《电路分析实验》目录
一、基尔霍夫定律的验证 (1)
二、叠加原理的验证 (2)
三、戴维南定理和诺顿定理的验证 (4)
四、RC一阶电路的响应测试 (7)
五、RLC串联揩振电路的研究 (10)
六、RC选频网络特性测试 (13)
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。
二、原理说明
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，应能分别满足基尔霍夫电流定律（KCL）和电压定律（KVL）。即对电路中的任一个节点而言，应有ΣI＝0；对任何一个闭合回路而言，应有ΣU＝0。
运用上述定律时必须注意各支路或闭合回路中电流的正方向，此方向可预先任意设定。
三、实验设备（同实验二）
四、实验内容
实验线路与实验五图5-1相同，用DG05挂箱的“基尔霍夫定律/叠加原理”线路。
1. 实验前先任意设定三条支路和三个闭合回路的电流正方向。图5-1中的I1、I2、I3的方向已设定。三个闭合回路的电流正方向可设为ADEFA、BADCB和FBCEF。
2. 分别将两路直流稳压源接入电路，令U1＝6V，U2＝12V。
3. 熟悉电流插头的结构，将电流插头的两端接至数字毫安表的“＋、－”两端。
4. 将电流插头分别插入三条支路的三个电流插座中，读出并记录电流值。
五、实验注意事项
1. 同实验二的注意1，但需用到电流插座。
2．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。
3. 防止稳压电源两个输出端碰线短路。
4. 用指针式电压表或电流表测量电压或电流时，如果仪表指针反偏，则必须调换仪表极性，重新测量。此时指针正偏，可读得电压或电流值。若用数显电压表或电流表测量，则可直接读出电压或电流值。但应注意：所读得的电压或电流值的正确正、负号应根据设定的电流参考方向来判断。
六、预习思考题
1. 根据图5-1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，可正确地选定毫安表和电压表的量程。
2. 实验中，若用指针式万用表直流毫安档测各支路电流，在什么情况下可能出现指针反偏，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
1. 根据实验数据，选定节点A，验证KCL的正确性。
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。
3. 将支路和闭合回路的电流方向重新设定，重复1、2两项验证。
4. 误差原因分析。
5. 心得体会及其他。
实验二叠加原理的验证
一、实验目的
验证线性电路叠加原理的正确性，加深对线性电路的叠加性和齐次性的认识和理解。
二、原理说明
叠加原理指出：在有多个独立源共同作用下的线性电路中，通过每一个元件的电流或其两端的电压，可以看成是由每一个独立源单独作用时在该元件上所产生的电流或电压的代数和。
线性电路的齐次性是指当激励信号（某独立源的值）增加或减小K 倍时，电路的响应（即在电路中各电阻元件上所建立的电流和电压值）也将增加或减小K倍。
四、实验内容
实验线路如图7-1所示，用DG05挂箱的“基尔夫定律/叠加原理”线路。图7-1
1. 将两路稳压源的输出分别调节为12V 和6V ，接入U 1和U 2处。
2. 令U 1电源单独作用（将开关K 1投向U 1侧，开关K 2投向短路侧）。用直流数字电压表和毫安表（接电流插头）测量各支路电流及各电阻元件两端的电压，数据记入表7-1。
3. 令U 2电源单独作用（将开关K 1投向短路侧，开关K 2投向U 2侧），重复实验步骤2的测量和记录，数据记入表7-1。
4. 令U 1和U 2共同作用（开关K 1和K 2分别投向U 1和U 2侧）， 重复上述的测量和记录，数据记入表7-1。
5. 将U 2的数值调至＋12V ，重复上述第3项的测量并记录，数据记入表7-1。
6. 将R 5（330Ω）换成二极管 1N4007（即将开关K 3投向二极管IN4007侧），重复1～5的测量过程，数据记入表7-2。
1
7. 任意按下某个故障设置按键，重复实验内容4的测量和记录，再根据测量结果判断
五、实验注意事项
1. 用电流插头测量各支路电流时，或者用电压表测量电压降时，应注意仪表的极性，正确判断测得值的＋、－号后，记入数据表格。
2. 注意仪表量程的及时更换。
六、预习思考题
1. 在叠加原理实验中，要令U1、U2分别单独作用，应如何操作可否直接将不作用的电源（U1或U2）短接置零
2. 实验电路中，若有一个电阻器改为二极管，试问叠加原理的迭加性与齐次性还成立吗为什么
七、实验报告
1. 根据实验数据表格，进行分析、比较，归纳、总结实验结论，即验证线性电路的叠加性与齐次性。
2. 各电阻器所消耗的功率能否用叠加原理计算得出试用上述实验数据，进行计算并作结论。
3. 通过实验步骤6及分析表格7-2的数据，你能得出什么样的结论
4. 心得体会及其他。
实验三戴维南定理和诺顿定理的验证
──有源二端网络等效参数的测定
一、实验目的
1. 验证戴维南定理和诺顿定理的正确性，加深对该定理的理解。
2. 掌握测量有源二端网络等效参数的一般方法。
二、原理说明
1. 任何一个线性含源网络，如果仅研究其中一条支路的电压和电流，则可将电路的其余部分看作是一个有源二端网络（或称为含源一端口网络）。
戴维南定理指出：任何一个线性有源网络，总可以用一个电压源与一个电阻的串联来等效代替，此电压源的电动势Us 等于这个有源二端网络的开路电压Uoc ， 其等效内阻R 0等于该网络中所有独立源均置零（理想电压源视为短接，理想电流源视为开路）时的等效电阻。
诺顿定理指出：任何一个线性有源网络，总可以用一个电流源与一个电阻的并联组合来等效代替，此电流源的电流Is 等于这个有源二端网络的短路电流I SC ，其等效内阻R 0定义同戴维南定理。
Uoc （Us ）和R 0或者I SC （I S ）和R 0称为有源二端网络的等效参数。 2. 有源二端网络等效参数的测量方法 (1) 开路电压、短路电流法测R 0
在有源二端网络输出端开路时，用电压表直接测 其输出端的开路电压Uoc ，然后再将其输出端短路，
用电流表测其短路电流Isc ，则等效内阻为 Uoc R 0＝ ── Isc 图9-1
如果二端网络的内阻很小，若将其输出端口短路 则易损坏其内部元件，因此不宜用此法。 (2) 伏安法测R 0
用电压表、电流表测出有源二端网 络的外特性曲线，如图9-1所示。 根据 外特性曲线求出斜率tg φ，则内阻 △U U oc
R 0＝tg φ＝ ──＝── 。 △I Isc
也可以先测量开路电压Uoc ， 图9-2
再测量电流为额定值I N 时的输出
U oc －U N
端电压值U N ，则内阻为 R 0＝──── 。 I N
(3) 半电压法测R 0
如图9-2所示，当负载电压为被测网络开 路电压的一半时，负载电阻（由电阻箱的读数
确定）即为被测有源二端网络的等效内阻值。
