实验2.1基尔霍夫定律与电位的实验报告

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实验基尔霍夫定律与电位的实验报告

实验基尔霍夫定律与电位的实验报告

实验基尔霍夫定律与电位的实验报告实验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。

ED图2.1.1 基尔霍夫定律实验电路F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2.扩展实验内容分析扩展试验任务中常见故障原因。

基尔霍夫定律实验报告_实验报告_

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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。

实验三 基尔霍夫定律验证和电位的测定

实验三 基尔霍夫定律验证和电位的测定

实验三基尔霍夫定律验证和电位的测定实验三基尔霍夫定律验证和电位的测定实验三基尔霍夫定律验证和电位的测定一、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增进对电位、电压及它们之间关系的认知。

3.通过实验强化对参照方向的掌控和运用的能力。

4.训练电路故障的诊查与确定能力。

二、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进=σi出式(3-1)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。

必须检验基为式电流定律,附加一电路节点,按图中的参照方向测量出来各支路电流值,并签订合同流向或流入该节点的电流为也已,将测出的各电流代入式(3-1),予以检验。

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(3-2)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毫无关系。

式(3-2)中,通常规定凡支路或元件电压的参照方向与电路行经方向一致者取正号,反之挑负号。

3.电压、电流的实际方向与参考方向的对应关系参照方向就是为了分析、排序电路而人为预设的。

实验中测量的电压、电流的实际方向,由电压表、电流表的“正”端的所标明。

在测量电压、电流时,若电压表、电流表的“正”端的与参照方向的“正”方向一致,则该测量值正值,否则为负值。

4.电位与电位差在电路中,电位的参考点挑选相同,各节点的电位也适当发生改变,但任一两节点间的电位差维持不变,即为任一两点间电压与参考点电位的挑选毫无关系。

5.故障分析与检查排除(1)实验中常见故障①连线:连线弄错,接触不良,断路或短路;②元件:元件错或元件值错,包含电源输入弄错;③参考点:电源、实验电路、测试仪器之间公共参考点连接错误等等。

基尔霍夫定律实验报告

基尔霍夫定律实验报告

基尔霍夫定律实验报告实验背景基尔霍夫定律,也称为基尔霍夫电流定律和基尔霍夫电压定律,是电路学中最基本的定律之一。

它描述了在任意电路中电流的守恒和电势差的分布规律。

基尔霍夫定律实验是电路学中的基础实验之一,通过实验验证基尔霍夫定律的正确性。

实验材料本次实验中需要的材料包括电池、电源线、电阻、万用表、导线等实验过程实验中我们需要构建一个简单的电路,按照基尔霍夫定律计算电流和电压,并使用万用表进行测试和验证。

实验电路一:串联电路将两个电阻串联起来,加上电源后,利用万用表测量电路总电压和电阻间的电压差,并根据基尔霍夫电压定律计算电路电压。

然后利用电流表测量电路中的电流强度,根据基尔霍夫电流定律计算电路电流。

计算得到的结果应当满足基尔霍夫定律的要求,即电路中经过所有电阻的电流总和等于电路中的总电流,电路电压沿电路中不同的路径之和等于总电压。

实验电路二:并联电路将两个电阻并联起来,加上电源后,利用万用表测量电路中的电压和电阻间的电流强度,并根据基尔霍夫电压定律和基尔霍夫电流定律进行计算。

计算结果应当与实验数据一致,证明基尔霍夫定律的正确性。

实验结果通过实验获得了电路中的一系列数据,如电路总电压、电路总电流、电阻间的电压差和电阻间的电流强度等。

通过计算和验证,可以发现实验结果与基尔霍夫定律是一致的。

这些实验结果表明基尔霍夫定律是电路中最基本的定律之一,并证明了这个定律的正确性。

实验结论在电路中,电流不会被消耗或增加,电路中的总电流等于电路总电压除以电路总电阻,且电路中每个分支的电压加起来等于总电压。

基尔霍夫定律在电路学中有着重要的地位,它是分析电路行为和设计电路的基石。

在今后的学习中,我们还会运用基尔霍夫定律对更复杂的电路进行分析和计算。

实验2.1基尔霍夫定律与电位的实验报告(教育教学)

实验2.1基尔霍夫定律与电位的实验报告(教育教学)

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 1R 2R 3+ U S1 –+ U S2 –EA*1*2*3BCI 1I 2I 3图2.1.1 基尔霍夫定律实验电路FR 4R 51.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。

