基尔霍夫定律的验证(精)
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一、实验目的与要求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,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、实验原理与仪器(一)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。
(二)实验仪器1、万用表2、ZT-DL YL 配件板3、ZT-DL YL 基尔霍夫定律/叠加原理实验板三、实验步骤及过程1.基尔霍夫定律实验验证各节点∑I=0 以及各闭合回路∑U=0, 按图3-1接线。
图3-1 基尔霍夫定律实验接线(1)实验前,可任意假定三条支路电流的参考方向及三个闭合回路的绕行方向。
图3-1中的电流I1、I2、I3的方向已设定,闭合回路的正方向可任意设定。
(2)分别将两路直流稳压电源调至U1=6V,U2=12V。
(3)将配件板上的数字毫安表分别接入三条支路中,测量支路电流,数据记入表1。
12V45图 8-12实验五 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1、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,它们分别用来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正号,流入结点的电流取负号;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8-1所示。
2、检查、分析电路的简单故障电路常见的简单故障一般出现在连线或元件部分。
连线部分的故障通常有连线接错,接触不良而造成的断路等;元件部分的故障通常有接错元件、元件值错,电源输出数值(电压或电流)错等。
故障检查的方法是用用万用表(电压档或电阻档)或电压表在通电或断电状态下检查电路故障。
(1)通电检查法:在接通电源的情况下,用万用表的电压档或电压表,根据电路工作原理,如果电路某两点应该有电压,电压表测不出电压,或某两点不应该有电压,而电压表测出了电压,或所测电压值与电路原理不符,则故障必然出现在此两点间。
(2)断电检查法:在断开电源的情况下,用万用表的电阻档,根据电路工作原理,如果电路某两点应该导通而无电阻(或电阻极小),万用表测出开路(或电阻极大),或某两点应该开路(或电阻很大),而测得的结果为短路(或电阻极小),则故障必然出现在此两点间。
本实验用电压表按通电检查法检查、分析电路的简单故障。
三、实验设备1、MEL -06组件 (含直流数字电压表、直流数字毫安表)2、恒压源(含+6V ,+12V ,0~30V 可调)3、EEL -30组件(含实验电路)四、实验内容 实验电路如图8-1所示,图中的电源U S1用恒压源中的+6V 输出端,U S2用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)。
实验一 基尔霍夫定律一、实验目的1.用实验数据验证基尔霍夫定律的正确性; 2.加深对基尔霍夫定律的理解; 3.熟练掌握仪器仪表的使用方法。
二、实验原理基尔霍夫定律是电路的基本定律之一,它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,即应能分别满足基尔霍夫电流定律和电压定律。
基尔霍夫电流定律(KCL ):在集总参数电路中,任何时刻,对任一节点,所有各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。
基尔霍夫电压定律(KVL ):在集中参数电路中,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∑U=0通常约定:凡支路电压或元件电压的参考方向与回路绕行方向一致者取正号,反之取负号。
三、实验内容实验线路如图1.1所示。
1. 实验前先任意设定三条支路的电 流参考方向,如图中的I 1、I 2、I 3所示。
2. 分别将两路直流稳压电源接入电 路,令u 1=6V ,u 2 =12V ,实验中调好后保 持不变。