(4) 零示法测U OC 图9-3
在测量具有高内阻有源二端网络的开路电压时，用电压表直接测量会造成较大的误差。为了消除电压表内阻的影响，往往采用零示测量法，如图9-3所示.。
零示法测量原理是用一低内阻的稳压电源与被测有源二端网络进行比 较，当稳压电源的输出电压与有源二端网络的开路电压相等时，电压表的读数将为“0”。然后将电路断开，测量此时稳压电源的输出电压， 即为被测有源二端网络的开路电压。
U
I A
B
I U
O ΔU
ΔI
φ
sc
oc
/2
2 可调直流恒流源
0～500mA 1 DG04 3 直流数字电压表 0～200V 1 D31 4 直流数字毫安表 0～200mA
1 D31 5 万用表 1 自备 6 可调电阻箱 0～Ω 1 DG09 7 电位器
1K/2W 1 DG09 8
戴维南定理实验电路板
1
DG05
四、实验内容
被测有源二端网络如图9-4(a)。
(a) 图9-4 1. 用开路电压、短路电流法测定戴维南等效 电路的Uoc 、R 0和诺顿等效电路的I SC 、R 0。按 图9-4(a)接入稳压电源Us=12V 和恒流源Is=10mA ， 不接入R L 。测出U Oc 和Isc,并计算出R 0。（测U OC
时，不接入mA 表。） 2. 负载实验
按图9-4(a)接入R L 。改变R L 阻值，测量有源二端网络的外特性曲线。
U （v ） I （mA ）
3. 验证戴维南定理：从电阻箱上取得按步骤“1”所得的等效电阻R 0之值， 然后令其与直流稳压电源（调到步骤“1”时所测得的开路电压Uoc 之值）相串联，如图9-4(b)所示，仿照步骤“2”测其外特性，对戴氏定理进行验证。
Uoc (v)
Isc (mA)
R 0=Uoc/Isc
(Ω)
4. 验证诺顿定理：从电阻箱上取得按步骤“1”所得的等效电阻R0之值，然后令其与直流恒流源（调到步骤“1”时所测得的短路电流I SC之值）相并联，如图9-5所示，仿照步骤“
5. 有源二端网络等效电阻（又称入端电阻）的直接测量法。见图9-4（a）。将被测有源网络内的所有独立源置零（去掉电流源I S和电压源U S，并在原电压源所接的两点用一根短路导线相连），然后用伏安法或者直接用万用表的欧姆档去测定负载R L开路时A、B两点间的电阻，此即为被测网络的等效内阻R0，或称网络的入端电阻R i 。
6. 用半电压法和零示法测量被测网络的等效内阻R0及其开路电压U oc。线路及数据表格自拟。
五、实验注意事项
1. 测量时应注意电流表量程的更换。
2. 步骤“5”中，电压源置零时不可将稳压源短接。
3. 用万表直接测R0时，网络内的独立源必须先置零，以免损坏万用表。其次，欧姆档必须经调零后再进行测量。
图9-5
4. 用零示法测量U OC时，应先将稳压电源的输出调至接近于U OC，再按图9-3测量。
5. 改接线路时，要关掉电源。
六、预习思考题
1. 在求戴维南或诺顿等效电路时，作短路试验，测I SC的条件是什么在本实验中可否直接作负载短路实验请实验前对线路9-4(a)预先作好计算，以便调整实验线路及测量时可准确地选取电表的量程。
2. 说明测有源二端网络开路电压及等效内阻的几种方法，并比较其优缺点。
七、实验报告
1. 根据步骤2、3、4，分别绘出曲线，验证戴维南定理和诺顿定理的正确性，并分析产生误差的原因。
2. 根据步骤1、5、6的几种方法测得的Uoc与R0与预习时电路计算的结果作比较，你能得出什么结论。
3. 归纳、总结实验结果。
4. 心得体会及其他。
实验四RC一阶电路的响应测试
一、实验目的
1. 测定RC一阶电路的零输入响应、零状态响应及完全响应。
2. 学习电路时间常数的测量方法。
3. 掌握有关微分电路和积分电路的概念。
4. 进一步学会用示波器观测波形。 二、原理说明
1. 动态网络的过渡过程是十分短暂的单次变化过程。要用普通示波器观察过渡过程和测量有关的参数，就必须使这种单次变化的过程重复出现。为此，我们利用信号发生器输出的方波来模拟阶跃激励信号，即利用方波输出的上升沿作为零状态响应的正阶跃激励信号；利用方波的下降沿作为零输入响应的负阶跃激励信号。只要选择方波的重复周期远大于电路的时间常数τ，那么电路在这样的方波序列脉冲信号的激励下，它的响应就和直流电接通与断开的过渡过程是基本相同的。
2.图13-1（b ）所示的 RC 一阶电路的零输入响应和零状态响应分别按指数规律衰减和增长，其变化的快慢决定于电路的时间常数τ。
3. 时间常数τ的测定方法:
用示波器测量零输入响应的波形如图13-1(a)所示。
根据一阶微分方程的求解得知u c ＝U m e -t/RC ＝U m e -t/τ
。当t ＝τ时，Uc(τ)＝。此时所对应的时间就等于τ。亦可用零状态响应波形增加到所对应的时间测得，如图13-1(c)所示。
a) 零输入响应
(b) RC 一阶电路 (c) 零状态响应
图 13-1
4. 微分电路和积分电路是RC 一阶电路中较典型的电路， 它对电路元件参数和输入信号的周期有着特定的要求。一个简单的 RC 串联电路， 在方波序列脉冲的重复激励下， 当满足τ＝RC<<
2
T
时（T 为方波脉冲的重复周期），且由R 两端的电压作为响应输出，则该电路就是一个微分电路。因为此时电路的输出信号电压与输入信号电压的微分成正比。如图13-2(a)所示。利用微分电路可以将方波转变成尖脉冲。
(a)微分电路 (b) 积分电路
图13-2
C τ τ 0.368t
t
t
t
0.6320
000c u
u
U m c u
c u
u
U m
U m U m
若将图13-2(a)中的R 与C 位置调换一下，如图13-2(b)所示，由 C 两端的电压作为响应输出，且当电路的参数满足τ＝RC>>
2
T
，则该RC 电路称为积分电路。因为此时电路的输出信号电压与输入信号电压的积分成正比。利用积分电路可以将方波转变成三角波。
从输入输出波形来看，上述两个电路均起着波形变换的作用，请在实验过程仔细观察与记录。
四、实验内容
实验线路板的器件组件，如图13-3所示，请认清R 、C 元件的布局及其标称值，各开关的通断位置等。
1. 从电路板上选R ＝10K Ω，C ＝6800pF 组成如图13-1(b)所示的RC 充放电电路。u i 为脉冲信号发生器输出的U m ＝3V 、f ＝1KHz 的方波电压信号，并通过两根同轴电缆线，将激励源u i 和响应u C 的信号分别连至示波器的两个输入口Y A 和Y B 。这时可在示波器的屏幕上观察到激励与响应的变化规律，请测算出时间常数τ，并用方格纸按1:1 的比例描绘波形。 少量地改变电容值或电阻值，定性地观察对响应的影响，记录观察到的现象。
2. 令R ＝10K Ω，C ＝μF ，观察并描绘响应的波形，继续增大C 之值，定性地观察对响应的影响。
3. 令C ＝μF ，R ＝100Ω，组成
如图13-2(a)所示的微分电路。在同样的方 波激励信号（Um ＝3V ，f ＝1KHz ）作用下， 观测并描绘激励与响应的波形。
增减R 之值，定性地观察对响应的影响， 并作记录。当R 增至1M Ω时，输入输出波
形有何本质上的区别
五、实验注意事项
1.
