直流电路电流、电压和电位的实验研究
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竭诚为您提供优质文档/双击可除直流电路测量实验报告篇一:直流电路的基本测量(完整版)直流电路的基本测量1.实验目的(1)学习万用表的使用(2)学习电阻,电流,电压和电位的测量(3)验证基尔霍夫电流定律和电压定律3.(1)电压与电位在电路中,某一点的电位是指该点到参考点之间的电压值。
各点电位的高低视所选的电位参考点的不同而变的,参考点的电位为零,比参考点电位高者为正,低者为负。
电位是相对的,参考点选取的不同,同一点的电位值不同。
但电压是任意两点的电位差,它是绝对的。
(2)基尔霍夫定律基尔霍夫定律分为电流定律(KcL)和电压定律(KVL)。
KcL应用于节点,KVL应用于回路。
KcL内容:对于电路的任意一个节点,任意时刻,流入节点的电流的代数和等于零。
其表达式为∑I=0KVL内容:对于电路中的任意一个回路,任意时刻,沿回路循环方向各部分电压的代数和等于零。
其表达式为∑u=04.实验内容(1)电阻的测量1)将万用表红表笔插入标有“+”的孔中,“—”的孔中;2)采用数字万用表2kΩ档进行测量,无需调零,测量后直接在显示屏上读数;3)将结果填入下表中(2)电流的测量按图1-38所示连接电路。
测量电流可以用指针式万用表,也可以用数字式万用表。
为保证测量读数的精确,选用数字式万用表测量,将量程转换开关转到DcA位置20mA档位,断开被测支路,将万用表串联进相应的支路,将测量结果记入表1-3中Fu1u2b+e1-R4510ΩR5330Ωc图1-38直流电路基本测量实验电路e2(3)电压的测量电路如图1-38所示,测量电压可以用指针式万用表,也可以用数字式万用表。
为保证测量读数的精确,选用数字式万用表,将量程转换开关转到DCV位置20V档位,断开被测支路。
将万用表并联在被测元件两端进行测量,将测量结果记入表1-4中(4)电位的测量选取A为参考点,分别测量B,C,D,e,F各点的电位,计算两点之间的电压值,将测量结果记入表1-5中,再以D为参考点,重复上述实验的内容,将测量结果记入表1-5中公式:?当电位参考点为A点:uAD=VA-VD=0-(-4.04)=4.04ubF=Vb-VF=6.04-1.0=5.04uce=Vc-Ve=(-6.05)-(-5.04)=-1.01?当电位参考点为D点:uAD=VA-VD=4.04-0=4.04ubF=Vb-VF=10.10-5.05=5.05uce=V c-Ve=(-2.0)-(-0.99)=-1.01总结:分析实验中得出的数据。
电位电压的测定及电路电位图的绘制实验报告电位电压的测定及电路电位图的绘制实验报告引言电位电压的测定是电路实验中常见的一项实验,通过测量电路中不同位置的电位差,可以了解电路中电势分布的情况。
本实验旨在通过实际操作,掌握电位电压的测定方法,并能够绘制电路的电位图。
实验材料与仪器本次实验所需材料与仪器包括:直流电源、导线、电阻、万用表、电位计、电路板。
实验步骤1. 搭建简单的电路首先,我们需要搭建一个简单的电路。
将直流电源连接到电路板上,通过导线连接电阻,形成一个简单的电路。
确保电路连接正确,电源电压适中。
2. 测量电位差使用电位计,依次测量电路中不同位置的电位差。
首先,将电位计的两个探头分别接触电路中的两个位置,记录下两个位置之间的电位差。
然后,将一个探头保持在其中一个位置不变,将另一个探头移动到其他位置,再次记录电位差。
重复这个步骤,直到测量完所有位置的电位差。
3. 绘制电路的电位图根据测量得到的电位差数据,可以绘制电路的电位图。
首先,在纸上画出电路的示意图,并标注出各个位置。
然后,根据测量得到的电位差数据,将电位差用箭头表示在示意图上,箭头的方向表示电位差的方向。
最后,根据箭头的长度,可以表示电位差的大小。
实验结果与分析通过实验测量得到的电位差数据如下表所示:位置1-2:2V位置1-3:3V位置2-3:1V位置2-4:4V位置3-4:3V根据上述数据,我们可以绘制电路的电位图。
