实验一 基尔霍夫定律及电位、电压关系的验证实验

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、电压表的使用，以及学会使用电流插头,插座测量个条之路的电流电压。

3、学习测量电路中各个点的电位，电压值，分析电路的工作状态。

4、熟悉常用电子仪器及模拟电路实验设备的使用。

二、原理说明

1、基尔霍夫定律

预习理论课中所学习的基尔霍夫电流定律，反映了电路中任一节点各支路电流之间的约束关系， 反映了电流的连续性。 该定律可叙述为在任一瞬时， 流入任一节点的电流之和必然等于流出该节点的电流之和。

公式的表示为：∑Ik=0

基尔霍夫电压定律反映了电路中任一回路各支路电压之间的约束关系。 该定律可叙述为任一瞬时， 沿任一闭合回路绕行一周， 回路中各支路电压的代数和恒等于零。 即

公式的表示为： ∑Uk=0

三、实验仪器与器件

1、0-30V可调直流电源

2、基尔霍夫实验电路板

3、交流毫伏表

4、直流电压表

5、直流毫安表

6、万用表

四、电路的简单测量

以电路的某个指定点为参考点，：测量其他个点的点位，两点之间的电压，理解电位和电压的含义及区别。

1，测量仪器及设备

（1）直流数字电压表，直流数字毫安表，。

（2） 直流电压源在实训操作台上，直流电压在3V，5V，9V，12V，15V，30V等档可以选择。

2、预习本次实验各项实验要求与步骤，明确各实验步骤中的已知条件和操作要求。

3，实训内容

实训电路

（1）测量各支路电流

在按图连接好电路后，接通直流电源电压，电压调到规定的电压值，（见表1）实训前先设定三条支路的电流参考方向，在图中标出好电流及方向。

在电路中串联电流表，注意电流表的插头极性，（红）+接电路的正端，（黑）-接电路的负端。

读出电流表的电流值记录到表1中，注意测量值为正值“+”，即表

示电流是从节点流出，如果测量电流值为负值“-”，表示电流向节点流入。

（2）测量电路的电位

用数字电压表测量电路中的各个元件两端的电压值记录到表2内相应的栏中。

以电路中的 为参考点，用数字电压表测量电路中的各电到参考点的电压值记录到表3内相应的栏中。

五、实验报告要求

1，总结实验过程，写出用基尔霍夫的KCL和KVL列出的方程组。 2，根据本次测量的结果，说明基尔霍夫定律的正确性。

3，根据测量的结果说明电路中电压与电位的区别，可以用电路中的具体电位测量结果说明。

 

第二篇：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．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

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负号，流入结点的电流取正号；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3－1所示。

三．实验设备

1．直流数字电压表、直流数字电流表；

2．恒压源（双路0～30V可调）；

3．EEL－53组件。

四．实验内容

实验电路如图3－1所示，图中的电源U_S1用恒压源I路0～＋30V可调电压输出端，并将输出电压调到＋6V，U_S2用恒压源II路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）。开关S₁ 投向U_S1 侧，开关S₂ 投向U_S2 侧，开关S₃ 投向R₅侧。

实验前先设定三条支路的电流参考方向，如图中的I₁、I₂、I₃所示，并熟悉线路结构，掌握各开关的操作使用方法。

1．熟悉电流插头的结构，将电流插头的红接线端插入数字电流表的红（正）接线端，电流插头的黑接线端插入数字电流表的黑（负）接线端。

2．测量支路电流

将电流插头分别插入三条支路的三个电流插座中，读出各个电流值。按规定：在结点A，电流表读数为‘＋’，表示电流流入结点，读数为‘－’，表示电流流出结点，然后根据图3－1中的电流参考方向，确定各支路电流的正、负号，并记入表3－1中。

表3－1   支路电流数据

3．测量元件电压

用直流数字电压表分别测量两个电源及电阻元件上的电压值，将数据记入表3－2中。测量时电压表的红（正）接线端应插入被测电压参考方向的高电位端，黑（负）接线端插入被测电压参考方向的低电位端。

表3－2 各元件电压数据

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，不以电源表盘指示值为准。

2．防止电源两端碰线短路。

3．若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而损坏设备（电流为负值时），此时必须调换电流表极性，重新测量，此时指针正偏，但读得的电流值必须冠以负号。

六．预习与思考题

1．根据图3－1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3－2中，以便实验测量时，可正确地选定毫安表和电压表的量程；

2．在图3－1的电路中，A、D两结点的电流方程是否相同？为什么？

3．在图3－1的电路中可以列几个电压方程？它们与绕行方向有无关系？

4．实验中，若用指针万用表直流毫安档测各支路电流，什么情况下可能出现毫安表指针反偏，应如何处理，在记录数据时应注意什么？若用直流数字毫安表进行测量时，则会有什么显示呢？

七．实验报告要求

1．回答思考题。

2．根据实验数据，选定实验电路中的任一个结点，验证基尔霍夫电流定律（KVL）的正确性。

3．根据实验数据，选定实验电路中的任一个闭合回路，验证基尔霍夫电压定律（KCL）的正确性。

4．列出求解电压U_EA和U_CA的电压方程，并根据实验数据求出它们的数值。

5．写出实验中检查、分析电路故障的方法，总结查找故障的体会。