过猛。实验前，需熟读双踪示波器的使用说明 书。观察双踪时，要特别注意相应开关、旋钮
图13-3 动态电路、选频电路实验板 的操作与调节。
2. 信号源的接地端与示波器的接地端要连在一起（称共地），
以防外界干扰而影响测量的准确性。
3. 示波器的辉度不应过亮，尤其是光点长期停留在荧光屏上不动时，应将辉度调暗，以延长示波管的使用寿命。 六、预习思考题
1. 什么样的电信号可作为RC
一阶电路零输入响应、 零状态响应和完全响应的激励源
100
10K
2. 已知RC 一阶电路R ＝10K Ω，C ＝μF ，试计算时间常数τ，并根据τ值的物理意义，拟定测量τ的方案。
3. 何谓积分电路和微分电路，它们必须具备什么条件 它们在方波序列脉冲的激励下，其输出信号波形的变化规律如何这两种电路有何功用
4. 预习要求：熟读仪器使用说明，回答上述问题，准备方格纸。 七、实验报告
1. 根据实验观测结果，在方格纸上绘出RC 一阶电路充放电时u C 的变 化曲线，由曲线测得τ值，并与参数值的计算结果作比较，分析误差原因。
2. 根据实验观测结果，归纳、总结积分电路和微分电路的形成条件，阐明波形变换的特征。
3. 心得体会及其他。
实验五 R 、L 、C 串联谐振电路的研究
一、实验目的
1. 学习用实验方法绘制R 、L 、C 串联电路的幅频特性曲线。
2. 加深理解电路发生谐振的条件、特点，掌握电路品质因数（电路Q 值）的物理意义及其测定方法。 二、原理说明
1. 在图19-1所示的R 、L 、C 串联电路中，当正弦交流信号源的频率 f 改变时，电路中的感抗、容抗随之而变，电路中的电流也随f 而变。 取电阻R 上的电压u o 作为响应，当输入电压u i 的幅值维持不变时， 在不同频率的信号激励下，测出U O 之值，然后以f 为横坐标，以U O /U i 为纵坐标（因U i 不变，故也可直接以U O 为纵坐标），绘出光滑的曲线，此即为幅频特性曲线，亦称谐振曲线，
如图19-2所示。
2. 在f ＝f 0＝
LC
21处，即幅频特性曲线尖峰所在的频率点称为谐振频率。此时X L
＝Xc ，电路呈纯阻性，电路阻抗的模为最小。在输入电压U i 为定值时，电路中的电流达到最大值，且与输入电压u i 同相位。从理论上讲，此时 U i ＝U R ＝U O ，U L ＝U c ＝QU i ，式中的Q 称为电路的品质因数。
U 0
102
图 19-1
3. 电路品质因数Q 值的两种测量方法 一是根据公式Q ＝
o
C
o L U U U U =测定，U C 与U L 分别为谐振时电容器C 和电感线圈L 上的电压；另一方法是通过测量谐振曲线的通频带宽度△f ＝f 2－f 1，再根据Q ＝
1
2f f f O
-求出Q
值。式中f 0为谐振频率，f 2和f 1是失谐时， 亦即输出电压的幅度下降到最大值的2/1 (＝倍时的上、下频率点。Q 值越大，曲线越尖锐，通频带越窄，电路的选择性越好。 在恒压源供电时，电路的品质因数、选择性与通频带只决定于电路本身的参数，而与信号源无关。
1、按图19-3组成监视、测量电路。先选用C1、R1。用交流毫伏表测电压， 用示波器监视信号源输出。令信号源输出电压U i =4V P-P ，并保持不变。
2. 小逐渐变大（注意要维持信号源的输出幅度不变），当Uo 的读数为最大时，读得频率计上的频率值即为电路的谐振频率f 0，并测量U C 与U L 之值（注意及时更换毫伏表的量限）。
3. 在谐振点两侧，按频率递增或递减500Hz 或1KHz ，依次各取8 个测量点，逐点测出N N 12
或
5.选C2，重复2～4。（自制表格）。
五、实验注意事项
1. 测试频率点的选择应在靠近谐振频率附近多取几点。在变换频率测试前，应调整信号输出幅度（用示波器监视输出幅度），使其维持在3V。
2. 测量Uc和U L数值前，应将毫伏表的量限改大，而且在测量U L与U C时毫伏表的“＋”端应接C与L的公共点，其接地端应分别触及L和C的近地端N2和N1。
3. 实验中，信号源的外壳应与毫伏表的外壳绝缘（不共地）。如能用浮地式交流毫伏表测量，则效果更佳。
六、预习思考题
1. 根据实验线路板给出的元件参数值，估算电路的谐振频率。
2. 改变电路的哪些参数可以使电路发生谐振，电路中R的数值是否影响谐振频率值
3. 如何判别电路是否发生谐振测试谐振点的方案有哪些
4. 电路发生串联谐振时，为什么输入电压不能太大，如果信号源给出3V的电压，电路谐振时，用交流毫伏表测U L和U C，应该选择用多大的量限
5. 要提高R、L、C串联电路的品质因数，电路参数应如何改变
6. 本实验在谐振时，对应的U L与U C是否相等如有差异，原因何在
七、实验报告
1. 根据测量数据，绘出不同Q值时三条幅频特性曲线，即：
U O＝f(f)，U L＝f(f)，U C＝f(f)
2. 计算出通频带与Q值，说明不同R 值时对电路通频带与品质因数的影响。
3. 对两种不同的测Q值的方法进行比较，分析误差原因。
4. 谐振时，比较输出电压U O与输入电压U i是否相等试分析原因。
5. 通过本次实验，总结、归纳串联谐振电路的特性。
6. 心得体会及其他。
实验六RC选频网络特性测试
一、实验目的
1. 熟悉文氏电桥电路的结构特点及其应用。
2. 学会用交流毫伏表和示波器测定文氏桥电路的幅频特性和相频特性。 二、原理说明
文氏电桥电路是一个RC 的串、 并联电路，如图17-1所示。该电路 结构简单，被广泛地用于低频振荡电 路中作为选频环节，可以获得很高纯 度的正弦波电压。
1. 用函数信号发生器的正弦输出信
号作为图17-1 的激励信号u i ，并保持 图 17-1
U i 值不变的情况下，改变输入信号的频率f ， 用交流毫伏表或示波器测出输出端相应于各个频率点下的输出电压U o 值，将这些数据画在以频率f 为横轴，U o 为纵轴的坐标纸上，用一条光滑的曲线连接这些点，该曲线就是上述电路的幅频特性曲线。
文氏桥路的一个特点是其输出电压幅度不仅会随输入信号的频率而变，而且还会出现一个与输入电压同相位的最大值，如图17-2所示。
由电路分析得知，该网络的传递函数为
)
/1(31
RC RC j ωωβ-+=
当角频率RC
1
0=
=ωω时， │β│＝3
1
=i o U U ，此时u o 与u i φ
同相。由图17-2可见RC 串并联电 90? 路具有带通特性。
2. 将上述电路的输入和输出分别接到 双踪示波器的Y A 和Y B 两个输入端，改变
输入正弦信号的频率，观测相应的输入和输 －90? 出波形间的时延τ及信号的周期T ，则两波形 间的相位差为φ＝
T
τ
×360°＝φo －φi （输出相位与输入相位之差）。 将各个不同频率下的相位差φ画在以f 为横轴，φ为纵轴的坐标纸上，用光滑的曲线将这些点连接起来， 即是被测电路的相频特性曲线，如图17-3所示。
由电路分析理论得知，当ω＝ω0＝RC 1，即 f ＝f 0＝RC
π21时，φ＝0，即u o 与u i 同相位。 u o
u 图 17-3