首先,在纸上画出电路的示意图,并标注出各个位置。
然后,根据测量得到的电位差数据,将电位差用箭头表示在示意图上。
根据箭头的方向和长度,可以得到电路的电位分布情况。
在本次实验中,我们可以观察到以下现象:电位差的大小与电路中的电阻有关。
在电阻较大的位置,电位差较大;而在电阻较小的位置,电位差较小。
这是因为电阻对电流的阻碍作用,导致电流通过电阻时发生电压降。
实验总结通过本次实验,我们学习了电位电压的测定方法,并能够绘制电路的电位图。
实验一直流电路中电位及其与电压关系的研究一、实验目的1、用实验证明电路中电位的相对性、电压的绝对性。
2、掌握电路电位图的绘制方法。
二、原理说明在一个确定的闭合电路中,各点电位的高低视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)是绝对的,它不因参考点电位的变动而改变。
据此性质,我们可用一只电压表来测量出电路中各点的电位及任意两点间的电压。
若以电路中的电位值作纵坐标,电路中各点位置(电阻)作横坐标,将测量到的各点电位在该坐标平面中标出,并把标出点按顺序用直线条相连接,就可得到电路的电位变化图。
每一段直线段即表示该两点间电位的变化情况。
在电路中参考电位点可任意选定,对于不同的参考点,所绘出的电位图形是不同的,但其各点电位变化的规律却是一样的。
在作电位图或实验测量时必须正确区分电位和电压的高低,按照惯例,是以电流方向上的电压降为正,所以,在用电压表测时,若仪表指针正向偏转,则说明电表正极的电位高于负极的电位。
电路电位图的绘制方法:电路中各点位置作横坐标,各点对应电位作纵坐标,将各点电位标记于坐标中,并用线段按顺序相连,即得到电路电位变化图。
三、实验设备1 试验箱1台2 数字万用表1台四、实验内容实验线路如图1所示。
1、分别将两路直流稳压电源(E 1为+6V 、+12V 切换电源;E 2为0~+30V 可调电源)接入电路,令E 1=6V ,E 2=12V 。
2、以图1中A 为参考点,分别测量B 、C 、D 、E 、F 各点的电位值Φ及相邻两点之间的电压值U AB 、U BC 、U CD 、U DE 、U EF 、U FA ,填入表中。
3、以D 点为参考点,重复实验内容1的步骤,测得数据列表。
E 1-+R 21k Ω图1mA+ - E 2R 4510ΩR 5330ΩR 1510ΩR 3510ΩF E D C B A 电流插座电流插头。
实验一 直流电路的认识实验一、实验目的与要求1、熟悉实验室电源配置等概况。
2、练习使用晶体管直流稳压电源。
3、练习使用直流电流表和电压表。
4、练习使用万用表的直流电流档和电压档。
5、通过电位的测量,进一步明确电位、电压的概念及其相互关 系。
二、仪器及设备1、晶体管直流稳压电源 APS3003S—3D 1 台2、1.5V 干电池 1 节3、直流电压表 C43 型(0~7.5V) 1 只4、直流毫安表 C43 型(0~100mA) 1 只5、 万用表 DT—99228B 1 只6、线绕电阻或碳膜电阻(15Ω,15W) 2 只7、单刀开关 1 只三、实验材料导线若干四、实验内容及方法1、练习使用晶体管直流稳压电源(1)熟悉稳压电源面板上各开关、旋钮的位置,了解其使用方 法。
(2)将万用表的有关转换开关置于测直流电压的适当挡位上, 红色测试棒的插头插入万用表“+”插孔,黑色测试棒的插头插入“-” 插孔或标有“*”号的公共插孔。
(3)将直流稳压电源的电源插头插入市电 220V 插座,合上电源 开关。
接通工作电源后,面板上的指示灯应亮。
(4)由小到大分别将稳压电源输出电压的“粗调旋钮”转至各 挡,然后再将输出电压的“细调旋钮”从最小位置顺时针转至最大位 置。
用装好测试棒的万用表直流电压挡测量直流稳压电源的输出电压 “粗调旋钮”置于不同挡位时,输出电压的调整范围。
万用表直流电 压挡指示值记入表 1-1 中。
表 1-1 “粗调旋钮”挡位输出电压调整范围2、直流无分支电路电流、电压和电位的测量(1)直流电压表接上测试棒后选择合适的量限,测量一节干电 池的开路电压 U S2,所得测量结果记入表 1-2 中。
