、 电位;并填入表2.2.2
表2.2.2
VA VB VC VD VE VF UAB UBC UCD UBE UDE UEF UFA
UAD
项目 参 考 点
(V) D F
(V)
1.验证基尔霍夫电流定律
(1)电路原理图 F
US1
R1
+
E
510Ω I 1
510Ω R4
*
A
* I I2 3
R3
*
R2 1KΩ
B
+
US2 - 12V C
6V
510Ω 330Ω D R5
(2)表2.2.1
I1
项目 测量值
I2
I3
∑I
(mA)
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(3) 接线图(先要关掉电源)
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五 、实验注意事项
1. 测量接线时,注意电源、电压表、电流表的 极性。 2. 改接线路时,要关掉电源。 3. 记录数据时,应注意数值的正负号。
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六、 实验报告要求
1.将实验数据及计算值填入表2.2.1和 2.2.2中。 2.由实验数据,验证基尔霍夫定律,并分 析误差原因。
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