图17-2
f
1/3
/f u o u i
f
f
四、实验内容与步骤
1. 测量RC 串、并联电路的幅频特性。
1）利用DGJ-03挂箱上“RC 串、并联选频网络”线路，组成图17-1线路。取R=1K Ω，C= μF ；
2）调节信号源输出电压为3V 的正弦信号，接入图17-1的输入端；
3）改变信号源的频率f （由频率计读得），并保持U i =3V 不变，测量输出电压U O (可先测量β=1/3时的频率f 0，然后再在f 0左右设置其它频率点测量。)
2. 测量RC 串、并联电路的相频特性
将图17-1的输入U i 和输出U 0分别接至双踪示波器的Y A 和Y B 两个输入端，改变输入正弦信号的频率，观测不同频率点时，相应的输入与输出波形间的时延τ及信号的周期T 。两波形间的相位差为：??=-=360
i o τ
???
五、实验注意事项
由于信号源内阻的影响，输出幅度会随信号频率变化。因此，在调节输出频率时，应同时调节输出幅度，使实验电路的输入电压保持不变。 六、预习思考题
1. 根据电路参数，分别估算文氏桥电路两组参数时的固有频率f 0 。
2. 推导RC 串并联电路的幅频、相频特性的数学表达式。 七、实验报告
1. 根据实验数据，绘制文氏桥电路的幅频特性和相频特性曲线。找出f 0 ，并与理 论计算值比较，分析误差原因。
2. 讨论实验结果。
3. 心得体会及其它。
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 6.14 12.12 2.04 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 12.00 2.79 -6.59 3.35 -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 12.12 3.06 -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%
基尔霍夫定律复习题 1．叫支路。 2．叫节点。 3．叫回路。 4．叫网孔。 5．基尔霍夫电流定律又叫节点定律，它指出： 。 6．基尔霍夫电压定律又叫回路定律，它指出： 。 7．如图所示的电路中有个节点，条支路，个回路，个网孔。 ) 第7题第8题第9题 8．如图所示的电路中有个节点，条支路，个回路，个网孔。 9．如图所示电路中，已知E=12V，内阻不计，电阻R1，R2两端的电压为2V和6V，极性如图，那么电阻R3，R4，R5两端的电压分别为，和。并在图上标出电阻两端的实际电压极性。 10．如图所示为一网络的一部分，则I1= ，I2= 。 11．如图所示，电流I= 。 12．电路如图所示，电压U= 。 第10题第11题第12题 ? 14．电路如图所示，电流I的值为。U S的值为。 第14题第15题15．电路如图所示，U AB为。 16．电路如图所示，电流表读数为0.2A,E1=12V,内阻不计，R1=R3=10Ω，R2=R4=5Ω，用基尔霍夫电压定律求E2的大小（内阻不计）。 — 18．下图电路中，I等于多少 19．如图电路中，已知I1=,I2=,R=50KΩ,则电压U是多少 20．如图所示的电桥电路中已知电阻R1，R2和R3中的电流分别为25mA,15mA和10mA,方向如图中所示，那么电阻R4，R5和R6中的电流分别为多少并且在图上标出电流方向。 21．如图是某电路中的一部分，其中安培表读数为10A，求电压U。
1.基尔霍夫电压定律公式中的正负号，只与回路的绕行方向有关，而与电流、电压和电动势的参考方向无关。（） 2.基尔霍夫电压定律是指沿任意回路绕行一周，各段电压的代数和一定等于零。（） * 3.基尔霍夫定律不仅适用于线性电路，而且对非线性电路也适用。（） 4.基尔霍夫第一定律也叫 电流定律，其表达式为。基尔霍夫第二定律也叫电压定律， 其表达式为。 5.如图所示，写出（1）U AB、U AC、U BC的表达式。（2）根据从D、E、F、D的绕行方向，写出回路电压方程。* 6.如图所示，已知I1=1A，I2=2A，E1=10V，E2=5V，R=5Ω，则I3= ，I= * 7.如图所示，R1=2Ω, R3=5Ω，E1=17V，E2=17V，I1=1A,，求I2及R2的大小: 8.写出以下回路的回路电压方程。 ①回路A-B-C-A的回路电压方程： ②回路A-D-C-A的回路电压方程： 】 ③回路A-D-C-B-A电的回路电压方程：
基尔霍夫电流定律 教学目标： 1．掌握基尔霍夫电流定律的内容 2．能正确应用基尔霍夫电流定律 3. 培养学生的实验能力和观察能力 4．培养学生应用知识解决问题的能力 教学重点：基尔霍夫电流定律的内容及应用 教学难点：基尔霍夫电流定律的应用 教学媒体：计算机、大屏幕投影仪 教学课时：1 教学课型：新授课 教学方法：启发诱导、实验观察、分析推理、练习巩固 教学过程： 一．引入 回忆旧知识： 二．新授课 任务一：通过旧知识得出新结论 应用前面简单直流电路的知识，找出电路中四个电流的关系式，得出结论：流进A点的电流之和等于流出A点的电流之和 任务二：实验探究基尔霍夫电流定律
第一步：按上图连接电路，测出通过三个电流大小，并确定电流方向，并完成表格。 第二步：归纳总结 结论：流进A点的电流之和等于流出A点的电流之和 1.支路：电路中具有两个端钮且通过同一电流的无分支电路。 2.节点：电路中三条或三条以上支路的联接点。 3.基尔霍夫电流定律：对于电路中的任意一个节点，在任何时刻，流进节点的电流之 和等于流出节点的电流之和, 这就是基尔霍夫电流定律。 任务三：课堂练习 例1：写出下图的电流方程 图1 图2 例2：求下图中的电流I
例3：求下图中的电流I A 4.参考方向：为分析电路的方便，通常需要在所研究的一段电路中事先选定(即假定)电 流的方向，叫做电流的参考方向，通常用“→”号表示。 当I > 0时，表明电流的实际方向与所标定的参考方向一致 当I < 0时，则表明电流的实际方向与所标定的参考方向相反 任务四：基尔霍夫电流定律的推广应用 (1) 对于电路中任意假设的封闭面来说，电流定律仍然成立。 (2) 对于网络(电路)之间的电流关系，仍然可由电流定律判定。 (3) 若两个网络之间只有一根导线相连，那么这根导线中一定没有电流通过。 (4) 若一个网络只有一根导线与地相连，那么这根导线中一定没有电流通过。 三．课堂小结 四．布置作业