表 1-2 测量数据 计算值 参考点 项目 A j B j C j U S1 U S2 I U AB U BC U CA仪表量限A 仪表指示值仪表量限B 仪表指示 值(2)使用直流电压表,调稳压电源的输出电压 U S1 为 3.00V。
学号:姓名:9
10.00 1.0
实验一 直流电路中的电位及其与电压关系的研究
谢祥禄
110307009
[数据记录] 实验桌号 №:电压计算公式:U XY =U X -U Y
电压表选择: 取量程U m =、 准确度等级a = 表 1-3 各电压测量值与计算值相对误差的估算
[结果报道]——仅供参考
V 。
0.0% ,最大小 2.2% 测量误差主要是电表本身的测量误差和实验者读取数值的偏差引入的。
显然,若能消除电表和人
为读数引入的测量误差,则不同的电位参考点所得的电压值应能完全相同,这验证了电压是电路中任意两点之间电位差值的关系。
证实电压的大小和极性与参考点的选择无关,一旦电路结构及参数一定,电压的大小和极性即为定值。
,绝大部分误差小于
1. 表1-1中的数据反映了不同的电位参考点所得的电位值和电位的高低是不相同的,验证了电位是一个相对的物理量,其大小和极性与所选参考点有关的电路理论。
2.表1-2中的数据反映了不同的电位参考点所得的电压值基本相同【其相对误差最小等于
于。
】。
一、实训目的通过本次直流电路电位实训,使学生掌握直流电路的基本原理,学会使用万用表等测量工具,了解电位差的概念及其测量方法,培养实际操作能力,提高解决实际问题的能力。
二、实训内容1. 实验原理(1)直流电路:由电源、负载、导线和开关组成,电路中电流的方向和大小保持不变。
(2)电位:电路中某一点的电势与参考点(通常取电路中某一点的电势为零)之间的电势差。
(3)万用表:一种多功能的电子测量仪器,可以测量电压、电流、电阻等电学量。
2. 实验步骤(1)搭建直流电路:按照电路图连接电源、负载、导线和开关,确保电路连接正确。
(2)测量电路各点电位:使用万用表测量电路中各个关键点的电位,记录数据。
(3)分析实验数据:根据测量数据,绘制电路各点电位分布图,分析电路电位变化规律。
(4)验证欧姆定律:在电路中串联接入一个已知电阻,测量通过电阻的电流,验证欧姆定律。
(5)分析电路中各元件的电压分配:根据电路中各个元件的电压和电流,分析电路中各元件的电压分配情况。
三、实验数据与分析1. 实验数据(1)电路中各个关键点的电位值。
(2)电路中各个元件的电压和电流值。
(3)验证欧姆定律时,通过已知电阻的电流值。
2. 实验数据分析(1)根据实验数据,绘制电路各点电位分布图,分析电路电位变化规律。
(2)验证欧姆定律:通过测量数据,验证欧姆定律成立。
(3)分析电路中各元件的电压分配:根据电路中各个元件的电压和电流,分析电路中各元件的电压分配情况。
四、实验结论1. 通过本次直流电路电位实训,掌握了直流电路的基本原理,学会了使用万用表等测量工具。
2. 通过实验,了解了电位差的概念及其测量方法,培养了实际操作能力。
3. 通过分析实验数据,验证了欧姆定律成立,加深了对电路中各元件电压分配的理解。
4. 本次实训提高了解决实际问题的能力,为今后从事电子技术领域的工作打下了基础。
五、实训体会1. 实践是检验真理的唯一标准,通过本次实训,深刻体会到理论知识的重要性。
直流电路的电压和电位测定实验2.2 直流电路的电压和电位测定一、实验目的1(加深对电位、电压及其关系的理解。
2(掌握参考点与电位的关系,理解电位的单值性和相对性。
3(学会测量电路中各点电位的方法及电位图的作法。
二、实验原理1(电压和电位电压是指电路中任意两点之间存在的电势差。
若规定电路中某一点为参考点,则电路中各点与参考点之间的电压称为各点的电位,电路中参考点的电位等于零。
2(参考点当参考点选定后,各点的电位就有一个固定的值,这就是电位的单值性。
参考点不同,各点电位也不同,它们同时升高或降低了一个数值,这就是电位的相对性,但任意两点间的电压与参考点的选取无关。
同一电路中,每次测量只能选取一个参考点。
