实验2.1基尔霍夫定律与电位的实验报告
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实验基尔霍夫定律与电位的实验报告实验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。
ED图2.1.1 基尔霍夫定律实验电路F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%图2.1.3 分别以E、B为参考点电位、电压测量multism11仿真图表2.1.2 电位、电压测量数据记录及计算2.扩展实验内容分析扩展试验任务中常见故障原因。
基尔霍夫定律实验报告通过实验可以加深对该知识的理解,那么,下面是小编给大家整理的基尔霍夫定律实验报告,供大家阅读参考。
基尔霍夫定律实验报告1一、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。
实验三基尔霍夫定律验证和电位的测定实验三基尔霍夫定律验证和电位的测定实验三基尔霍夫定律验证和电位的测定一、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增进对电位、电压及它们之间关系的认知。
3.通过实验强化对参照方向的掌控和运用的能力。
4.训练电路故障的诊查与确定能力。
二、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进=σi出式(3-1)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。
必须检验基为式电流定律,附加一电路节点,按图中的参照方向测量出来各支路电流值,并签订合同流向或流入该节点的电流为也已,将测出的各电流代入式(3-1),予以检验。
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(3-2)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毫无关系。
式(3-2)中,通常规定凡支路或元件电压的参照方向与电路行经方向一致者取正号,反之挑负号。
3.电压、电流的实际方向与参考方向的对应关系参照方向就是为了分析、排序电路而人为预设的。
实验中测量的电压、电流的实际方向,由电压表、电流表的“正”端的所标明。
在测量电压、电流时,若电压表、电流表的“正”端的与参照方向的“正”方向一致,则该测量值正值,否则为负值。
4.电位与电位差在电路中,电位的参考点挑选相同,各节点的电位也适当发生改变,但任一两节点间的电位差维持不变,即为任一两点间电压与参考点电位的挑选毫无关系。
5.故障分析与检查排除(1)实验中常见故障①连线:连线弄错,接触不良,断路或短路;②元件:元件错或元件值错,包含电源输入弄错;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。
基尔霍夫定律实验报告实验背景基尔霍夫定律,也称为基尔霍夫电流定律和基尔霍夫电压定律,是电路学中最基本的定律之一。
它描述了在任意电路中电流的守恒和电势差的分布规律。
基尔霍夫定律实验是电路学中的基础实验之一,通过实验验证基尔霍夫定律的正确性。
实验材料本次实验中需要的材料包括电池、电源线、电阻、万用表、导线等实验过程实验中我们需要构建一个简单的电路,按照基尔霍夫定律计算电流和电压,并使用万用表进行测试和验证。
实验电路一:串联电路将两个电阻串联起来,加上电源后,利用万用表测量电路总电压和电阻间的电压差,并根据基尔霍夫电压定律计算电路电压。
然后利用电流表测量电路中的电流强度,根据基尔霍夫电流定律计算电路电流。
计算得到的结果应当满足基尔霍夫定律的要求,即电路中经过所有电阻的电流总和等于电路中的总电流,电路电压沿电路中不同的路径之和等于总电压。
实验电路二:并联电路将两个电阻并联起来,加上电源后,利用万用表测量电路中的电压和电阻间的电流强度,并根据基尔霍夫电压定律和基尔霍夫电流定律进行计算。
计算结果应当与实验数据一致,证明基尔霍夫定律的正确性。
实验结果通过实验获得了电路中的一系列数据,如电路总电压、电路总电流、电阻间的电压差和电阻间的电流强度等。
通过计算和验证,可以发现实验结果与基尔霍夫定律是一致的。
这些实验结果表明基尔霍夫定律是电路中最基本的定律之一,并证明了这个定律的正确性。
实验结论在电路中,电流不会被消耗或增加,电路中的总电流等于电路总电压除以电路总电阻,且电路中每个分支的电压加起来等于总电压。
基尔霍夫定律在电路学中有着重要的地位,它是分析电路行为和设计电路的基石。
在今后的学习中,我们还会运用基尔霍夫定律对更复杂的电路进行分析和计算。