实验二基尔霍夫定律和叠加原理的验证 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.验证线性电路中叠加原理的正确性及其适用范围，加深对线性电路的叠加性和齐次性的认识和理解。 ３.进一步掌握仪器仪表的使用方法。 二、实验原理 １.基尔霍夫定律 基尔霍夫定律是电路的基本定律。它包括基尔霍夫电流定律(KＣＬ)和基尔霍夫电压定律(KVL）。 (1)基尔霍夫电流定律(ＫCL) 在电路中,对任一结点，各支路电流的代数和恒等于零,即ΣI=０。 (2)基尔霍夫电压定律(ＫVＬ) 在电路中，对任一回路，所有支路电压的代数和恒等于零，即ΣU＝0。 基尔霍夫定律表达式中的电流和电压都是代数量，运用时，必须预先任意假定电流和电压的参考方向。当电流和电压的实际方向与参考方向相同时,取值为正；相反时，取值为负。 基尔霍夫定律与各支路元件的性质无关，无论是线性的或非线性的电路，还是含源的或无源的电路，它都是普遍适用的。 2．叠加原理 在线性电路中,有多个电源同时作用时,任一支路的电流或电压都是电路中每个独立电源单独作用时在该支路中所产生的电流或电压的代数和。某独立源单独作用时，其它独立源均需置零。(电压源用短路代替,电流源用开路代替。) 线性电路的齐次性(又称比例性），是指当激励信号(某独立源的值）增加或减小K倍时，电路的响应(即在电路其它各电阻元件上所产生的电流和电压值)也将增加或减小K倍。 三、实验设备与器件 1.直流稳压电源 1 台 2.直流数字电压表 1 块 3．直流数字毫安表１块 4．万用表 1 块 5.实验电路板 1 块 四、实验内容 1．基尔霍夫定律实验 按图2-1接线。
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《基尔霍夫电流定律》课程教案
教学环节教学内容 师生活 动 设计意 图导入 新课讲授 出示合流交通标识和河流分流图片，电路中也有类似 的存在---电流。 电路中电流之间有何关系？引出基尔霍夫电流定律。 一、基本概念 支路：由一个或几个元件首尾相接构成的无分支电 路。 节点：三条或三条以上的支路汇聚的点。 回路：电路中任一闭合路径。 网孔：内部不含支路的回路。 图中有2个节点、3条支路、3条回路、2个网孔。 练一练： 练习1：图中有个节点、条支路、条回 路、个网孔。 二、基尔霍夫电流定律(KCL定律) 1．形式一：电路中任意一个节点上，在任一时刻， 流入节点的电流之和等于流出节点的电流之和。 公式:I入I出 2.形式二：在任一电路的任一节点上，电流的代数和 永远等于零。 公式:I0 规定：若流入节点的电流为正，则流出节点的电流为 负。 通过电 路图来 讲解支 路和节 点的概 念 学生观 察、分 析 通过问 题引导 充分发 挥教师 的主导 作用， 提高学 生对问 题分析 能力。
试一试：请用基尔霍夫电流定律列出下图节点A的电流方程 【例1】如图所示电桥电路，已知 I1 = 25 mA，I3 = 16 mA，I4 = 12 mA，试求其余电阻中的电流 I2、I5、I6。 解： 节点a上：I1 = I2 + I3，则I2 = I1I3 = (25 16) mA = 9 mA 节点d上：I1 = I4 + I5，则I5 = I1 I4 = (25 12) mA = 13 mA 节点b上：I2 = I6 + I5，则I 6 = I2 I5 = (9 13) mA = 4 mA 思考：负号表示电流为负值么？ 答：电流的实际方向与标出的参考方向相反 结论：任意假定电流的参考方向，若计算结果为正值，则电流的实际方向与参考方向相同；若计算结果为负值，则电流的实际方向与参考方向相反。 3定律的推广 (1)应用于任意假定的封闭面。流入封闭面的电流之和等于流出封闭面的电流之和。 (2) 对于电路之间的电流关系,仍然可由基尔霍夫电 流定律判定。学生自 主思 考，提 高学生 的学习 积极性 讲练结 合，启 发学生 利用所 学解决 实际问 题 学生思 考、讨 论，教 师进行 适当点 播，让 学生归 纳总结 出结论 联系生
项目三、复杂直流电路 【项目描述】本项目着重介绍复杂直流电路的基本分析和计算方法，其中以支路电流法最为基本。这些分析方法不仅适用于直流电路，而且也适用于交流电路，因此必须牢固掌握，要能运用支路电流法分析计算两个网孔的电路。另外，为迎接期中考试，把前面学过的内容复习了一遍。 任务一：基尔霍夫电流定律（2课时） 任务二：基尔霍夫电压定律（2课时） 任务三：支路电流法（2课时） 任务四：测验（2课时） 任务五：电容器和电容（2课时） 任务六：磁场和磁路（2课时） 实习停课一周 【学习目标】掌握节点、支路、回路、网孔的概念 熟练掌握基尔霍夫电流定律和基尔霍夫电压定律 能运用支路电流法分析计算两个网孔的电路 【重点难点】掌握基尔霍夫定律及其应用。 学会应用支路电流法分析计算复杂直流电路。 【能力目标】能运用基尔霍夫定律检查实验数据的合理性，加深对电路定律的理解 【安全、健康、环保教育】通过做实验提高专业认识，并在实验过程中学会遵守室场管理规定，学会安全用电，学会节约用电，学会文明操作。 任务一：基尔霍夫电流定律（2课时） 【课堂导入】十字路口的车辆川流不息，进入路口的车辆等于驶离路口的车辆数，电路中也有类似的定律——基尔霍夫定律。基尔霍夫定律具体指哪两种定律？ 【前置作业】 1、简述支路、节点、回路和网孔的概念。 2、基尔霍夫电流定律的内容是什么？有哪两种表述方法？ 3、使用基尔霍夫电流定律时应注意什么？ 【学生课堂展示】（学生解决前置作业） 1、大部分同学通过预习课本内容及联系实际生活中遇到的情况来解决前置作业；组员之间进行分工协作、各小组长进行评分，最后由老师评分、小结。 2、知识点拓展如下： 新授课 一、支路、节点、回路和网孔的概念（举例说明概念） 支路：电路中具有两个端钮且通过同一电流的无分支电路。如图 3 - 1 电路中的ED、AB、FC 均为支路，该电路的支路数目b = 3。 节点：电路中三条或三条以上支路的连接点。如图3 - 1电路的节点为A、B 两点，该电路的节点数目n = 2 。 回路：电路中任一闭合的路径。如图3-1 电路中的CDEFC、AFCBA、EABDE 路径均为回路，该电路的回路数目l = 3。 网孔：不含有分支的闭合回路。如图3-1 电路中的AFCBA、EABDE 回路均为网孔，
报告编号：YT-FS-3662-30 基尔霍夫定律实验报告范 本(完整版) After Completing The T ask According To The Original Plan, A Report Will Be Formed T o Reflect The Basic Situation Encountered, Reveal The Existing Problems And Put Forward Future Ideas. 互惠互利共同繁荣 Mutual Benefit And Common Prosperity
基尔霍夫定律实验报告范本(完整 版) 备注：该报告书文本主要按照原定计划完成任务后形成报告，并反映遇到的基本情况、实际取得的成功和过程中取得的经验教训、揭露存在的问题以及提出今后设想。文档可根据实际情况进行修改和使用。 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