3.用数字万用表测量R 1 ~R 5 电阻元 图 1.1基尔霍夫定律线路图注意图中E 和F 互换一下 件的参数取50~300Ω之间。
4.将直流毫安表分别串入三条支路中,记录电流值填入表中,注意方向。
5.用直流电压表分别测量两路电源及电阻元件上的电压值,记录电压值填入表中。
四、实验注意事项1.防止在实验过程中,电源两端碰线造成短路。
2.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(电流为负值时),此时必须调换电流表极性,重新测量,R 4R 5u 1u 2此时指针正偏,但读得的电流值必须冠以负号。
五、实验报告内容1、根据实验数据,选定实验电路中的任一个节点,验证KCL 的正确性。
选定A 点,列式计算利用三个电流值验证KCL 正确性。
实验数据!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。
【实验名称】基尔霍夫定律的验证【实验目的】验证基尔霍夫定律的正确性。
学会测定电路的开路电压与短路电流;加深对参考方向的理解。
【实验仪器】直流稳压电源(两台),分别为12V和6V;万用表(一台);标准电阻(三个),分别为100Ω、100Ω和430Ω。
【实验原理】基尔霍夫电流定律:电路中任意时刻,流进和流出节点电流的代数和为零。
基尔霍夫电压定律:电路中任意时刻,沿闭合回路的电压的代数和为零。
【实验内容】按照图1所给的电路图搭建电路。
【实验步骤】1.验证电流定律用万用表测量R1支路电流I1。
用万用表测量R2支路电流I2。
用万用表测量RL支路电流IL。
将上述所得数据填写到表1中(单位:mA)。
2.验证电压定律用万用表分别测出各支路的电压Uab、Ubc、Ucd、Uda。
注意电压表正负接线。
记录数值,填入表2中(单位:v)。
图1 实验电路实验报告(一)填写数据表格(二)实验结论1、电路中任意时刻,流进和流出节点电流的代数和为零。
即:I1+I2+IL=02、电路中任意时刻,沿闭合回路的电压的代数和为零。
即:Uab+Ubc+Ucd+Uda=0误差分析:1、电路中电阻阻值与标示值有差异(430欧电阻值实测为435欧)阻值误差产生的差异;2、导线连接点因存在接触电阻产生误差;3、仪表存在的基本误差4、串接电流表电表本身阻值及导线存在的阻值产生误差(3)用表1和表2中实验测得数据验证基尔霍夫定律实验结论:数据中大部分相对误差较小,基尔霍夫定律是正确的。
求:I1 ; I2 ; IL ?I1=0.01875A ;I2=0.020625A ;IL=0.039375A。
基尔霍夫定律的验证一、实验目的 1. 验证基尔霍夫电流定律(KCL )和电压定律(KVL )。
2. 通过电路中各点电位的测量加深对电位、电压及它们之间关系的理解。
二、原理与说明1.基尔霍夫电流定律(KCL )在任一时刻,流入同一节点的电流的代数和恒等于零,即: ΣI=0 Σ或ΣII 入=ΣI 出 此时,若取流出节点的电流为正,则流入节点的电流为负。
它反映了电它反映了电流的连续性。
流的连续性。
说明了节点上各支路电流的约束关系,它与电路中元件的性质无关。
要验证基式电流定律,要验证基式电流定律,可选一电路节点,可选一电路节点,并约定流入或流出该节点的电流为正,将测得的各电流代入式加以验证。
2.基尔霍夫电压定律(KVL )在任一时刻,集中参数电路中任一回路上全部元件两端电压代数和恒等于零,即: ΣU=0 它说明了电路中各段电压的约束关系,它与电路中元件的性质无关。
通常规定凡支路或元件电压的参考方向与回路绕行方向一致者取正号,反之取负号,然后测得一个网孔中的各个元件的电压,计算电压和是否为零。
三、实验仪器两个直流稳压电源(12V 5V ) 数字万用表电阻(910Ω 3070Ω 1930Ω 980Ω)四、实验电路及数据节点一I1(mA)I2(mA)I3(mA)ΣI 测量值-0.2mA 1.9mA -1.6mA 0.1mA节点二I1 I2 I4 ΣI测量值0.2mA -1.9mA 1.4mA -0.3mA回路一V1 UR1 UR3 ΣU 测量值-5V 0.52V 4.53V 0.05V回路二V2 UR2 UR3 UR4 ΣU 测量值-12V 5.67V 4.53V 1.51V -0.29V五、实验总结1.在误差允许范围内,kcl kvl 成立2.注意事项:(1)搭建面包板上的电路时要插入得深一些,否则会有断路(2)数字万用表选择档位时要注意直交流(3)直流电流测量时要先将电路断开将其串联在电路里面(4)学会烧坏的数字万用表的保险丝的更换。