3(等电位点如果电路中某些点的电位相等,那么即使将这些点用导线联起来,导线中不会有电流,电路的工作状态亦不会发生任何改变,则将这些点称为等电位点。
电位图是表示电路中电位分布与电阻关系的图。
其作法是:在横坐标上按回路绕行方向依次截取与各段电路的电阻值成比例的线段,使各截点正好与电路上的节点相对应。
沿纵坐标方向标出各对应点的电位,将各点电位用直线连接即得到对应电路的电位图。
在选定参考点后,可以沿任一闭合路径按绕行方向做出电位图,并且电路上的任一点都可以作为电位图的起点,因为不影响各点的电位值与任何两点间的电压值。
4(实验电路R2R1bac-R4+KR5++-dAR3-fegR6R7图2-2-1 电压电位测定电路图中:E=12V E=5V R=1000Ω R=200Ω R=500Ω 12123R=100Ω R=300Ω R=100Ω R=400Ω 4567三、实验仪器及器件1(电阻箱及动态元件 2(直流电流表、电压表3(可调直流电流、电压源 4(电阻元件四、实验内容及步骤1(测量电位按实验电路图2-2-1接线,其中R、R由电阻箱提供。
检查无误后,方可通电进行实67验。
(1)以f点为参考点,测量各点电位(测量电位的方法请阅读实验注意事项中的第2点),并将数据分别记入表2-2-1内。
直流电路电位实验报告直流电路电位实验报告引言:直流电路是电工学中最基础的一门学科,通过对电路中电位的实验测量,可以更好地理解电路中的电势差和电势分布。
本实验旨在通过实际测量和数据分析,探究直流电路中电位的变化规律,并验证欧姆定律和基尔霍夫定律。
实验器材和方法:实验器材:直流电源、导线、电阻箱、电流表、电压表。
实验方法:搭建直流电路,通过改变电阻箱中的电阻值,测量电路中不同位置的电位差,并记录实验数据。
实验过程:1. 搭建直流电路:将直流电源的正极与负极分别与电阻箱和电流表相连,形成一个简单的串联电路。
2. 测量电位差:将电压表的两个探头依次连接到电路的不同位置,记录下相应的电位差值。
3. 改变电阻值:通过旋转电阻箱中的旋钮,改变电路中的电阻值,并记录下相应的电位差值。
实验结果与分析:通过实验测量,我们得到了不同电阻值下电路中不同位置的电位差数据。
根据这些数据,我们可以进行进一步的分析和推导。
1. 欧姆定律的验证:根据欧姆定律,电压与电流之间存在线性关系,即V=IR。
我们可以通过实验数据来验证这个定律。
选取几组电位差和电流值的数据,绘制成电流-电位差的散点图,并进行线性拟合。
如果拟合直线的斜率与电阻值相等,就可以验证欧姆定律的成立。
2. 基尔霍夫定律的验证:基尔霍夫定律是描述电路中电位分布的重要定律。
根据基尔霍夫定律,一个闭合电路中的电压代数和为零。
我们可以通过实验数据来验证这个定律。
选取几个不同的闭合回路,计算出每个回路中的电压和,并判断是否接近于零。
如果接近于零,则可以验证基尔霍夫定律的成立。
结论:通过实验测量和数据分析,我们验证了欧姆定律和基尔霍夫定律在直流电路中的适用性。
实验结果表明,在给定电阻值下,电路中的电位差与电流呈线性关系,符合欧姆定律。
同时,闭合回路中的电压代数和接近于零,验证了基尔霍夫定律的成立。
实验总结:本实验通过实际测量和数据分析,深入理解了直流电路中电位的变化规律,并验证了欧姆定律和基尔霍夫定律。
直流的测量实验报告实验目的本实验旨在探究直流电路中电压、电流、电阻以及电功率的测量方法,并加深对直流电路的了解。
实验器材- 直流电源- 万用表- 电阻- 电流表实验原理直流电路是电流方向不变的电路,电流和电压的大小相对稳定。
所使用的电源为直流电源,电流表为直流电流表。
- 电压测量方法:将万用表设为电压档位,将其正负极分别接触待测电路两端,并读取测量结果。
- 电流测量方法:将电流表接入待测电路中,读取测量结果。
- 电阻测量方法:将电阻连接在电路中,再将电阻两端用万用表测量电压,根据欧姆定律计算电阻值。
- 电功率测量方法:通过测量电压和电流,利用公式P = U \times I 计算电功率值。
实验步骤1. 准备实验器材,并确认电路连线无误。
2. 打开直流电源,调节电压到设定值。
3. 通过万用表测量电压,记录数据。
4. 通过电流表测量电流,记录数据。
