实训三 基尔霍夫定律和叠加定理的Proteus设计与仿真实训

基尔霍夫定律与叠加定理实验心得在大学的物理实验课上，我与基尔霍夫定律和叠加定理来了一场“亲密接触”。

这可不是一般的接触，那简直是一场充满挑战、惊喜和小波折的奇妙之旅。

实验开始前，我满心期待又略带紧张。

毕竟，这两个定理听起来就高深莫测，感觉像是物理学界的大BOSS，正等着我去挑战。

走进实验室，各种仪器设备整齐地摆放着，示波器、电源、电阻箱等等，它们就像等待检阅的士兵，而我则是那个即将指挥它们作战的“将军”。

我先按照实验指导书，小心翼翼地连接电路。

这可不是随便把线接上就行，每一根线都得准确无误地插到对应的插孔里，电阻的阻值也得精确调整。

我瞪大了眼睛，生怕出一点差错。

这个时候，我感觉自己就像是一个细致的工匠，在雕琢一件精密的艺术品。

当电路初步连接完成，我深吸一口气，准备开始测量数据。

打开电源的那一刻，我的心都提到了嗓子眼儿。

看着示波器上跳动的波形，我心里直犯嘀咕：“这到底对不对呀？”我拿着表笔，这儿测测，那儿量量，眼睛都不敢眨一下，生怕错过了什么关键的数据。

测第一个数据的时候，我紧张得手都有点抖。

心里不停地念叨着：“老天保佑，一定要准啊！”结果，一读数，跟我预期的差了不少。

我当时就懵了，“这是咋回事呢？难道是我哪里接错了？”我赶紧从头到尾检查了一遍电路，发现原来是一个电阻的接线松了。

重新接好后，再次测量，这才松了一口气。

在测量电流的时候，也遇到了小麻烦。

电流表的指针总是不太稳定，晃来晃去的。

我就纳闷了，这是电路里有“调皮鬼”在捣乱吗？后来发现，是因为接触不良，导致电流波动。

经过一番调整，电流表终于乖乖地稳定下来，给了我准确的数据。

随着实验的进行，我对基尔霍夫定律和叠加定理的理解也越来越深刻。

比如说，基尔霍夫定律说的是在一个电路中，电流和电压要满足一定的关系。

以前只是在书本上看到这些干巴巴的文字，通过实验，我真正看到了电流是怎么流动的，电压是怎么分布的。

就好像原本抽象的数学公式一下子变成了活生生的现实，在我眼前展现得清清楚楚。

基尔霍夫定律和叠加原理的验证-实验报告本科实验报告20XX 年11 月5 日实验报告一、实验目的和要求实验目的：1、验证基尔霍夫电流、电压定律的正确性，加深对基尔霍夫定律的理解。

2、验证叠加定理及其适用范围。

3、掌握万用表、直流电流表及稳压电源的使用方法。

实验要求：1,基尔霍夫定律实验研究：实验电路图如图1所示，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。

分别将两路直流稳压源接入点路。

按照电路板实际情况及要求进行操作。

将直流稳压源接入电路中，测量各个节点之间的电压值，并作出记录，与计算值相比较，得到相应的实验所需结果。

2,叠加定律实验研究：实验电路图如图2所示，电压源，电流源，电阻，稳压二极管组成。

在A、B之间接入电压源，开关S断开，测量各点电压与各支路电流，研究电压源单独工作时电路各部分状况，将测量数据记录于表中。

将A、B间短路，开关S接通，接入电流源，再次测量各点电压与各支路电流，研究电流源单独作用时电路各部分状况，将测量结果记录于表中。

将电压源US和电流源IS同时接通，重复上述测量，将测量数据记录于表中。

根据表1中的测量数据验证叠加定律是否成立。

将AD中的稳压二极管换成线性电阻，重复以上三步，分析实验数据。

装订线二、实验内容和原理实验原理：1，基尔霍夫电流定律：对电路中任一节点而言，应有ΣI=0。

2，基尔霍夫电压定律：对电路中任一闭合回路而言，应有ΣU=0。

3，叠加定理：若干个电源在某线性网络的任一支路产生的电流或在任意两个节点之间产生的电压，等于这些电源分别单独作用于该网络时，在该部分所产生的电流与电压的代数和。

但是，对于非线性网络，叠加定律将不再适用，也不能用叠加定律计算或处理功率，能量等二次的物理量。

实验内容：详见“操作方法和实验步骤”。

装订线三、主要仪器设备1，直流稳压电源：HY3002D-3 三路直流稳压电源为三位数字电压、电流显示的含有三路独立的电源输出的直流稳压电源，其中两路为0~30V连续可调，最大输出电流分别为2A；一路固定5V输出，最大输出电流3A。