报告编号：YT-FS-5753-18 基尔霍夫定律实验报告 2(完整版) After Completing The T ask According To The Original Plan, A Report Will Be Formed T o Reflect The Basic Situation Encountered, Reveal The Existing Problems And Put Forward Future Ideas. 互惠互利共同繁荣 Mutual Benefit And Common Prosperity
基尔霍夫定律实验报告2(完整版) 备注：该报告书文本主要按照原定计划完成任务后形成报告，并反映遇到的基本情况、实际取得的成功和过程中取得的经验教训、揭露存在的问题以及提出今后设想。文档可根据实际情况进行修改和使用。 一、实验目的 (1)加深对戴维南定理和诺顿定理的理解。 (2)学 习戴维南等效参数的各种测量方法。 (3)理解等效置 换的概念。 (4)学习直流稳压电源、万用表、直流电流表和电 压表的正确使用方法。 二、实验原理及说明 (1)戴维南定理是指—个含独立电源、线性电阻和 受控源的一端口，对外电路来说，可以用一个电压源 和一个电阻的串联组合来等效置换。此电压源的电压 等于该端口的开路电压UOC，而电阻等于该端口的全 部独立电源置零后的输入电阻，如图2-l所示。这个 电压源和电阻的串联组合称为戴维南等效电路。等效
电路中的电阻称为戴维南等效电阻Req。 所谓等效是指用戴维南等效电路把有源一端口网络置换后，对有源端口(1-1' )以外的电路的求解是没有任何影响的，也就是说对端口l-1'以外的电路而言，电流和电压仍然等于置换前的值。外电路可以是不同的。 (2)诺顿定理是戴维南定理的对偶形式，它指出一个含独立电源、线性电阻和受控源的一端口，对外电路来说，可以用一个电流源和电导的并联组合来等效置换，电流源的电流等于该一端口的短路电流Isc，而电导等于把该—端口的全部独立电源置零后的输入电导Geq=1/Req，见图2-l。 (3)戴维南—诺顿定理的等效电路是对外部特性而言的，也就是说不管是时变的还是定常的，只要含源网络内部除独立的电源外都是线性元件，上述等值电路都是正确的。 图2-1 一端口网络的等效置换 (4)戴维南等效电路参数的测量方法。开路电压
基尔霍夫定律实验报告 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。 2、U、I、R下标均根据自拟电路参数或选用电路参数对应填写。 指导教师签字：________________ 年月日 六、实验注意事项 (1)自行设计的电路，或选择的任一参考电路，接线后需经教师检查同意后再进行测量。
基尔霍夫定律练习题 Document number【980KGB-6898YT-769T8CB-246UT-18GG08】
1.4基尔霍夫定律 1、不能用电阻串、并联化简的电路称为__复杂电路_______。 2、电路中的_____每一分支_______称为支路，____3条或3条以上支路___所汇成的交点称为节点，电路中__________闭合的电路______________都称为回路。 3、基尔霍夫第一定律又称为_____________基尔霍夫电流定律_____________，其内容是：________任一时刻，对于电路中任意某一节点，流入该节点的电流 之和，恒等于流出该节点的电流之和，数学表达式为：_∑i 入=∑i 出 。 4、基尔霍夫第二定律又称为__基尔霍夫电压定律_，其内容是__任一时刻，对于电路中任一回路各段电压的代数和恒等于零_，数学表达式： ________∑u=0_________。 5、基尔霍夫电流定律（KCL）说明在集总参数电路中，在任一时刻，流出（或流入）任一节点或封闭面的各支路电流的代数和为零。 6、基尔霍夫电压定律（KVL）说明在集总参数电路中，在任一时刻，沿任一回路绕行一周，各元件的电压代数和为零。 7、每一条支路中的元件，仅是一只电阻或一个电源。（×） 8、电桥电路是复杂直流电路，平衡时又是简单直流电路。（√） 9、电路中任一网孔都是回路。（√） 10、电路中任一回路都可以称为网孔。（×） 11、在列某节点的电流方程时，均以电流的参考方向来判断电流是“流入”还是“流出”节点。（√） 12、基尔霍夫电流定律是指沿回路绕行一周，各段电压的代数和一定为零。（×） 13、在节点处各支路电流的参考方向不能均设为流向节点，否则将只有流入节点的电流，而无流出节点的电流。 （×） 14、沿顺时针和逆时针列写KVL方程，其结果是相同的。 （√）
基尔霍夫定律实验总结 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=0 2)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 xxxxxxxxxxx 四、实验内容 1、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。 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+510I3=6??（2）（1000+330） I3+510I3=12??（3）解得： I1=0.00193AI2=0.0059AI3=0.00792AUFA=0.98VUBA=5.99VUAD=4.04VUDE=0.98VUD C=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(UFA)=-5.10%E(UAB)=4.17%E(U AD)=-0.50%E(UCD)=-5.58%E(UDE)=-1.02% 七、实验数据分析 根据上表可以看出I1、I2、I3、UAB、UCD的误差较大。 八、误差分析 产生误差的原因主要有： （1）电阻值不恒等电路标出值，（以510Ω电阻为例，实测电阻为515Ω）电阻误差较大。
基尔霍夫定律 一.填空题 1.能应用 电路和 电路 的规律进行分析和计算的电路,叫简单电路.这种电路可用 定律进行分析和计算.不能应用 电路和 电路的规律进行分析和计算的电路叫复杂电路,适用此电路重要定律是 . 2.三个或三个以上电流的汇聚点叫 .两个 节点间的任一电流所经过的路径叫 .电路中从某一节点出发,任意绕行回到原出发点的闭合路径叫 .最简单的回路叫 .任何一个独立的回路中,必须至少包含一条其它 中没有用过的新 . 3. 基尔霍夫第一定律也叫 定律 ,可用字母 表示.其数学表达式Σ.I=0含义是:进某一 的全部电流之和恒等于零;数学表达式ΣI 入=ΣI 出的含义是:进入某一节点的全部电流之际 恒等于流出该节点的全部电流之 . 4. 基尔霍夫第二定律也叫 定律 ,可用字母 表示.其数学表达式.ΣU=0含义是:沿回路绕行一周,沿途各部分 的 恒等于零;数学表达式ΣE=ΣIR 的含义:沿回路绕行一周,沿途各电动势的 恒等于沿途各 两端电压的 . 5.应用基尔霍夫定律列节点电流方程时,若电路中有n 个节点,就可以列出 个 的节点电流方程,若电路 中有m 条支路,应该列出 个 的回路电压方程. 