5. 将电阻连接在电路中,测量电压,计算电阻值。
6. 利用测量的电压和电流值,计算电功率。
实验数据与结果在3V的电压下,电流表测量结果为0.5A。
连接电阻后测得电压为2V,根据欧姆定律可得电阻值为4Ω。
根据公式P = U \times I,计算得电功率为3V * 0.5A = 1.5W。
分析与讨论实验结果表明,在直流电路中,电流和电压的关系符合欧姆定律,电阻值可以通过电压和电流求得。
实验中测量的电功率与计算值相符,说明实验方法可行。
实验总结通过本次实验,我了解了直流电路的测量方法,并通过计算、测量确认了测量方法的准确性。
同时,我也进一步理解了电流、电压、电阻以及电功率在直流电路中的相互作用。
参考文献。
电工实验直流电路实验报告篇一:电工与电子技术实验报告XX实验一电位、电压的测量及基尔霍夫定律的验证一、实验目的1、用实验证明电路中电位的相对性、电压的绝对性。
2、验证基尔霍夫定律的正确性,加深对基尔霍夫定律的理解。
3、掌握直流电工仪表的使用方法,学会使用电流插头、插座测量支路电流的方法。
二、实验线路实验线路如图1-1所示。
DAE12BC图1-1三、实验步骤将两路直流稳压电源接入电路,令E1=12V,E2=6V(以直流数字电压表读数为准)。
1、电压、电位的测量。
1)以图中的A点作为电位的参考点,分别测量B、C、D各点的电位值U及相邻两点之间的电压值UAB、UCD、UAC、UBD,数据记入表1-1中。
2)以C点作为电位的参考点,重复实验内容1)的步骤。
2、基尔霍夫定律的验证。
1)实验前先任意设定三条支路的电流参考方向,如图中的I1,I2,I3所示,熟悉电流插头的结构,注意直流毫安表读出电流值的正、负情况。
2)用直流毫安表分别测出三条支路的电流值并记入表1-2中,验证?I=0。
3)用直流电压表分别测量两路电源及电阻元件上的电压值并记入表1-2中,验证?U=0。
四、实验数据表1-1表1-2五、思考题 1、用万用表的直流电压档测量电位时,用负表棒(黑色)接参考电位点,用正表棒(红色)接被测各点,若指针正偏或显示正值,则表明该点电位参考点电位;若指针反向偏转,此时应调换万用表的表棒,表明该点电位参考点电位。
A、高于B、低于 2、若以F点作为参考电位点,R1电阻上的电压 ()A、增大B、减小C、不变六、其他实验线路及数据表格图1-2表1-3 电压、电位的测量实验二叠加原理和戴维南定理一、实验目的1、牢固掌握叠加原理的基本概念,进一步验证叠加原理的正确性。
2、验证戴维南定理。
3、掌握测量等效电动势与等效内阻的方法。
二(转载自:小草范文网:电工实验直流电路实验报告)、实验线路1、叠加原理实验线路如下图所示DE1IAIB2C图2-12、戴维南定理实验线路如下图所示ALB图2-2三、实验步骤1、叠加原理实验实验前,先将两路直流稳压电源接入电路,令E1=12V,E2=6V。
项目二直流电路的电压和电位测定一、实验目的1.掌握直流电路中电压和电位的测量方法;2.了解电路中各点的电位与电压的关系;3.掌握电压表的使用方法及注意事项。
二、实验原理在直流电路中,电压是一个重要的物理量,它表示电位差,即电位高的点到电位低的点之间的势能差。
电位是指电路中某点到参考点的势能差,通常以参考点为零电位。
在实验中,我们可以通过测量两点之间的电压来确定电位差,进而推断出各点的电位。
三、实验步骤1.准备实验器材:电源、电阻器、开关、导线、电压表等;2.按照电路图连接电路,确保连接正确无误;3.将电压表并联在电路中的两点之间,测量两点之间的电压;4.闭合开关,观察电压表的读数,记录数据;5.改变开关的状态,重复步骤4,至少进行3次测量,求平均值;6.分析实验数据,得出结论。
四、实验数据分析与结论通过实验测量,我们得到了电路中各点之间的电压数据。
通过这些数据,我们可以得出以下结论:1.在直流电路中,电压是沿着电路中的电流方向而降落的;2.在电阻器上,电压与电流成正比,即欧姆定律成立;3.在电源两端,电压是恒定的,与外电路的电阻大小无关;4.在并联电路中,各支路两端的电压相等,等于总电压;5.在串联电路中,各部分两端的电压与电阻成正比,即分压定律成立。
