电路原理实验 实验4-1

实验4-1 基尔霍夫定律的验证

班级： 信工6班 姓名： 黄宇樽 学号： 1121000106

实验班次

实验台编号

个人数据 Us1(V) Us2(V) 5

17

18

5

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. 学会用短接桥断开支路测量各电流的方法。

二、 实验原理电路

US1

18 V

R1510Ω

R21.0kΩ

R3510Ω

R4

510Ω

R5330Ω

US25 V F

A

B

C

D E

图4-4-1 仿真电路

图4-4-2 实测电路

三、 KCL 实验数据表和相关测量图 1. KCL 实验数据表

表4-1-1验证KCL数据表

实验项目

I 1(mA) I2(mA) I3(mA)

实验内容

理论计算值11.360 0.5987 11.9587

仿真值11.365 0.5986 11.964

实测值11.348 0.604 11.976

2.KCL相关测量图

⑴电流定律仿真验证电路

图4-4-3 电流定律仿真验证电路图

⑵KCL定律实测验证图

图4-4-4 I1实测图

图4-4-5 I2实测图

图4-4-6 I3实测图

四、KVL实验数据表和相关测量图

1.KVL实验数据表

表4-1-2验证KVL数据表

回路1(FADEF)

实验项目

实验内容

U FA(V) U AD(V) U DE(V) U EF(V) 理论计算值 6.123 5.807 6.118 -18

仿真值 6.120 5.813 6.201 -18

实测值 6.121 5.810 6.117 -18.039

回路2(ABCDA)

实验项目

实验内容

U AB (V) U BC (V) U CD (V) U DA (V) 理论计算值0.604 5 0.201 -5.798

仿真值0.602 5 0.198 -5.802

实测值0.601 5.012 0.2020 -5.809

2.KVL相关测量图

⑴KVL定律仿真验证电路

图4-4-7 电压定律仿真验证图

⑵KVL定律实测验证图

图4-4-8 U AB实测图

图4-4-9 U BC 实测图

图4-4-10 U CD 实测图

五、 计算 1. 理论计算

① 已知各个电源和电阻的阻值，根据定律计算出I 1、I 2、I 3。

⎪⎩⎪

⎨⎧=++=++=+2S 52332

21S 413311321U

R I R I R I U R I R I R I I I I ⎪

⎩⎪

⎨⎧=++=++=+V I I I V

I I I I I I 5

510*510*1000*18510510*510*2321313

21 所以，I 1=11.360mA ，I 2=0.5987mA,I 3=11.9587mA

② 已知各个电源和电阻的阻值，根据定律计算出U AB 、U BC 、U CD 、U DA 。

⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-=-==-=3

3DA

52CD 2S BC 22AB R I U R I U U U R I U

U AB =0.604V, U BC =5V , U CD =0.201V , U DA =-5.798V

2. 仿真计算

① 计算出流过节点A 的电流∑I 11.365+0.5986-11.9587=0 ② 计算出回路1(FADEF)的∑U 6.120+5.813+6.201-18=0

3. 实测计算

① 计算出流过节点A 的电流∑I 11.348+0.604-11.976=0 ② 计算出回路1(FADEF)的∑U 6.121+5.810+6.117-18.039=0

六、 实验结论

1. 由实验数据I 1=11.360mA ，I 2=0.5987mA,I 3=11.9587mA 表明：基尔霍夫电流定律：在集总电路

中，任何时刻，对任意一个结点，所有 流入 结点的支路电流代数和 等于流出电路之和 。

2. 对于FADEF 回路有： UFA= 6.121V , UAD=5.810V , UDE=6.117V, UEF=-18.039V 。因此验证基

尔霍夫电压定律：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0 。