6.如果某复杂电路有3个节点,3个子网孔,5条支路,要采用支路电流法求解各支路电流共应列出其 个方程.其中,节点电流方程 个,回路电压方程 个. 7. 基尔霍定律是进行电路 和 的 的最 的定律.它适合于 电路. 8.如图.有 个节点,其中独立的节点 个,有 条支路;有 个回路,有 网孔. 9.如图,应用支路电流法求解的五个方程应是.(1) (2) (3) （４） （５） ． １０．电路中各点的电位都是 ，参考点而言的．如果事先没有指 ，谈电路中某点电位就毫无意义了．在计算电路中某点电位时，必须首先确定该电路 的 ．电位的高低与计算时绕行 和参考点的 有关，而与绕行的 无关． 二．选择题 Ａ直流电路Ｂ交流电路Ｃ简单电路Ｄ．复杂电路Ｅ．线性电路Ｆ．非线性电路 ２．如图．为某一电路中的一个节点，则Ｉ４是（ ） ３．如图，Ｅ１＝１０Ｖ，Ｅ２＝２５Ｖ，Ｒ１＝５Ω，Ｒ２＝10Ω,I=3A,则I 1与I 2分别是( ) A.1A,2A B.2A,1A C.3A,0A D.0A, 3A 4.如图,E 1=12V,E 2=9V ,R 1=R 6=1Ω,R 2=0.5Ω,R 3=5Ω,R 4=6Ω,R 5=3Ω,则A,B 两点电位( ) A.V A >V B ,B,V A 电路实验三实验报告 实验题目：基尔霍夫定律的验证 实验内容： 1. 用面包板搭接一个电路，熟悉面包板的使用； 2. 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 ； 3. 进一步学会使用万用表。 实验环境： 面包板，数字万用表，色环电阻，学生实验箱（直流稳压电源） 。 实验原理： 使用面包板搭接一个含有两个以上网孔的电路， 测出各支路的电压和各节点的电流， 验 证它们是否满足基尔霍夫定律。 1. 基尔霍夫电流定律： 对电路中任意节点，流入、流出该节点的代数和为零。即 ∑I=0。 2. 基尔霍夫电压定律： 在电路中任一闭合回路，电压降的代数和为零。 即 ∑U=0。 实验记录及结果分析： 实验电路图： 1 i1 i3 R1 R2 ① i2 - U1 + - U3 + 3 i2 i 2 ABM Us_1 5V 1 + U2 R3 2 ABM Us_2 12V - 实验数据： R1 0.859K Ω U1 2.31V i1 -2.33mA R2 1.338K Ω U2 7.37V i2 1.45mA R3 1.032K Ω U3 7.53V i3 3.79mA 实验分析： 1. 对于结点 1：i1-i2+i3=- 2.33mA-1.45mA+ 3.79mA=0.01mA 说明在误差范围内，该结点符合 KCL 定律。 2. 对于回路 1：-U1+U2-Us1=-2.31V+7.37V-5V=0.06V 说明在误差范围内，该回路符合KVL定律。 3. 对于回路2：-U2-U3+Us2=-7.37V-7.53V+15V=0.1V 说明在误差范围内，该回路符合KVL定律。 实验总结： 经过这次实验，我学习到了如果利用面包板搭建电路，面包板上的孔如何实现串并联。 同时，这次实验也巩固了我对万用表的操作，使用万用表比上次更为熟练了。实验结果也验证了KCL与KVL的定律，为以后电路分析加深了印象。 1.4基尔霍夫定律 1、不能用电阻串、并联化简的电路称为__复杂电路_______。 2、电路中的_____每一分支_______称为支路，____3条或3条以上支路___所汇成的交点称为节点，电路中__________闭合的电路______________都称为回路。 3、基尔霍夫第一定律又称为_____________基尔霍夫电流定律_____________，其内容是：________任一时刻，对于电路中任意某一节点，流入该节点的电流之和，恒等于流出该节点的电流之和，数学表达式为：_∑i入=∑i出。 4、基尔霍夫第二定律又称为__基尔霍夫电压定律_，其内容是__任一时刻，对于电路中任一回路各段电压的代数和恒等于零_，数学表达式：________∑u=0_________。 5、基尔霍夫电流定律（KCL）说明在集总参数电路中，在任一时刻，流出（或流入）任一节点或封闭面的各支路电流的代数和为零。 6、基尔霍夫电压定律（KVL）说明在集总参数电路中，在任一时刻，沿任一回路绕行一周，各元件的电压代数和为零。 7、每一条支路中的元件，仅是一只电阻或一个电源。（×） 8、电桥电路是复杂直流电路，平衡时又是简单直流电路。（√） 9、电路中任一网孔都是回路。（√） 10、电路中任一回路都可以称为网孔。（×） 11、在列某节点的电流方程时，均以电流的参考方向来判断电流是“流 入”还是“流出”节点。（√） 12、基尔霍夫电流定律是指沿回路绕行一周，各段电压的代数和一定为零。（×） 13、在节点处各支路电流的参考方向不能均设为流向节点，否则将只有流入节点的电流，而无流出节点的电流。（×） 14、沿顺时针和逆时针列写KVL方程，其结果是相同的。（√） 15、从物理意义上来说，KCL应对电流的实际方向说才是正确的，但对电流的参考方向来说也必然是对的。（√） 16、基尔霍夫定律只适应于线性电路。（×） 17、基尔霍夫定律既适应于线性电路也适用与非线性电路。（√） 18、电路中任意两个结点之间连接的电路统称为支路。（∨） 19、网孔都是回路，而回路则不一定是网孔。（∨） 20、应用基尔霍夫定律列写方程式时，可以不参照参考方向。（×） 21、当回路中各元件电压的参考方向与回路的绕行方向一致时，电压 HUNAN UNIVERSITY 实验报告 科目：电路分析基础 院系: 信息科学与工程学院 专业：物联网工程 学号：201320030111 姓名：任京萍 2014年1月10日 实验三 一、实验目的 1、加深对电路的回路和节点的电流进出和电压的理解； 2、加深对基尔霍夫定律的认识，学会运用节点分析和回路分析的方法分析电路。 二、实验器材 一个直流电压，一个独立电流源，若干现行电阻和若干万用表 三、实验内容 基尔霍夫电流、电压定理的验证。 四、设计目的： 学习使用workbench6.0软件，学习组建简单直流电路并使用仿真测量仪表测量电压、电流。 五、解决方案： 自己设计一个电路，要求至少包括两个回路和两个节点，测量节点的电流代数和与回路电压代数和，验证基尔霍夫电流和电压定理并与理论计算值相比较。 六、实验原理 A）基尔霍夫定理： 1.KCL：对于任一集总电路中的任一节点，在任一时刻，流出或者流进该节点的所有 之路电流的代数和为0； 2.KVL：对于任一集总电路中的任一回路，在沿着该回路的所有支路电压降的代数和 为0； B）仿真电路图 XMM8XMM9 C）电路图电流电压表示 根据基尔霍夫定律，KCL： 1、i1=i3+i4 2、i3+i10=i2 3、i4=i5+i10 4、i1=i2+i5 KVL： 利用节点电压测得回路电压： 按逆时针方向 R4两端电压为U4=（U8-U7）=585.564V R2两端电压为U2=（U9-U8）=228.228V 节点7和9之间的电压为U79（U7-U9）=-813.792V 以上可得：U2+U4+U79=0，可验证基尔霍夫定律。 