通过实验数据的分析,我们可以进一步理解直流电路的基本原理和规律。
同时,实验中需要注意的事项包括:电压表的使用方法要正确,避免超量程使用;实验前必须检查电路连接是否正确无误,以免烧毁电路;实验过程中要保证安全,避免触电等事故发生。
五、实验总结与建议本次实验通过测量直流电路中各点之间的电压和电位差,进一步了解了直流电路的基本原理和规律。
实验结果表明,欧姆定律和分压定律在直流电路中是成立的。
同时,实验中也需要注意电压表的使用方法和实验安全问题。
为了更好地完成实验和提高实验效果,建议在实验前做好充分的预习工作,了解实验目的、原理和步骤;在实验过程中要认真操作、记录数据和分析结果;实验后要及时总结和撰写实验报告。
直流电路的测量实验报告实验目的1. 掌握测量直流电路中电压、电流的基本方法和仪器的使用。
2. 学会使用万用表、数字万用表等基本仪器,以及电压表、电流表等专用仪器,准确测量不同模拟电路中的电压、电流和电阻等参数。
实验原理在实验过程中,需要用到的仪器主要包括万用表、电压表和电流表。
其中,万用表是多功能仪器,可以直接测量电阻、电位差、电流等物理量。
而电压表和电流表则是专门用来测量电压和电流的仪器。
对于直流电路而言,电压表可以用来测量电路中不同节点处的电位差,而电流表则可以用来测量电路中的电流强度。
实验步骤1. 准备实验仪器和材料。
需要准备万用表、电流表、电压表、直流电源、电阻箱、导线等实验仪器和材料。
同时,准备一张实验电路图,以便进行接线和测量。
2. 搭建示范电路。
首先,按照实验电路图的要求,将所需的元器件连接成电路。
接好电路后,检查电路连接是否正确。
接好电路之后,必须要先检查电源的电压并记录下来。
3. 测量电源的电压。
接好示范电路之后,需要先使用电压表测量电源的电压,并记录下来。
测量时,需要将电压表的正极和负极连接到电源的正极和负极上。
4. 测量电阻的电阻值。
接好示范电路之后,需要使用万用表测量电阻器的电阻值。
将万用表的两个测试针接到电阻器的两端即可。
7. 验证欧姆定律。
在测量完成电路中的电流值和电压值之后,可以验证欧姆定律(即U=IR)是否成立。
按照公式计算电阻器的电阻值,并将计算结果与测量值进行比较,验证欧姆定律是否成立。
实验结果1. 测量电源的电压为12V。
4. 测量电路中各个节点之间的电压值如下:节点1-2:1.2V节点3-4:6V5. 验证欧姆定律:根据电路参数计算出电阻器的电阻值为100Ω,与实际测量值相同,因此欧姆定律成立。
通过该实验,我们成功掌握了测量直流电路中电压、电流的基本方法和仪器的使用。
同时,我们还学会了使用万用表、数字万用表等基本仪器,以及电压表、电流表等专用仪器,准确测量不同模拟电路中的电压、电流和电阻等参数。
基尔霍夫定律仿真验证一.实验目的1.利用Multisim仿真软件验证基尔霍夫定律(电流和电压定律)2.掌握选择元件和连线的方法3.掌握万用表和安培表的使用方法二.实验原理与说明1.基尔霍夫电流定律(KCL)在任一时刻,流出(或流入)集中参数电路中任一可以分割开的独立部分的端子电流的代数和恒等于零,即:ΣI=0 或ΣI入=ΣI出式(1-1)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,可选一电路节点,按图中的参考方向测定出各支路电流值,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(4-1),加以验证。
2.基尔霍夫电压定律(KVL)按约定的参考方向,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 式(1-2)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。
式(1-2)中,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。
3.电位与电位差在电路中,电位的参考点选择不同,各节点的电位也相应改变,但任意两节点间的电位差不变,即任意两点间电压与参考点电位的选择无关。