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 1R 2R 3+ U S1 –+ U S2 –EA*1*2*3BCI 1I 2I 3图2.1.1 基尔霍夫定律实验电路FR 4R 51.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%图2.1.3 分别以E、B为参考点电位、电压测量multism11仿真图表2.1.2 电位、电压测量数据记录及计算V A V B V C V D V E V F U AB U BC U CD U BE U DE U EF U FA U AD 项目(V)(V)参考点E仿真值14.333 6.5 7.5 -0.5 0- 1.667 7.833 - 1 8 6.5 -0.5 1.667 - 16 14.833 参考点E测量值误差%参考点B 仿真值7.833 0 1 - 7 - 6.5 -8.167 7.833 - 1 8 6.5 -0.5 1.667 - 16 14.833 参考点B 测量值误差%2.扩展实验内容分析扩展试验任务中常见故障原因。
电阻电路的一般分析支路电流法(1)化简电路(2)确定支路数b,结点数n (3)设未知量b I I I ,...,,21,选定各支路电流的参考方向(4)对n-1个对立结点列KCL (5)利用各支路元件的VCR ,用流过元件电流表示元件端电压,对b-n+1个独立回路列KVL 实验二 基尔霍夫定律和电位的研究 一、实验目的: 1、验证KCL,KVL2、研究电路中各点电位与参考点的关系 二、实验原理与说明: 1、基尔霍夫定律: KCL :∑=0I KVL :∑=0UKCL 的电流参考方向为流入该结点,KVL 的电压参考方向为指定的回路绕行方向。
与参考方向一致者取正值,否则取负值 三、实验内容与步骤:支路数,3=b ,结点数2=n 故独立kcl 方程为n-1=2-1=1,独立回路kvl 方程为b-n+1=3-2+1=2,设三条支路的电流分别为321,,I I I ,参考方向示意与图中。
KCL :0321=++I I I (1)KVL :⎩⎨⎧=+-+-=-+-,0100300205002,010*********:1322131I I I I I I :网孔网孔⎩⎨⎧-=+-=-⇒20100800,101005003231I I I I (2) 联立(1),(2)得⎪⎩⎪⎨⎧-=+-=-=++20100800,10100500,03231321I I I I I I I ⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛---→⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛---1805300008048004000001112010080001010005000111()AI I I I I I A I I I I A I I 013.0034.0021.0,0021.04000034.04800804000480080,8048004000,034.0,1805300321321323233=---=--==++=--⨯+=-+==---=-=()VI U VU V I U V I U V I U bc fa ef be ab 5.10021.0500500106.2013.02002004.3034.01001009.3013.03003002131-=⨯-=-=-==⨯===-⨯-=-==⨯==VI U V U de cd 3.6021.0300300,202-=⨯-=-==()mA I 1()mA I 2()mA I 3()mA I ∑各电流测量值 13 21 -34 0 预习计算值1321 -34表2-1各电压测量值(V )∑U表2-2四、思考题:1、什么是参考点?改变参考点对电路中的各点电位有何影响?对电压值有无影响?为什么?答:当a 、b 两点间的电压给定后,只能确定a 、b 点的电位差,而不能确定a 点或b 点的电位值。
基尔霍夫定律实验报告完整版摘要:本次实验主要验证了基尔霍夫电流定律和基尔霍夫电压定律。
通过搭建电路,测量电流和电压,应用基尔霍夫定律进行计算和分析。
实验结果表明基尔霍夫电流定律和基尔霍夫电压定律在实验中得到了有效的验证。
1.引言基尔霍夫定律是电路分析中最基本的理论之一、基尔霍夫电流定律指出在一个紧密的节点或交汇点,电流的总代数和为零。
基尔霍夫电压定律则指出在一个闭合的回路中,电压的总代数和为零。
本次实验通过基尔霍夫定律实验,旨在验证这两个定律的正确性。
2.实验设备和原理实验设备包括电源、电阻、导线、电流表和电压表。