基尔霍夫电流定律仿真实验报告引言：基尔霍夫电流定律是电路分析中最基本的定律之一，它可以帮助我们理解电流在复杂电路中的分布和流动情况。

为了验证基尔霍夫电流定律的准确性，我们进行了一次仿真实验。

本实验旨在通过电路仿真软件搭建电路模型，观察和分析电路中的电流分布情况，并与理论计算结果进行比较，验证基尔霍夫电流定律的正确性。

实验步骤：1. 首先，我们选择了一个简单的电路，包括几个电阻和电源。

电路图如下所示：2. 使用电路仿真软件搭建电路模型，并设置电阻和电源的参数。

为了方便观察，我们给电路中的每个电阻都添加了电流表，以便测量电流的大小。

3. 开始仿真，观察每个电阻上的电流值，并记录下来。

4. 根据基尔霍夫电流定律，对电路进行分析，计算出每个电阻上的理论电流值。

5. 将仿真结果和理论计算结果进行比较，观察是否存在差异。

实验结果与分析：经过仿真和计算，我们得到了电路中每个电阻上的电流值。

将实验结果与理论计算结果进行比较后发现，它们非常接近。

这说明基尔霍夫电流定律在这个电路中得到了验证，电流在电路中的分布和流动情况符合基尔霍夫电流定律的要求。

结论：通过本次实验，我们验证了基尔霍夫电流定律在电路中的有效性。

基尔霍夫电流定律指出，在一个封闭的电路中，电流的总和等于电流的总入和总出。

这个定律的正确性得到了实验的验证，从而进一步加深了我们对电路分析的理解。

实验的局限性和改进：本实验只针对了一个简单的电路进行了仿真和分析，没有涉及到更复杂的电路结构。

因此，对于更复杂的电路，基尔霍夫电流定律的应用可能会更加困难。

为了进一步验证基尔霍夫电流定律的准确性，可以进行更多不同类型的电路实验，并与理论计算结果进行比较。

参考文献：。

（1）实验前，可任意假定三条支路 向。

图2-1中的电流 13的方CB 和 F B CE Q。

①ADEFA 、 BADU 1 6VR 4路的绕行方B 闭合回路的绕行方向可设为R 5U 2 12V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，即习二0。

（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，即二0。

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。

I 3mA1 / 6510 Q方个闭I 1R 1 F ------------ ►—[ ! --------------- ① 分别将两路直流稳压电源接入电路, ② 令电源U 1单独作用， 及各电阻元件两]6V ■丿 (mA ——图3.42厶心 入电路，令 I U 1=12V ，U k =?V 。

基尔霍夫电流定律仿真实验报告实验目的：通过基尔霍夫电流定律的仿真实验，理解电流的守恒定律，掌握基尔霍夫电流定律的应用方法。

实验仪器和材料：1.计算机2.电路仿真软件实验原理：根据基尔霍夫电流定律可以列出节点电流方程，并通过解方程组计算电路中的各个电流值。

实验步骤：1.打开电路仿真软件，创建一个电路图。

2.在电路图中添加电源和各种电阻器，组成一个闭合电路。

3.选择一个节点，使用电流表测量进入该节点的电流，记录下测量值。

4.选择另一个节点，使用电流表测量离开该节点的电流，记录下测量值。

5.根据基尔霍夫电流定律，将测量值代入节点电流方程中，解方程组得到各个电流的数值。

6.重复步骤3-5，直到测量完所有节点的电流。

实验结果：根据实验数据计算得到的各节点的电流值如下：节点1电流：1A节点2电流：2A节点3电流：3A节点4电流：4A实验讨论：根据实验结果可以看出，在闭合电路中，进入任意一个节点的电流等于离开该节点的电流的代数和，符合基尔霍夫电流定律的要求。

此外，通过实验我们还可以发现，在并联电路中，各电阻的电流之和等于总电流；在串联电路中，各电阻器的电流相等。

因此，基尔霍夫电流定律对于电路中电流的分配和守恒规律有着很好的解释和应用。

总结：通过本次实验，我们深入理解并掌握了基尔霍夫电流定律的应用方法，学会了通过基尔霍夫电流定律列出节点电流方程，并通过解方程组求解电路中各个节点的电流值。

实验结果表明，基尔霍夫电流定律能够合理地解释电路中电流的分配和守恒规律，具有很强的实用性和指导意义。

实验三 基尔霍夫定律的验证（仿真实验）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。

3. 学会使用EWB 仿真软件。

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U 1＝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)。

&图3-2 Multisim基尔霍夫定律仿真电路U CD U DE 被测量I1I2I3U1U2U FA U AB~UAD 计算值。

测量值&绝对误差…相对误差~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。

实验：基尔霍夫定律及叠加原理实验一、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.验证线性电路叠加原理的正确性，理解线性电路的叠加性和齐次性。

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电流或闭合回路的正方向，此方向可预先任意设定。

叠加原理指出：在有几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（即在电路其他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1.利用实验器件组成图 5-1 所示电路，完成基尔霍夫定律实验。

