基尔霍夫定律与替代定理验证实验
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(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__基尔霍夫定律的验证(仿真实验)
实验 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. 学会使用电流表、电压表测量各支路电流和各元件电压的方法。
二、实验原理基尔霍夫定律是集总电路的基本定律，它包括电流定律和电压定律。
基尔霍夫电流定律（KCL ）指出：“在集总参数电路中，任何时刻，对任一结点，所有流出结点的支路电流的代数和恒等于零”。
此处，电流的“代数和”是根据电流是流出结点还是流人结点判断的。
若流出结点的电流前面取“+”号，则流入结点的电流前面取“-”号；电流是流出结点还是流入结点，均根据电流的参考方向判断，所以对任意结点都有∑=0i上式取和是对连接于该结点的所有支路电流进行的基尔霍夫电压定律（KVL ）指出：“在集总参数电路中，任何时刻，沿任一回路，所有支路电压的代数和恒等于零”。
所以，沿任一回路有∑=0u上式取和时，需要任意指定一个回路的绕行方向，凡支路电压的参考方向与回路的绕行方向一致者，该电压前面取“+”号，支路电压的参考方向与回路的绕行方向相反者，前面取“-”号。
三、实验设备四、实验内容基尔霍夫定律实验电路如图6-1所示，按图3-1所示电路接线，令U1＝6V ，U 2＝12V 。
使用EWB 仿真软件对图3-1所示电路进行测试。
45U 2I I图3-1 基尔霍夫定律电路1．用电流表分别测量I 1、I 2、I 3的电流值，记录之,填入表3-1中。
2．用电压表分别测量两路电源及电阻元件上的电压值，记录之,填入表3-1中。
在表3-1中电流的单位为毫安(mA)，电压的单位为伏特(V)。
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。
U1、U2也需测量，不应取电源本身的显示值。
2. 用直流数字电压表或直流数字毫安表测量时，则可直接读出电压或电流值。
但应注意：所读电压或电流值的正确性，正、负号应根据设定的电流参考方向来判断。
1。
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实验报告
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。
3. 运用multisim 软件仿真。
实验仪器可调直稳压电源、直流数字电压表、直流数字电流表、实验电路板实验原理1. 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，能分别满足基尔霍夫电流定律（KCL ）和电压定律（KVL ）。
即对电路中任一借点而言，应有∑I=0，对任一闭合电路而言，应有∑U=0.实验内容与步骤1.分别将两路直流稳压电源介入电路，令U 1=6V ，U 2=12V 。
（先调准输出电压值，再接入实验线路）用DGJ-04挂箱的“基尔霍夫定律/叠加原理”电路板。
2.实验前任意设定三条支路电流正方向，如图1-1中的I 1，I 2，I 3的方向已设定。
闭合回路的正方向可任意设定。
3.熟悉电流插头的结构，将电流插头的两端接至数字电流表的“+、-”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以及电阻元件上的电压值，记录于表（1）。
6.将开关指向二极管，重新测量两路电源及电阻元件上的电压值，记录于表（2）。
7.将开关指向电阻，分别测量三种故障情况下的两路电源及电阻元件上的电压值，记录于表3、4、5.图1被测量 I 1（mA ） I 2（mA ） I 3（mA ）U 1(V) U 2(V) U FA (V) U AB (V) U AD (V) U CD (V) U DE (V )数据记录表1 图2表2表3 故障1：FA 开路表4 故障2：AD 短路计算值 1.93 5.99 7.92 6.00 12.00 0.98 -5.99 4.04 -1.98 0.98 测量值2.00 6.00 7.98 6.13 12.11 1.02 -6.03 4.08 -1.98 1.02 相对误差3.63%0.17%0.76%2.17% 0.92%4.08%0.67%0.99%0.00%4.08%被测量 I 1（mA ） I 2（mA ） I 3（mA ） U 1(V) U 2(V) U FA (V) U AB (V) U AD (V) U CD (V) U DE (V) 计算值 3.92 0.00 3.92 6.00 12.00 2.00 0.00 2.00 -10.00 2.00 测量值 4.00 0.00 