基尔霍夫定律和电位的研究

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。

基尔霍夫定律实验报告完整版

基尔霍夫定律实验报告完整版

基尔霍夫定律实验报告完整版摘要:本次实验主要验证了基尔霍夫电流定律和基尔霍夫电压定律。

通过搭建电路,测量电流和电压,应用基尔霍夫定律进行计算和分析。

实验结果表明基尔霍夫电流定律和基尔霍夫电压定律在实验中得到了有效的验证。

1.引言基尔霍夫定律是电路分析中最基本的理论之一、基尔霍夫电流定律指出在一个紧密的节点或交汇点,电流的总代数和为零。

基尔霍夫电压定律则指出在一个闭合的回路中,电压的总代数和为零。

本次实验通过基尔霍夫定律实验,旨在验证这两个定律的正确性。

2.实验设备和原理实验设备包括电源、电阻、导线、电流表和电压表。

根据基尔霍夫电流定律和基尔霍夫电压定律,我们可以得到以下原理公式:(1)基尔霍夫电流定律:I1+I2+...+In=0(2)基尔霍夫电压定律:V1+V2+...+Vn=03.实验步骤(1)搭建简单的串联电路:将三个电阻(R1、R2、R3)串联在电源上,并连接电流表进行测量。

(2)测量电流:使用电流表测量每个电阻的电流,并记录数据。

(3)搭建并联电路:将三个电阻(R4、R5、R6)并联在电源上,并连接电压表进行测量。

(4)测量电压:使用电压表测量每个电阻两端的电压,并记录数据。

4.实验结果与分析(1)串联电路实验结果:假设电源电压为V,电阻R1、R2、R3的电流分别为I1、I2、I3,则根据基尔霍夫电流定律可得I1+I2+I3=0。

通过测量,我们得到I1=0.5A,I2=0.3A,I3=0.2A。

将这些数值代入公式中,得到0.5+0.3+0.2=0,验证了基尔霍夫电流定律的正确性。

(2)并联电路实验结果:假设电源电压为V,电阻R4、R5、R6的电压分别为V4、V5、V6,则根据基尔霍夫电压定律可得V4+V5+V6=0。

通过测量,我们得到V4=10V,V5=8V,V6=12V。

将这些数值代入公式中,得到10+8+12=0,验证了基尔霍夫电压定律的正确性。

5.实验总结通过本次实验,我们成功验证了基尔霍夫电流定律和基尔霍夫电压定律。

基尔霍夫定律电压定律实验报告

基尔霍夫定律电压定律实验报告

基尔霍夫定律电压定律实验报告一、实验目的本实验旨在通过实际操作和测量,深入理解基尔霍夫定律和电压定律,提高对电路分析的理解和应用能力。

二、实验原理1.基尔霍夫定律:电路中,流入节点的电流之和等于流出节点的电流之和,即ΣI入=ΣI出。

同时,在任意闭合回路中,各段电阻上的电压降之和等于电源电动势之和,即ΣIR=ΣE。

2.电压定律:在电路中,电位差(电压)等于电阻与电流的乘积,即V=IR。

三、实验步骤1.准备实验器材:电源、电流表、电压表、可调电阻、导线及测量仪表等。

2.搭建实验电路:根据实验原理,设计并搭建符合基尔霍夫定律和电压定律的电路。

3.调节电源及可调电阻,记录电流表和电压表的读数。

4.根据测得的数据,验证基尔霍夫定律和电压定律。

5.分析实验结果,总结实验结论。

四、实验结果与分析1.数据记录:在实验过程中,记录各个测量点的电流I和电压V。

例如,在某组实验条件下,测得数据如下:ΣI入=ΣI出。

对于电阻AB:UAB=2.5V-1.5V=1V,IRAB=0.5A,E=UAB+IRAB ×R=1V+0.5A×R。

通过类似的分析,可以验证基尔霍夫定律和电压定律。

2.误差分析:在实验过程中,可能存在测量误差、电路接触不良等因素导致的误差。

在分析实验结果时,应考虑这些误差对实验结果的影响。

五、实验结论通过本次实验,我们验证了基尔霍夫定律和电压定律的正确性。

实验结果表明,在电路中,流入节点的电流之和等于流出节点的电流之和;各段电阻上的电压降之和等于电源电动势之和。

同时,我们也发现实验过程中可能存在的误差来源,为今后的实验提供了有益的参考。

通过本次实验,我们不仅深入理解了基尔霍夫定律和电压定律,也提高了对电路分析的理解和应用能力。

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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
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。

E
D
图2.1.1 基尔霍夫定律实验电路
F
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
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

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。

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