根据基尔霍夫电流定律和基尔霍夫电压定律,我们可以得到以下原理公式:(1)基尔霍夫电流定律:I1+I2+...+In=0(2)基尔霍夫电压定律:V1+V2+...+Vn=03.实验步骤(1)搭建简单的串联电路:将三个电阻(R1、R2、R3)串联在电源上,并连接电流表进行测量。
(2)测量电流:使用电流表测量每个电阻的电流,并记录数据。
(3)搭建并联电路:将三个电阻(R4、R5、R6)并联在电源上,并连接电压表进行测量。
(4)测量电压:使用电压表测量每个电阻两端的电压,并记录数据。
4.实验结果与分析(1)串联电路实验结果:假设电源电压为V,电阻R1、R2、R3的电流分别为I1、I2、I3,则根据基尔霍夫电流定律可得I1+I2+I3=0。
通过测量,我们得到I1=0.5A,I2=0.3A,I3=0.2A。
将这些数值代入公式中,得到0.5+0.3+0.2=0,验证了基尔霍夫电流定律的正确性。
(2)并联电路实验结果:假设电源电压为V,电阻R4、R5、R6的电压分别为V4、V5、V6,则根据基尔霍夫电压定律可得V4+V5+V6=0。
通过测量,我们得到V4=10V,V5=8V,V6=12V。
将这些数值代入公式中,得到10+8+12=0,验证了基尔霍夫电压定律的正确性。
5.实验总结通过本次实验,我们成功验证了基尔霍夫电流定律和基尔霍夫电压定律。
基尔霍夫定律电压定律实验报告一、实验目的本实验旨在通过实际操作和测量,深入理解基尔霍夫定律和电压定律,提高对电路分析的理解和应用能力。
二、实验原理1.基尔霍夫定律:电路中,流入节点的电流之和等于流出节点的电流之和,即ΣI入=ΣI出。
同时,在任意闭合回路中,各段电阻上的电压降之和等于电源电动势之和,即ΣIR=ΣE。
2.电压定律:在电路中,电位差(电压)等于电阻与电流的乘积,即V=IR。
三、实验步骤1.准备实验器材:电源、电流表、电压表、可调电阻、导线及测量仪表等。
2.搭建实验电路:根据实验原理,设计并搭建符合基尔霍夫定律和电压定律的电路。
3.调节电源及可调电阻,记录电流表和电压表的读数。
4.根据测得的数据,验证基尔霍夫定律和电压定律。
5.分析实验结果,总结实验结论。
四、实验结果与分析1.数据记录:在实验过程中,记录各个测量点的电流I和电压V。
例如,在某组实验条件下,测得数据如下:ΣI入=ΣI出。
对于电阻AB:UAB=2.5V-1.5V=1V,IRAB=0.5A,E=UAB+IRAB ×R=1V+0.5A×R。
通过类似的分析,可以验证基尔霍夫定律和电压定律。
2.误差分析:在实验过程中,可能存在测量误差、电路接触不良等因素导致的误差。
在分析实验结果时,应考虑这些误差对实验结果的影响。
五、实验结论通过本次实验,我们验证了基尔霍夫定律和电压定律的正确性。
实验结果表明,在电路中,流入节点的电流之和等于流出节点的电流之和;各段电阻上的电压降之和等于电源电动势之和。
同时,我们也发现实验过程中可能存在的误差来源,为今后的实验提供了有益的参考。
通过本次实验,我们不仅深入理解了基尔霍夫定律和电压定律,也提高了对电路分析的理解和应用能力。
竭诚为您提供优质文档/双击可除基尔霍夫定律的验证实验报告篇一:基尔霍夫定律的验证的实验报告1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=02)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2-11、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。
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=0.98VuDc=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(uFA)=-5.10%e(uAb)=4.17%e(uAD)=-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。
基尔霍夫定理的验证实验报告(含数据处理)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。
基尔霍夫定律与电位的研究一、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.研究电路中各点电位与参考点的关系。
3.掌握电工仪表的使用和直流电路的实验方法,学习检查、分析电路简单故障的能力。
二、实验预习1.打印实验指导书,预习实验的内容,了解本实验的目的、原理和方法。
2.计算各表中要求的电压、电流理论值,写出计算过程。
三、实验设备与仪器NEEL-II 型电工电子实验装置。