4.00 6.1412.122.04 0.00 2.04 -10.07 2.04 相对误差2.04%0.00%2.04%2.33% 1.00%2.00%0.00%2.00%0.70%2.00%被测量 I 1（mA ） I 2（mA ） I 3（mA ） U 1(V) U 2(V) U FA (V) U AB (V) U AD (V) U CD (V) U DE (V) 计算值 0.00 6.52 6.52 6.00 12.00 2.68 -6.25 3.33 -2.15 0.00 测量值 0.00 6.56 6.56 6.14 12.002.79 -6.593.35 -2.17 0.00 相对误差0.00%0.64%0.64%2.33% 1.00%4.10%1.12%0.60%0.93%0.00%被测量 I 1（mA ） I 2（mA ） I 3（mA ） U 1(V) U 2(V) U FA (V) U AB (V) U AD (V) U CD (V) U DE (V) 计算值 5.88 9.02 14.90 6.00 12.00 3.00 -9.02 0.00 -2.97 3.00 测量值 5.98 9.04 14.86 6.14 12.123.06 -9.10 0.00 -3.00 3.06 相对误差1.70%0.22%0.27%2.33% 1.00%2.00%0.89%0.00%1.01%2.00%被测量 I 1（mA ） I 2（mA ） I 3（mA ） U 1(V) U 2(V) U FA (V) U AB (V) U AD (V) U CD (V) U DE (V) 计算值 3.92 0.00 3.92 6.00 12.00 2.00 0.00 2.00 -10.00 2.00 测量值 4.00 0.00 4.00 6.14 12.12 2.04 0.00 2.04 -10.07 2.04 相对误 2.04%0.00%2.04%2.33% 1.00% 2.00%0.00%2.00% 0.70%2.00%表5 故障3：CD开路思考题1.根据图1-1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，可正确地选定电流表和电压表的量程。
基尔霍夫原理的验证实验报告
基尔霍夫原理的验证实验报告基尔霍夫原理的验证实验报告，嘿，听起来是不是挺复杂的？但咱们可以把它说得简单点。
基尔霍夫的法则，就像咱们生活中的一些规矩，听起来高大上，实际操作起来，却是相对简单。
基本上，基尔霍夫有两个原则，一个是电流守恒，另一个是电压守恒。
这就像是你跟朋友们去吃火锅，每个人都有自己的菜，大家都得把钱摊开，才能吃得开心。
没有人能偷走别人的菜，也没人能把菜都吃光，那就得公平分配。
实验一开始，咱们准备了一堆电阻，电池，线和万用表。
哎，简直就像在玩搭积木。
先把电路搭好，电池供电，电阻分布在不同的地方，万用表负责监测电流和电压。
就像是给电路装上了“监控摄像头”，时刻关注着电流的流动。
为了验证基尔霍夫的第一条法则，咱们选择了一个简单的电路，调皮的电流流向一个节点，咱们要看看这个节点上的电流是个什么情况。
哎，万用表一插上，数据就出来了，真是让人兴奋。
咱们看看电流是怎么分配的。
比如说，有三条电流流进这个节点，分别是2安、3安和1安。
你猜怎么着？按照基尔霍夫的原则，流出这个节点的电流总和得跟流进来的电流一样。
简直就像参加聚会，进来的朋友和出去的朋友数量得一致，才能让派对顺利进行。
经过测量，流出电流是6安，完美符合进来的总和。
哇，真是太神奇了，电流就像是听话的小朋友，一听到规矩就乖乖守着。
咱们来验证基尔霍夫的第二条法则。
这个法则主要跟电压有关，简单说就是在一个闭合电路中，电压的总和得等于零。
哎，咱们设定了一些电压源和电阻，准备开干。
通过测量每个元件上的电压，发现电源的电压跟电阻的电压加起来刚好打平了。
就好比是在说：“你出门花的钱得跟你带的钱一致，不能赤字啊！”最终计算后发现，一切都和谐得不得了。
实验过程中，咱们还碰到了一些小插曲。
有一次，电池接错了极性，哎呀，整个人都懵了，万用表上直接变成了负值，感觉像是打了个大错，心里那个慌呀。
不过，没关系，咱们也是老手了，迅速调整回来，继续实验。
这样的经历其实也挺有趣的，反而让人更加明白实验的重要性。
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3-基尔霍夫定律的验证
实验3-基尔霍夫定律的验证实验三、基尔霍夫定律的验证一、实训目的1、通过实训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、实训原理1、基尔霍夫节点电流定律(KCL)：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 =∑此定律阐述了电路任一节点上各支路电流间的约束关系。