三.实验内容和步骤1.在仿真软件中搭建如下电路,测试结果填入表格中,并贴出仿真电路图。
图1-2 验证基尔霍夫定律实验线路2.基尔霍夫电流定律(KCL)的验证(1)按图1-2在仿真软件中搭建电路,Us1、Us2用直流稳压电源提供。
(2)用万用表依次测出电流I1、I2、I3,(以节点b为例),数据记入表1-1内。
(3)根据KCL定律式(1-1)计算ΣI,将结果填入表1-1,验证KCL。
表1-1 验证KCL实验数据I1(mA)I2(mA)I3(mA)ΣI633.基尔霍夫电压定律(KVL)的验证(1)按图1-2接线,U S1、U S2用直流稳压电源。
(2)用万用表的电压档,依次测出回路1(绕行方向:beab)和回路2(绕行方向:bcdeb)中各支路电压值,数据记入表1-2内。
实验1电流电压与电位的测量一.实验目的1.学习通用电工学实验台的使用方法2.学习电压表、电流表的使用方法3.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4.通过实验加强对参考方向的掌握和运用的能力5.训练电路故障的诊查与排除能力二.实验原理与说明1.电压、电流的实际方向与参考方向的对应关系参考方向是为了分析、计算电路而人为设定的。
实验中测量的电压、电流的实际方向,由电压表、电流表的“正”端所标明。
在测量电压、电流时,若电压表、电流表的“正”端与参考方向的“正”方向一致,则该测量值为正值,否则为负值。
图1 电压,电流的实际方向和参考方向2.电位与电位差在电路中,电位的参考点选择不同,各节点的电位也相应改变,但任意两节点间的电位差(电压)不变,即任意两点间电压与参考点电位的选择无关。
3.故障分析与检查排除(1)实验中常见故障①连线:连线错,接触不良,断路或短路;②元件:元件错或元件值错,包括电源输出错;③参考点:电源、实验电路、测试仪器之间公共参考点连接错误等等。
(2)故障检查故障检查方法很多,一般是根据故障类型,确定部位、缩小范围,在小范围内逐点检查,最后找出故障点并给予排除。
简单实用的方法是用万用表(电压档或电阻档)在通电或断电状态下检查电路故障。
①通电检查法:用万用表的电压档(或电压表),在接通电源情况下,根据实验原理,电路某两点应该有电压,万用表测不出电压;某两点不应该有电压,而万用表测出了电压;或所测电压值与电路原理不符,则故障即在此两点间。
②断电检查法:用万用表的电阻档(或欧姆表),在断开电源情况下,根据实验原理,电路某两点应该导通无电阻(或电阻极小),万用表测出开路(或电阻极大);某两点应该开路(或电阻很大),但测得的结果为短路(或电阻极小),则故障即在此两点间。
三. 实验设备名称 数量 1. 三相空气开关 1块 2. 双路可调直流电源 1块 3. 直流电压表、电流表 1块4. 电阻3个 100Ω*1 150Ω*1220Ω*15. 连接导线 若干 6. 实验用9孔插件方板 1块四. 实验步骤220Ω10V +-+-d图2 实验电路1. 电流、电压的测定 (1) 按图2接线。
实验一:直流电路中电位及其与电压关系的研究一. 实验目的1.通过实验加深学生对电位、电压及其相互关系的理解。
2.通过对不同参考点电位及电压的测量和计算,加深学生对电位的相对性及电压与参考点选择无关性质的认识。
二. 实验原理在测量电路中各点电位时,需要定一个参考点,并规定此参考点电位为零。
电路中某一点的电位就等于该点与参考点之间的电压值。
由于所选参考点不同,电路中各点的电位值将随参考点的不同而不同,所以电位是一个相对的物理量,即电位的大小和极性与所选参考点有关。
电压是指电路中任意两点之间的电位差值。
它的大小和极性与参考点的选择是无关的。
一旦电路结构及参数一定,电压的大小和极性即为定值。
本实验将通过对不同参考点时电路各点电位及电压的测量和计算,验证上述关系。
三. 实验内容及步骤本实验在直流电路单元板(TS —B —28)上进行,实验电路如下图所示。
1.按上图接好实验电路,在接入电源U 1、U 2之前,应将直流稳压电源的输出“细调”旋钮调至最小位置。