实验一基尔霍夫定律的验证一、实验目的1.通过实验验证基尔霍夫电流定律和电压定律,巩固所学理论知识。
2.加深对参考方向概念的理解。
二、器材设备1.电路原理实验箱KHDL-1A,导线若干;2.数字式万用表。
三、实验原理基尔霍夫定律是电路理论中最基本也是最重要的定律之一。
它概括了电路中电流和电压分别遵循的基本规律。
它包括基尔霍夫节点电流定律(KCL)和基尔霍夫回路电压定律(KVL)。
基尔霍夫节点电流定律:电路中任意时刻流进(或流出)任一节点的电流的代数和等于零。
其数学表达式为:∑=0I(1-1)i该定律阐述电路任一节点上各支路电流间的约束关系,这种关系,与各支路上元件的性质无关,不论元件是线性的或是非线性的,含源的或是无源的,时变的或时不变的。
基尔霍夫回路电压定律:电路中任意时刻,沿着任一节闭合回路,电压的代数和等于零。
其数学表达式为:∑=0U(1-2)i该定律阐明了电路任一闭合回路中各电压的约束关系,这种关系间仅与电路结果有关,而与构成回路的各元件的性质无关,不论这些元件是线性的或是非线性的,含源的或是无源的,时变的或时不变的。
电路的参考方法:KCL和KVL表达式中的电流和电压都是代数量。
它们除具有大小之外,还有其方向,其方向是以它量值得正、负表示的。
为研究问题方便,人们通常在电路中假定一个方向为参考,称为参考方向。
当电路中的电流(或电压)的实际方向与参考方向相同时取正值,其实际方向与参考方向相反时取负值。
例如,测量某节点各支路电流时,可以假设电流参考方向为流入该节点。
那么,当将电流表的负极接到该节点上,而将电流表正极分别串入各条支路时,若电流表读数为正,说明该支路电流是流入节点的,与参考方向相同,取其值为正。
若电流表读数为负,说明该支路电流是流出节点的,与参考方向相反,这时,应倒换电流表极性重新测量,并取测量值为负值。
同样,测量某闭合电路各电压时,也应假定某一绕行方向未参考方向,按绕行方向测量各电压时,若电压表读数为正时,则该电压取正值,反之取负值。
基尔霍夫定律的验证实验报告一、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=02)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、实验设备序号名称型号与规格数量备注1 可调直流稳压电源0~30V 12 直流数字电压表 13 直流数字毫安表 1四、实验内容实验线路如图2-1所示图2-11、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。
被测量I1(mA)I2(mA)I3(mA)E1(V)E2(V)U FA(V)U AB(V)U AD(V)U CD(V)U DE(V)计算值 1.93 5.99 7.92 6.00 12.00 0.98 -5.99 4.04 -1.97 0.98测量值 2.08 6.38 8.43 6.00 11.99 0.93 -6.24 4.02 -2.08 0.97相对误差7.77% 6.51% 6.43% 0% -0.08% -5.10% 4.17% -0.50% -5.58% -1.02%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 =0.00792AU FA=0.98V U BA=5.99V U AD=4.04V U DE=0.98VU 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)=-0.08%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。
实验2.基尔霍夫定律验证基尔霍夫定律是基础电路学中非常重要的定律之一,它是描述电路中电流和电压关系的基础性规律。
在实验2中,我们将通过实验验证这一定律。
实验原理:基尔霍夫定律分为节点定律和回路定律两个部分。
1.节点定律:电路中的每个节点,电流进入等于电流出去,即:∑I=02.回路定律:电路中的任何一条回路,电压降相等于电压升,即:其中,∑表示对电路中所有元件执行求和运算。