2、基尔霍夫回路电压定律(KVL)：电路中任意时刻，沿任一闭合回路绕行一周，电压的代数和为零。
其数学表达式为0U =∑此定律阐明了任一闭合回路中各电压间的约束关系。
三、实训内容及步骤实验线路如下图所示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、I2、I 3所示。
2、分别将万用表串接入三条支路，测量三条支路的电流，测量时应注意电流的正负号，将测量的结果填入下表中。
3、取两个验证回路：回路l 为ADEFA ，回路2为ABCDA 。
用电压表依次测取ADEFA 回路中各支路电压U FA 、U AD 、U DE 、U EF 和ABCDA 回路中各支路电压U AB 、U BC 、U CD 、U DA ，将测量结果填人下表中。
测量时可选顺时针方向为绕行方向，并注意电压表的指针偏转方向及取值的正与负。
表二: 验证基尔霍夫电流定律（标明单位，并代入基尔霍夫电流方程）五、实验注意事项1、所有需要测量的电压值，均以万用表测量读数为准，不以电源表盘指示值为准。
2、防止电源两端碰线短路。
3、注意电压电流的方向。
六、思考题改变电流或电压的参考方向，对验证基尔霍夫定律有影响吗?为什么?。
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基尔霍夫定律与替代定理验证实验
一、实验目的
1、加深对基尔霍夫定律的理解。
2、用实验数据验证基尔霍夫定律。
3、熟练掌握仪器仪表的使用技术。
二、仪器设备
GDDS－2C智能型电工电子系统实验装置
三、原理与说明
基尔霍夫定律是电路理论中最基本的定律之一，它阐明了电路整体结构必须遵守的规律，应用极为广泛。
基尔霍夫定律有两条：一是电流定律，另一是电压定律。
1、基尔霍夫电流定律（简称KCL）：对任意节点，在任意时刻，流入该节点所有支路电流的代数和为零（或：流入节点的电流等于流出节点的电流）。
KCL是电荷守恒和电流连续性原理在电路中任意结点处的反应。
是对结点处支路电流加的约束，与支路上接的是什么元件无关，与电路是线性还是非线性无关。
KCL方程是按电流参考方向列写的，与电流实际方向无关。
KCL可推广应用于电路中包围多个结点的任一闭合面。
2、基尔霍夫电压定律（简称KVL）：任一时刻，任一回路，延任一绕行方向，所有支路电压的代数和恒等于零。
KVL的实质反映了电路遵从能量守恒。
是对回路中的支路电压加的约束，与回路各支路上接的是什么元件无关，与电路是线性还是非线性无关。
KVL方程是按电压参考方向列写的，与电压实际方向无关。
替代定理定理：
对于给定的任意一个电路，若某一支路电压为u k、电流为i k，那么这条支路就可以用一个电压等于u k的独立电压源，或者用一个电流等于i k的独立电流源，或用R=u k/i k的电阻来替代，替代后电路中全部电压和电流均保持原有值。
四、实验内容与步骤
(一)、基本要求
1、验证基尔霍夫电流定律
（1）、按照图3－4所示实验线路接线：取电阻R=1KΩ，
图3－4
（2）、按照表3－1测量各个支路的电流，将测量结果填入表3－1，并与计算值进行比较。
注意，实验时各条支路电流及总电流用电流表测量，在接线时每条支路可串联连接一个电流表插口，测量电流时只要把电流表所连接的插头插入即可读数。
但要注意插头连接时极性，插口一侧有红点标记是与插头红线对应。
表3－1： 验证基尔霍夫电流定律测量数据表
支路电流 项 目 I I 1 I 2 计 算 值 16.90 15.70 1.20 测 量 值
16.90
15.70
1.20
（3）根据图3－4中标出的电流方向，计算出节点b 的电流和，并且计算出误差。
数据填入表3－2。
表3－2： 测量电流误差计算数据表
2、验证基尔霍夫电压定律 （1）按照表3－3测量各个支路的电压，将测量结果填入表3－3，并与计算值进行比较，计算出误差。
表3－3： 验证基尔霍夫电压定律测量数据表
电 压 项 目
Uab Ubc Ucd Ude Ubd Uaf 计 算 值 5.07 1.20 0.35 3.38 1.55 10 测 量 值
5.08
1.20
0.36
3.33
1.57
9.99
（2）按照表3－4中给定的各个回路，计算出各个回路的电压和，并计算值进行比较，计算出误差。
节 点
相 加 b d
∑I （计算值） 0 0 ∑I （测量值） 0 0 误差ΔI 0 0
表3－4：测量电压误差计算数据表
六、思考题
1、对于非线性电路，基尔霍夫定律是否适用？怎样用实验方法验证？
答：适用，最常用的非线性元件是二极管.在直流电路中将一个二极管（就是一个PN 结,正向压降约0.6V）接入电路,并使其处于正向电压状态.做基尔霍夫第一定律、第二定律实验。
基尔霍夫定律与替代定理验证实验
卓冶金2013
张义中。