然后打开电源开关,调节电压输出,使其值分别为U 1和U 2(参考数值U 1=10伏,U 2=10伏)。
2.将开关S 1、 S 2合向电源一侧,将U 1、U 2接到电路上。
3.以电路中的D 点为参考点,分别测量电路中的A 、B 、C 、D 、E 、F 各点UU 2R R电位及每两点间的电压U AB、U BC、U CD、U BE、U ED、U FE、U AF以及U AD。
将测量结果分别填入表3-1和表3-2中,并根据测量的电位数值,计算上述电压值,也填入表3-2中。
注意:测量电位时,应将电压表的“负”表笔接在电位参考点上,将“正”表笔分别与被测电位点接触。
若电压表指针正向偏转则电位为正值;若电压表指针反向偏转,则应调换表笔两端,此时电压表读数为负值,即该点电位为负。
测量电路电压时,电压表的“负”表笔应接在电压符号角标的后一个字母所表示的点上。
例如:测量电压U AB应将“负”表笔接在B点,“正”表笔接在A点上。
实验报告
实验名称|直流电路电流、电压和电位的实验研究姓名:何** 李**
学号:110****/110****
院系:计算机科学与技术学院
精选
直流电路电流、电压和电位的实验研究
1.实验目的
1)加深对基尔霍夫电流、电压定律的理解。
2)掌握电流、电压参考方向的意义和电位参考点的概念。
3)熟悉直流电源和直流仪表的使用方法。
4)学习直接测量中仪表的误差分析方法。
2.实验仪器
直流稳压电源,指针式、数字式直流电流表,指针式、数字式直流电压表,可调节电位器,导线若干,定值电阻若干等。
3.实验原理
1.基尔霍夫定律:
1)基尔霍夫电流定律:在任意时刻,任意结点上电流的代数和恒等于零。
基尔霍夫电流定律的表达式(KCL方程):∑I =0。
2)基尔霍夫电压定律:在任意时刻,沿任意回路所有支路电压的代数和恒等于零。
基尔霍夫电压定律的表达式(KVL方程):∑u =0。
2. 电位
电位常指某点到参考点的电压降。
电位有个很重要的特性就是零电位点。
所谓零电位点,是指电路中电位相同的点。
零电位点的特点:零电位点之间电压差等于0。
若用导线或电阻将等电位点连接起来其中没有电流通过,不影响电路原来工作状态。
4.实验步骤
1.KCL定律的研究
(1)按图1所示搭建电路。
(2)对a ,b两个结点研究KCL定律。
分别用指针式、数字式直流电流表测量a ,b两个结点的相关电流,将相关数据填入表一,验证该节点电流的代数和是否等于零(∑I =0),并计算测量误差。
图1 KCL的实验电路
2.KVL定律的研究
(1)按图2所示搭建电路。
(2)对整个闭合回路研究KCL定律。
根据电压的参考方向,分别用指针式、数字式直流电流表测量各个电阻上的电压,将相关数据填入表二,验证闭合回路中的所有支路电压的代数和是否等于零(∑u =0),并计算测量误差。
(3)对假想回路研究KCL定律。
在图2所示的电路中选取假想回路cdefgc,回路电流控制在10~20mA。
根据电压的参考方向,分别用指针式、数字式直流电流表测量各个电阻上的电压,将相关数据填入表二,验证假想回路中的所有支路电压的代数和是否等于零(∑u =0),并计算测量误差。
图2 KVL的实验电路
5.注意事项
1)根据实验电路给定的原件参数,先计算出实验要求测量的各个参数的理论值,并根据理论值,选择电阻(额定功率和最大电流)、仪表的量程及极性。
2)由于实验提供的所有电源都只能输出功率(不能吸收功率),故设计电路时电源(电压源、电流源)电流只能流出而不能流入。
3)注意电源的正、负极性。
熟悉直流稳压、稳流电源的使用。
使用时,稳压电源不得短路!稳流电源不得开路!
4)熟悉直流仪表的使用,注意其量程和极性的选择,学会读取直流数字式仪表和指针式仪表的读数及极性。
精选
6.实验表格
实验 1
Us1= 10V,Us2=5V,R1= 300Ω,R2= 1kΩ,R3= 100Ω,R4=200Ω,R5=300Ω图1
图1 KCL的实验电路
表一
实验 2
Us1=10V,Us2=15 V,R1=300Ω,R2=200Ω,R3=300Ω,R4=560Ω,R5=200Ω图2
表二
精选。