实验器材:电阻箱、万用表、干电池、导线、开关。
实验步骤:1.拼装电路将干电池的正极和负极分别接到开关的两端,此时开关处于关闭状态。
然后将一个电阻放在开关的两端并连接好导线。
最后将另一个电阻横向放在拼装好的电路上,连接好导线。
2.测量电路中各元件的电压和电流使用万用表分别测量电路中开关处的电压、电路中两个电阻的电压、以及电路中两个电阻的电流,并记录下数据。
首先,根据回路定律,计算电路中两个电阻的电压之和,应该等于干电池的电压,即:V1+V2=EI1+I2=I将实验数据代入上述两个公式中,如果计算结果相等,则说明基尔霍夫定律得到了验证。
实验注意事项:1.在测量电路中各元件的电压和电流时,应该分别测量,避免发生电短路或发热等现象。
2.在连接导线时应该牢固可靠,避免松动或接触不良。
为了避免实验短路或者电阻不好连接,可以戴上手套防止触电。
总结:基尔霍夫定律是电路中的基础性定律,本实验通过实际测量验证了基尔霍夫定律的有效性。
在电路设计和电路维修过程中,合理应用基尔霍夫定律,可以更准确地分析电路中的电流和电压关系,提高电路的稳定性和可靠性。
基尔霍夫定律的验证的实验报告实验报告:基尔霍夫定律的验证引言:基尔霍夫定律是电路领域中最重要的定律之一,它描述了电路中电流和电压的分布关系。
基尔霍夫定律分为基尔霍夫第一定律和基尔霍夫第二定律。
基尔霍夫第一定律也被称为电流定律,它指出电路中流入节点的电流等于流出该节点的电流的代数和。
基尔霍夫第二定律也称为电压定律,它指出在闭合回路中的每个回路上,电压的总和等于电压源提供的电压之和。
本实验旨在验证基尔霍夫定律。
实验目的:1.验证基尔霍夫第一定律(电流定律);2.验证基尔霍夫第二定律(电压定律);3.掌握基尔霍夫定律在电路分析中的应用。
实验器材:1.直流电源;2.电阻器组成的电路板;3.数字电压表;4.数字电流表。
实验步骤:1.搭建一个简单的电路,包含一个电源、两个电阻和一个开关。
2.打开电源,将数字电流表连接到电路中,测量闭合回路中的电流。
3.记录每个电阻两端的电压。
4.切换电路中的开关,重新测量闭合回路中的电流。
5.记录新的每个电阻两端的电压。
实验结果:1.第一次测量得到的电流为I1;2.第一次测量得到的电阻1两端的电压为V1,电阻2两端的电压为V2;3.第二次测量得到的电流为I2;4.第二次测量得到的电阻1两端的电压为V3,电阻2两端的电压为V4实验数据处理:1.根据基尔霍夫第一定律,电流进出节点的代数和应为零。
因此,根据实验数据可得到以下方程式:I1=I22.根据基尔霍夫第二定律,用闭合回路中的电压之和等于电压源提供的电压之和。
因此,根据实验数据可得到以下方程式:V1+V2=V3+V4实验讨论:通过实验数据的分析,我们可以得出结论:1.在实验误差范围内,基尔霍夫第一定律(电流定律)得到验证;2.在实验误差范围内,基尔霍夫第二定律(电压定律)得到验证;3.基尔霍夫定律在电路分析中具有重要应用价值,可以用于解决电路中的复杂问题。
结论:本实验通过测量电流和电压的值,验证了基尔霍夫定律在电路中的应用。
(精选)验证基尔霍夫定律的电路图在这个电路图中,我们有一个电池和三个电阻器。
电池通过电线与电阻器1相连,电阻器1再通过电线与电阻器2相连。
电阻器2和电阻器3之间也有一条电线相连,最终电路通过电阻器3与电池相连。
验证基尔霍夫定律的第一步是应用基尔霍夫定律I:总电流等于电路中每个段的电流之和。
在这个电路图中,我们可以使用欧姆定律来计算每个电阻器的电流,这取决于电阻器的电阻和电池的电动势。
假设电池的电动势为12V,电阻器1的电阻为2Ω,电阻器2的电阻为3Ω,电阻器3的电阻为4Ω。
根据欧姆定律,我们可以计算出电阻器1,2和3中的电流分别为6A、4A和3A。
现在我们可以验证基尔霍夫定律I是否成立。
总电流等于电路中每段的电流之和:总电流 = 6A + 4A + 3A总电流 = 13A这个结果与电池的电动势相吻合,因为总电流等于电池提供的电流。
接下来,我们可以验证基尔霍夫定律II:电路中每个节点的电流之和等于零。
在上面的电路图中,我们可以找到两个节点:一个位于电池和电阻器1之间,另一个位于电阻器2和电阻器3之间。
我们可以使用基尔霍夫定律II来验证这两个节点是否成立。
首先,我们来验证第一个节点。
这个节点有两个连接的电流,一个是电池提供的电流,另一个是通过电阻器1流向电阻器2的电流。
