电工学实验指导书

《电工学》实验指导书

信息与机电工程学院

实验一 基尔霍夫定律和叠加原理

一、 实验目的

验证基尔霍夫定律和叠加原理

二、实验器材

1． 1台型号为RTDG －3A 或 RTDG －4B 的电工技术实验台 2． 1块型号为 RTDG －02的基尔霍夫定律与叠加原理实验电路板 3． 1台型号为 RTT01－2 直流电压／电流表

三、实验内容

1． 验证基尓霍夫电流定律（KCL ），即验证：在电路中，任一时刻，任一节点，流过该节

点的电流代数和恒为零。

2． 验证基尓霍夫电压定律（KVL ），即验证：在电路中，任一时刻，沿任一回路循行一周，

各段电压的代数和恒为零。

3． 验证叠加原理，即验证：在线性电路中，当电路里有多个电源共同作用时，某一支路的

响应等于电路中所有独立电源单独作用时在该支路产生响应的代数和。

四、实验原理图

E 1+_

E 2+

_

R 4

R 5

图1-1 验证基尔霍夫定律和叠加原理的原理图

五、实验过程

1. 验证基尓霍夫定律的操作过程

(1) 调节恒压源并用直流电压表监测，使两路恒压源的输出分别为E 1 = 6V 、E 2 = 12V 。 (2) 先将实验电路板（实验挂箱RTDG —02上）中的开关S 1、S 2向内置于短路位置 (3) 将已调节好输出电压值的两路恒压源分别与实验电路板联接起来，实验电路联接完成

后，将开关S 1、S 2分别打向外测，置于与电源E 1 、E 2相联接的位置。

表1－1 基尔霍夫定律的验证

(4) 按照原理图中所标明的F 、A 、B 、C 、D 、E 各点位置，用直流电压表分别测量表1—1

中所列的各段电路的电压值，并将测量数据记入表1—1中。在测量电压时应注意电压表测量表笔与电路联接时的极性（电压表的+极性端应与被测电压下标中的第一个字母对应点相联接），如果电压表测量表笔与实验电路在联接时极性不正确，电压表的显示数据前将出现一个负号。

2. 验证叠加原理的操作过程

(1) 令电源E

1单独作用（将开关S 1向外联接在电源E 1侧，开关S 2向内转接至短路侧），用

电压表和毫安表测量I 3及U AD 的数值，将测量数据记入表1—2中。

(2) 令电源E 2单独作用（将开关S 1向内接至短路侧，开关S 2向外联接在电源E 2侧），用电

压表和毫安表测量I 3及U AD 的数值，将测量数据记入表1—2中。

(3) 令电源E 1、电源E 2共同作用（将开关S 1和S 2分别向外接至电源E 1和电源E 2侧），用电压表和毫安表测量I 3及U AD ，将测量数据记入表1—2中。

表1－2 叠加原理的验证

六、注意事项

(1) 实验前需要做充分的准备：预习实验内容，写出预习报告。无预习报告者不得进入实验室做实验。

(2) 实验台操作面板上的两路直流稳压电源自备指示表头中的指示数值，只作为显示仪表

使用，电源实际输出的电压值应以直流电压表测量的数值为准，并应注意电压表测量表笔联接时的正、负极性。

(3) 在联接电流表测量插头时，应注意测量插头的红、黑接线端应与毫安表的+、—极（红、

黑接线柱）相对应。

(4) 在本次实验中，如需电源不作用，应相应转接电源控制开关S1、S2至短路侧，绝不允

许将直流稳压电源的输出端直接短路，那样会损坏实验仪器。

(5) 在实验连线中、检查实验连线时以及实验结束后拆线时，均应切断实验台的电源，在

断电状态下操作。

(6) 实验完毕，拆线时用力不要过猛，以防止拔断导线，最好是轻轻的旋拔。做完实验后，

收拾好实验设备与器材，经实验指导老师检查并签字后方可离开实验室。

七、实验预习要求

(1)根据图1－1的电路参数，计算出待测电流I1、I2、I3和各电阻上的电压数值，以便实

验测量时，可正确地选定毫安表和电压表的量程。

(2)若用指针式直流毫安表测各支路电流，在什么情况下可能会出现指针反偏，如出现指

针反偏时，应如何处理？在记录数据时应注意什么？若用数字直流毫安表进行测量时，会有什么显示？

(3)在叠加原理实验中，电源E1、E2分别单独作用时，在实验中应如何操作？可否直接将

不作用的电源（E1或E2）置零（短接）？

八、实验报告要求

(1)画出实验原理图。

(2)根据实验中测量得到的数据，用计算的方法验证基尔霍夫定律和叠加原理。

(3)在有误差时，应做误差分析。

实验的收获、体会。

实验二戴维南定理

二、实验目的

验证戴维南定理，了解等效电路的概念

二、实验器材

1．1台型号为RTDG－3A或RTDG－4B 的电工技术实验台

2．1个型号为RTDG－08的的实验电路板，含有可变电阻箱

3．1块型号为RTDG－02的戴维南定理实验电路板

4．1台型号为RTT01－2 直流电压／电流表

5．1块型号为UT70A 的数字万用表

6．1个1kΩ的电位器

三、实验内容

验证戴维南定理，即验证：任何一个有源二端网络，都可以用一个电压源和电阻的串联电路来等效替代，其中电压源的大小等于有源二端网络在端口处的开路电压U OC，串联电阻等于将有源二端网络转变为无源二端网络后在端口处的等效电阻R O。

四、实验原理图

10 I

图2－1 被测有源二端网络

L

图2－2 戴维南等效电路

五、实验过程

（1） 调节恒压源输出旋纽并用直流电压表监测，使输出电压数值为U s=12V ；调节恒流源的

输出旋纽，使输出电流数值为I s=10mA 。

（2） 按照实验电路图2-1（实验挂箱RTDG —02）连线。把网络端口处的开关向右接至A 、

B 端口处。按照图中的位置分别将电压源和电流源接入实验电路。

（3） 用直流电压表和直流毫安表在含源二端网络的端口A 、B 处分别测量含源二端网络的开

路电压U oc （开关接至右侧，不接负载电阻）和短路电流I sc （开关接至左侧短路处），将测量结果记入表2—1中。

（4） 按照表2—1中的测量数据，计算二端网络的等效电阻R o ，将计算结果记入表2—1中。 （5） 在含源二端网络的端口A 、B 处接入可调电阻箱R L ，按照表2—2设定R L 的电阻值，

用直流电压表和直流毫安表分别测量出与其相对应的电压U AB 和电流I AB ，将测量结果记入表2—2中。