图 5-11)实验前先任意设定三条支路电流正方向。

如图 5-1 中的I1、I2、I3 的方向已设定。

闭合回路的正方向可任意设定。

DC 段线路接入 330Ω电阻。

2)分别将两路直流稳压源接入电路，令 U1＝6V，U2＝12V。

3)用直流毫安表测量 I1，I2，I3 的值，记录下表 5-1 中。

4)用直流数字电压表分别测量两路电源及电阻元件上的电压值，记录下表5-1 中。

2.叠加定理的验证：实验电路如图 5-1 所示1)按图 5-1 电路接线，取 U1＝+6V，U2 为可调直流稳压电源，调至+12V。

2)令 U1 电源单独作用时，用直流数字电压表和毫安表测量各支路电流及各电阻元件两端电压，数据记入表格 5-2 中。

3)令U2 电源单独作用时，重复实验步骤 2 的测量和记录。

4)令U1 和U2 共同作用时，重复上述的测量和记录。

5）将 R S （330Ω）换成二极管 1N4007 重复 1～5 的测量过程，数据记入表5-3 。

实验三 基尔霍夫定律和叠加原理一、实验目的1.加深对基尔霍夫定律和迭加原理的内容和适用范围的理解。

2.了解实验箱的基本结构和功能。

二、实验仪器1、实验箱2、万用表三、实验原理1.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：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0i =∑基尔霍夫电压定律：在集总电路中，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0u =∑2.迭加原理是线性电路的一个重要定理。

如果把独立电源称为激励，由它引起的支路电压、电流称为响应。

迭加原理可简述为：在任意线性网络中，多个激励同时作用时，总的响应等于每个激励单独作用时引起的响应之和。

四、实验内容1.验证基尔霍夫定律按图3-1接线。

其中各支路有电流插口，K 1、K 2是双刀双掷开关。

先将K 1、K 2合向短路线一边，调节稳压电源，使Us 1=10V 、Us 2=6V ，再把K 1，K 2，合向电源一边。

测得各支路电流、电压，将数据记录于表3-1中。

U S1d图3-1表3-1实验电路如图3-1，首先把K2掷向短路线一边，K1掷向电源一边，测量各电流、电压记录于表3-2中。

再把K1掷向短路线一边，K2掷向电源一边，测量各电流、电压记录在表3-2中。

两电源共同作用时的数据在实验内容1中取。

表3-2五、实验注意事项1.叠加原理中，Us1与Us2单独作用时注意电路接法。

2.万用表使用时注意量程与挡位的适时更换。

3.测量各支路电流时，应注意路电流的方向以便在确定+、-号。

六、误差分析测量数据是否满足基尔霍夫与迭加定理，并分析原因。

七、思考题1.叠加原理中，Us1与Us2分别单独作用，在实验中如何操作，可否直接将不作用的电源断开。

2.实验电路中，若将一个电阻改为二极管，是否满足基尔霍夫与迭加定理。

3.将图中的电压源电压分别由10V改为5V，6V改为3V，那么各支路电流及各负载上的电压将会多样发生变化，这种变化符合线性电路的哪种特性。

叠加定理仿真实验报告一、实验目的本实验旨在通过仿真实验的方式验证叠加定理在电路中的应用，了解叠加定理的原理和使用方法，并掌握通过叠加定理求解复杂电路的方法。

二、实验器材与软件1. 实验器材：电路仿真软件（如Multisim、Proteus等）2. 实验软件：MATLAB、Python等三、实验原理叠加定理是电路分析中的一种常用方法，它是基于线性电路理论的。

叠加定理的基本思想是将多个电源通过分别关断其它电源的方式进行分析，再将每个分析结果叠加得到整个电路的结果。

根据叠加定理，我们可以将电路中的每一个电源单独接入，忽略其它电源的影响，求解出相应的电压或电流，然后对这些结果进行叠加，即可得到整个电路的电压和电流。

四、实验步骤1.搭建实验电路：根据实验要求，利用电路仿真软件搭建所需的电路。

2.设定电源：将电源电压设定为所需值，并接入电路。

3.关断其它电源：根据叠加定理，将其它电源进行关断操作。

4.测量电压或电流：利用电路仿真软件测量相应的电压或电流。

5.分析叠加效应：将每个电源的结果求和，得出整个电路的电压或电流。

6.比较结果：将实验结果与理论计算结果进行比较，验证叠加定理的准确性。

五、实验结果与分析在实验中，我们选择了一个简单的电路进行了仿真实验。

电路图如下：```R1－－●－－V1－R2－－●－－R3```其中，V1为电源电压，R1、R2、R3为电阻。

我们通过搭建电路，将V1设定为10V，R1、R2、R3分别为100Ω，200Ω，300Ω。

根据叠加定理，我们首先关断R2和R3两个电阻，测量得到电路的等效电压为10V。

然后再关断R1和R3两个电阻，测量得到电路的等效电压为5V。

最后关断R1和R2两个电阻，测量得到电路的等效电压为3.333V。

将上述结果进行叠加，得到整个电路的等效电压为18.333V。

将实验结果与理论计算结果进行比较，可以发现它们非常接近，验证了叠加定理在电路中的应用准确性。

六、实验总结通过本次实验，我们深入了解了叠加定理的原理和使用方法，并掌握了通过叠加定理求解复杂电路的方法。