这两个电流的方向是相反的,因为电池会提供正向电流,而电阻器1会产生负向电流。
因此,我们可以写出方程:电池电流 - 电阻器1的电流 = 012V / 2Ω - 6A = 0这个方程式成立,因为左边和右边都是6A。
接下来,我们来验证第二个节点。
这个节点有两个连接的电流,一个是通过电阻器2流向电阻器3的电流,另一个是从电阻器3返回电池的电流。
这两个电流的方向都是正向的,因此它们应该相加等于零。
因此,我们可以写出方程:电阻器2的电流 + 电阻器3的电流 = 04A + 3A = 0这个方程式成立,因为左边和右边都是7A。
通过基尔霍夫定律的两个方面的验证,我们可以得到结论:这个电路图中的基尔霍夫定律成立,电流在电路中的流动是符合规律的。
基尔霍夫定律的验证的实验报告一、实验目的1、验证基尔霍夫电流定律(KCL)和基尔霍夫电压定律(KVL)。
2、加深对电路中电流和电压关系的理解。
3、熟悉电路实验仪器的使用方法。
二、实验原理(一)基尔霍夫电流定律(KCL)基尔霍夫电流定律指出:在任何一个节点上,流入节点的电流之和等于流出节点的电流之和。
即:∑I 入=∑I 出。
(二)基尔霍夫电压定律(KVL)基尔霍夫电压定律表明:在任何一个闭合回路中,各段电压的代数和等于零。
即:∑U = 0 。
三、实验仪器与设备1、直流电源:提供稳定的电压输出。
2、数字万用表:用于测量电流和电压。
3、电阻箱:可调节电阻值。
4、实验电路板:用于搭建电路。
5、连接导线若干。
四、实验内容与步骤(一)实验电路的搭建按照给定的电路图,在实验电路板上正确连接电路元件,确保连接牢固,无短路或断路现象。
(二)测量电流1、设定直流电源的输出电压。
2、将数字万用表调至电流测量档,分别测量流入和流出各个节点的电流,并记录数据。
(三)测量电压1、将数字万用表调至电压测量档。
2、沿着闭合回路,依次测量各段电路的电压,并记录数据。
(四)改变电阻值改变电阻箱的电阻值,重复上述电流和电压的测量步骤。
(五)数据记录设计合理的数据表格,将测量得到的电流和电压数据准确记录。
五、实验数据记录与处理(一)电流数据记录|节点|流入电流(mA)|流出电流(mA)||||||A|_____|_____||B|_____|_____||C|_____|_____|(二)电压数据记录|回路|各段电压(V)|||||回路 1|_____||回路 2|_____|(三)数据处理1、对于每个节点,验证流入电流之和是否等于流出电流之和。
2、对于每个闭合回路,验证各段电压的代数和是否等于零。
六、实验结果与分析(一)基尔霍夫电流定律(KCL)验证结果通过对实验数据的分析,发现各个节点的流入电流之和均等于流出电流之和,验证了基尔霍夫电流定律的正确性。
实验一基尔霍夫电流定律的验证实验一、实验目的1、通过实验验证基尔霍夫电流定律,巩固所学的理论知识。
2、加深对参考方向概念的理解。
二、实验原理1、基尔霍夫定律:基尔霍夫电流定律为ΣI = 0 ,应用于节点。
基尔霍夫定律是分析与计算电路的基本重要定律之一。
图1-1 两个电压源电路图图1-2 基尔霍夫电流定律2、基尔霍夫电流定律(Kirchhoff's Current law)可简写为KCL:基尔霍夫电流定律,在任一瞬时,流向某一节点的电流之和应该等于由该节点流出的电流之和。
就是在任一瞬时,一个节点上电流代数和恒等于零。
在图1-1所示电路中,对节点a图1-2可以写出I1 + I2 = I3或I1 + I2 -I3 = 0即ΣI = 03、参考方向:为研究问题方便,人们通常在电路中假定一个方向为参考,称为参考方向。
(1) 若流入节点的电流取正号,则流出节点的电流取负号。
(2) 任一回路中,凡电压的参考方向与回路绕行方向一致者,则此电压的前面取正号,电压的参考方向与回路绕行方向相反者,前面取负号。
(3) 任一回路中电流的参考方向与回路绕行方向一致者,前面取正号,相反者前面取负号。
在实际测量电路中的电流或电压时,当电路中所测的电流或电压的实际方向与参考方向相同时取正值,其实际方向与参考方向相反时取负值。
三、实验内容及步骤KCL定律实验即在EWB界面上绘制如图1-3所示的电路图,通过软件仿真的方法验证KCL定律的正确性。