1.4 基尔霍夫定律 1、不能用电阻串、并联化简的电路称为__复杂电路_______。 2、电路中的_____每一分支_______称为支路，____3条或3条以上支路___所汇成的交点称为节点，电路中__________闭合的电路______________都称为回路。 3、基尔霍夫第一定律又称为_____________基尔霍夫电流定律_____________，其内容是：________任一时刻，对于电路中任意某一节点，流入该节点的电流之和，恒等于流出该节点的电流之和，数学表达式为：_∑i入=∑i出。 4、基尔霍夫第二定律又称为__基尔霍夫电压定律_，其内容是__任一时刻，对于电路中任一回路各段电压的代数和恒等于零_，数学表达式：________∑u=0_________。 5、基尔霍夫电流定律（KCL）说明在集总参数电路中，在任一时刻，流出（或流入）任一节点或封闭面的各支路电流的代数和为零。 6、基尔霍夫电压定律（KVL）说明在集总参数电路中，在任一时刻，沿任一回路绕行一周，各元件的电压代数和为零。 7、每一条支路中的元件，仅是一只电阻或一个电源。（×） 8、电桥电路是复杂直流电路，平衡时又是简单直流电路。（√） 9、电路中任一网孔都是回路。（√） 10、电路中任一回路都可以称为网孔。（×） 11、在列某节点的电流方程时，均以电流的参考方向来判断电流是“流入”还是“流出”节点。（√） 12、基尔霍夫电流定律是指沿回路绕行一周，各段电压的代数和一定为零。（×） 13、在节点处各支路电流的参考方向不能均设为流向节点，否则将只有流入节点的电流，而无流出节点的电流。（×） 14、沿顺时针和逆时针列写KVL方程，其结果是相同的。（√） 15、从物理意义上来说，KCL应对电流的实际方向说才是正确的，但对电流的参考方向来说也必然是对的。（√） 16、基尔霍夫定律只适应于线性电路。（×） 17、基尔霍夫定律既适应于线性电路也适用与非线性电路。（√） 18、电路中任意两个结点之间连接的电路统称为支路。（∨） 19、网孔都是回路，而回路则不一定是网孔。（∨） 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 1 R 2 R 3 + U S1 – + U S2 – E A *1 *2 *3 B C I 1 I 2 I 3 图2.1.1 基尔霍夫定律实验电路 F R 4 R 5 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。 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% 基尔霍夫定律 一.填空题 1.能应用 电路和 电路 的规律进行分析和计算的电路,叫简单电路.这种电路可用 定律进行分析和计算.不能应用 电路和 电路的规律进行分析和计算的电路 叫复杂电路,适用此电路重要定律是 . 2.三个或三个以上电流的汇聚点叫 .两个 节点间的任一电流所经过的路径 叫 .电路中从某一节点出发,任意绕行回到原出发点的闭合路径叫 .最简单的回 路叫 .任何一个独立的回路中,必须至少包含一条其它 中没有用过的 新 . 3. 基尔霍夫第一定律也叫 定律 ,可用字母 表示.其数学表达式Σ.I=0 含义是:进某一 的全部电流之和恒等于零;数学表达式ΣI 入=ΣI 出的含义是:进入某 一节点的全部电流之际 恒等于流出该节点的全部电流之 . 4. 基尔霍夫第二定律也叫 定律 ,可用字母 表示.其数学表达式.ΣU=0 含义是:沿回路绕行一周,沿途各部分 的 恒等于零;数学表达式ΣE=ΣIR 的含义:沿 回路绕行一周,沿途各电动势的 恒等于沿途各 两端电压的 . 5.应用基尔霍夫定律列节点电流方程时,若电路中有n 个节点,就可以列出 个 的节 点电流方程,若电路 中有m 条支路,应该列出 个 的回路电压方程. 6.如果某复杂电路有3个节点,3个子网孔,5条支路,要采用支路电流法求解各支路电流共应列 出其 个方程.其中,节点电流方程 个,回路电压方程 个. 7. 基尔霍定律是进行电路 和 的 的最 的定律.它适合于 电路. 8.如图.有 个节点,其中独立的节点 个,有 条支路;有 个回路,有 网孔. 9.如图,应用支路电流法求解的五个方程应是.(1) (2) (3) （４） （５） ． １０．电路中各点的电位都是 ，参考点而言的．如果事先没有指 ， 谈电路中某点电位就毫无意义了．在计算电路中某点电位时，必须首先确定该电路 的 ．电位的高低与计算时绕行 和参考点的 有关，而与绕行的 无关． 二．选择题 Ａ直流电路Ｂ交流电路Ｃ简单电路Ｄ．复杂电路Ｅ．线性电路Ｆ．非线性电路 ２．如图．为某一电路中的一个节点，则Ｉ４是（ ） ３．如图，Ｅ１＝１０Ｖ，Ｅ２＝２５Ｖ，Ｒ１＝５Ω，Ｒ２＝10Ω,I=3A,则I 1与I 2分别是( ) A.1A,2A B.2A,1A C.3A,0A D.0A, 3A 4.如图,E 1=12V,E 2=9V ,R 1=R 6=1Ω,R 2=0.5Ω,R 3=5Ω,R 4=6Ω,R 5=3Ω,则A,B 两点电位( ) A.V A >V B ,B,V A 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 基尔霍夫定律是电路的基本定律。 1)基尔霍夫电流定律 对电路中任意节点，流入、流出该节点的代数和为零。即∑I=0 2)基尔霍夫电压定律 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 四、实验内容 实验线路如图2-1所示 图2－1 1、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。 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 =0.00792A U FA=0.98V U BA=5.99V U AD=4.04V U DE=0.98V U 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% 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。 八、误差分析 产生误差的原因主要有： （1）电阻值不恒等电路标出值，（以510Ω电阻为例，实测电阻为515Ω）电阻误差较大。 （2）导线连接不紧密产生的接触误差。 （3）仪表的基本误差。 九、实验结论 数据中绝大部分相对误差较小，基尔霍夫定律是正确的电路实验三实验报告_基尔霍夫定律地验证
基尔霍夫定律练习题
实验报告-验证基尔霍夫定理
1.4基尔霍夫定律练习题
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