对于该电路图来讲,两个直流电源E1、E2共同作用于电路中,设定电流I1、I2为流入结点a的方向,电流I3为流出结点a的方向,根据前述参考方向的定义,在列写KCL方程时,I1、I2、I3前分别应取“+”、“+”、“-”号,则对结点a列KCL 方程可得:ΣI =I1 + I2-I3=0(上式中的I1、I2、I3分别对应图上R1、R2、R3支路的电流)故若用电流表测得的电流值符合上式,则KCL定律得证。
实验一 基尔霍夫定律的验证一、实验目的1. 验证基尔霍夫定律的正确性,加深对基尔霍夫定律的理解。
2. 掌握使用直流电工仪表测量电流、电压的方法。
3. 学会应用电路的基本定律,分析、查找电路故障的一般方法。
二、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多个元件两端的电压,应能分别满足基尔霍夫电流定律和电压定律。
即: 对电路中任何一个节点而言,应满足ΣI =0; 对电路中任何一个闭合回路而言,应满足ΣU =0。
运用上述定律时,必须注意电流、电压的实际方向和参考方向的关系。
2. 依据基尔霍夫定律和欧姆定律可对电路的故障现象进行分析,准确定位故障点。
若在一个接有电源的闭合回路中,电路的电流为零,则可能存在开路故障;若某元件上有电压而无电流,则说明该元件开路;若某元件上有电流而无电压,说明该元件出现了短路故障。
三、实验内容1. 先任意设定三条支路的电流参考方向,如图1-2所示。
三个回路的正方向可设为ADEFA 、BADCB 、FBCEF 。
图1-1 实验电路2. 分别将两路直流稳压源接入电路,令E 1=6V ,E 2=12V 。
3. 将电流插头的两端接至数字毫安表的“+、-”两端, 将电流插头分别插入三条支路的三个电流插座中,读出并记录各电流值。
图1-2是电流插头插座的U U 2F1N40071用法示意。
4. 用直流数字电压表分别测量、并记录两路电源及电阻元件上的电压值。
5. 分别按下故障开关A 、B 、C ,借助电压表、电流表,找出电路的故障性质和故障点。
图1-2 使用插头插座测量电流表1-1 测量数据及计算值电流单位: mA 电压单位:V表1-2 故障分析记录四、实验设备电流插座五、注意事项1. 测量验证基尔霍夫定律的数据时,三个故障开关均不按下,即不设人为故障。
2. 实验电路中的开关K3应向上,拨向330Ω侧。
3. 测量电压时应注意表棒的使用。
测U AB,应该用数字直流电压表的正表棒(红色)接A点,负表棒(黑色)接B点,否则记录测出的数值时,必须添加一负号。
实验二基尔霍夫定律的验证(验证性)一、实验目的验证基尔霍夫定律。
二、实验器材1.可调直流稳压电源2.直流数字毫安表3.直流数字电压表4、电路基础试验箱三、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。
基尔霍夫电流定律与支路上接的元件种类无关, 对线性电路或是非线性电路都适用。
基尔霍夫电流定律不仅适用于电路节点, 还可以推广运用于电路中的任一假设封闭面。
如下图所示椭圆形封闭面所包围的电路, 有3条支路与电路的其它部分相连接, 其电流为I1、I2、I3, 则I1 + I2+ I3=0因为对一个封闭面来说, 电流仍然必须是连续的, 因此流经该封闭面电流的代数和也应该为零。
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。
基尔霍夫电压定律可以这样理解:在电路中环绕任意闭合路径一周, 所有电压降的代数和必须等于所有电压升的代数和。
如下图所示:四、实验电路图图2-1验证基尔霍夫定律和叠加定理的原理图如上图2-1, 电流I1+I2-I3=0时符合基尔霍夫电流定律, UAB+UBC+UCD+UDE+UEF+UFA=0时符合基尔霍夫电压定律。
五、实验过程1.验证基尓霍夫定律的操作过程实验准备: 将可调电源中的两路“0~30V可调输出”直流可调稳压电源的输出调至最小(调节旋钮轻轻逆时针旋到底), 并将恒流源的输出粗调旋钮拨到2mA档, 输出细调旋钮调至最小。
将电源转接箱和其下方的“AC220V输出”通过所带的插头连接线连接电源插孔, 并将电源转接箱电源插孔通过红、蓝粗线和可调电源及测量仪表一的电源插孔相连(L与L用红线连接, N与N用蓝线连接)。
实验步骤:(1) 将测量仪表一中的直流电压表并接在可调电源两端, 打开电源开关, 分别调节两路可调电源的输出旋钮, 用直流电压表监测使两路可调电源的输出分别为E1=6V、E2=12V, 然后断开电源开关。
《电工学》基尔霍夫定律的验证实验一、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、学习电位的测量方法,加深对电位、电压概念的理解。
3、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。
它包括基尔霍夫电流定律(KCL)和基尔霍夫电压定律(KVL)。
1、基尔霍夫电流定律对电路中的任一节点,各支路电流的代数和等于零,即∑ I = 0 。
此定律阐述了电路任一节点上各支路电流间的约束关系,且这种约束关系与各支路元件的性质无关,无论元件是线性的或非线性的、含源的或无源的、时变的或非时变的。
2、基尔霍夫电压定律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∑U = 0 。
此定律阐述了任一闭合电路中各电压间的约束关系,这种关系仅与电路结构有关,而与构成电路的元件性质无关,无论元件是线性的或非线性的、含源的或无源的、时变的或非时变的。
3、参考方向 KCL、KVL 表达式中的电流和电压都是代数量,除具有大小外,还有方向,其方向以量值的正负表示。
通常,在电路中要先假定某方向为电流和电压的参考方向。
当它们的实际方向与参考方向相同时,取值为正;相反时,取值为负。
4、电位参考点测量电位首先要选择电位参考点,电路中某点的电位就是该点与参考点之间的电压。
电位参考点的选择是任意的,且电路中各点的电位值随所选电位参考点的不同而变,但任意两点间的电位差即电压不因参考点的改变而变化。
所以,电位具有相对性,而电压具有绝对性。
三、实验设备5 万用表 1 选配四、实验内容实验电路如图1-1(a)所示,用DGJ-03挂箱的“基尔霍夫定律/叠加原理”线路板,如图1-1(c)所示。
实验电源使用实验屏电源区中的两路电压源,如图图1-1(d)所示。
测量电压使用实验屏测量区(图1-1(e)所示)中的直流电压表。
测量电流使用实验屏测量区(图1-1(e)所示)中的直流毫安表,测量电流使用专用的电流线缆,如图1-1(f)所示,电流线缆一端为两个香蕉插头,颜色一红一黑,黑头插入直流毫安表的“COM ”孔,红头插入直流毫安表的“20~2000mA ”或“0~20mA ” 孔。
实验二:基尔霍夫定律的验证一.实验目的:1.通过实验验证基尔霍夫电流定律和电压定律,巩固所学理论知识。
2.加深对参考方向概念的理解。
二.实验原理基尔霍夫定律是电路理论中最基本也是最重要的定律之一。
它概括了电路中电流和电压分别遵循的基本规律。
它包括基尔霍夫电流定律(KCL)和基尔霍夫电压定律(KVL)。
基尔霍夫节点电流定律:电路中任意时刻流进(或流出)任一节点的电流的代数和等于零。
其数学表达式为:∑ I =0此定律阐述了电路任一节点上各支路电流间的约束关系,这种关系,与各支路上元件的性质无关,不论元件是线性的或是非线性的,含源的或是无源的,时变的或时不变的。
基尔霍夫回路电压定律:电路中任意时刻,沿任意闭合回路,电压的代数和等于零。
其数学表达式为:∑ U =0此定律阐述了任意闭合回路中电压间的约束关系。
这种关系仅与电路的结构有关,而与构成回路的各元件的性质无关,不论这些元件是线性的或是非线性的,含源的或是无源的,时变的或时不变的。
参考方向:KCL和KVL表达式中的电流和电压都是代数量,它们除具有大小之外,还有方向,其方向是以它量值的正、负表示的。
为研究问题方便,人们通常在电路中假定一个方向为参考,称为参考方向,当电路中的电流(或电压)的实际方向与参考方向相同时取正值,其实际方向与参考方向相反时取负值。
例如,测量某节点各支路电流时,可以设流入该节点的电流方向为参考方向(反之亦然)。
将电流表负极接到该节点上,而将电流表的正极分别串入各条支路,当电流表指针正向偏转时,说明该支路电流是流入节点的,与参考方向相同,取其值为正;若指针反向偏转,说明该支路电流是流出节点的,与参考方向相反,倒换电流表极性,再测量,取其值为负。
测量某闭合电路各电压时,也应假定某一绕行方向为参考方向,按绕行方向测量各电压时,若电压表指针正向偏转,则该电压取正值,反之取负值。
三.实验内容及步骤1. 验证基尔霍夫电流定律(KCL )本实验在直流电路单元板上进行,按下图接好线路。