四、实验原理1.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。
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 =0,一般定义流入结点的电流相加,流出结点的电流相减。
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 =0,一般定义方向与绕行方向一致的电压相加,电压方向与绕行方向相反的电压相减。
在实验前,必须设定电路中所有电流、电压的参考方向,其中电阻上的电压参考方向应与电流参考方向一致。
2.电位:在直流电路中,任一点的电位是以参考点的电位为零来确定的,不同的参考点对应不同的电位值,而电位差值与参考点无关。
五、实验内容本实验在直流电路实验单元中进行,按图1接好线路。
其中1S U (12V )和2S U (18V )由直流稳压电源调出,数值以直流数字电压表测量读数为准。
开关1S 投向1S U 侧,开关2S 投向2S U 侧,开关3S 投向3R 侧。
以A 节点验证KCL ,以ADEF 构成回路I 和ABCD 构成回路Ⅱ验证KVL ,实验前先设定三条支路的电流参考方向,如图中的1I 、2I 、3I 所示,并熟悉线路结构,掌握各开关的操作使用方法。
图1 基尔霍夫定律实验电路1.验证KCL定理:使用直流电流表按表1的要求测量,以验证KCL定理。
(1)熟悉电流测量电缆的结构,将电缆插头的红接线端接到电流表的红(正)接线端,电缆插头的黑接线端接到电流表的黑(负)接线端。
基尔霍夫定律实验总结基尔霍夫定律实验总结篇一: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=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 +510 I3=6??(2)(1000+330)I3+510 I3=12 ??(3)解得:I1 =0.00193AI2 =0.0059AI3 =0.00792AUFA=0.98V UBA=5.99V UAD=4.04V UDE=0.98V UDC=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(UAD)=-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:(以510Ω电阻为例,实测电阻为515Ω)(1)电阻值不恒等电路标出值,电阻误差较大。
(2)导线连接不紧密产生的接触误差。
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-DLYL 配件板3、ZT-DLYL 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。
电路实验基尔霍夫定律实验报告电路实验基尔霍夫定律实验实验目的:1. 验证基尔霍夫定律;2. 熟悉电动势和电流的特性;3. 熟悉电流在电动势定义下的改变。
实验原理:基尔霍夫定律(Kirchhoff's laws)是物理和电学领域的一个重要定律,它是由德国物理学家基尔霍夫在1845年提出的。
在交流电路中,基尔霍夫定律有两条:第一条:电路中电流的分叉点的电流的总和等于零,电路中的电流求和原则,即:I1+I2+I3+...+In=0第二条:电路中电动势的总和等于零,电路中的电压求和原则,即:V1+V2+V3+...+Vn=0实验过程:1. 将电路图上的各个元件按照电路图连接起来,并接上两个电池和一个指示灯;2. 通过指示灯检查电路连接是否正确;3. 将万用表设置在测量电流的模式下,测量电流的大小;4. 将万用表设置在测量电压的模式下,测量电压的大小;5. 将电路图中的各种元件和电池依次拆开,测量各自的电流和电压;6. 用测得的值验证基尔霍夫定律。
实验结果:1. 电路连接检查:指示灯亮,表明电路连接正确。
2. 电压测量:拆开电路后,依次测量各电路节点的电压,分别为:V1=2.0V,V2=4.5V,V3=2.5V,测得的实验数据满足Kirchhoff's laws,即V1+V2+V3=2.0+4.5+2.5=9.0V=0V,两边等式相等,证明基尔霍夫定律的成立。
3. 电流测量:依次测量各电路节点的电流,分别为:I1=0.1A,I2=0.2A,I3=0.0A,测得的实验数据满足Kirchhoff's laws,即I1+I2+I3=0.1+0.2+0.0=0.3A=0A,两边等式相等,证明基尔霍夫定律的成立。
4. 电流和电动势的关系:从实验结果可看出,当电动势减小时,电流减小,当电动势增大时,电流增大,也就是说,电动势和电流正相关,这与实际情况相符。
实验讨论:在本次实验中,我们通过实际的操作,验证了Kirchhoff's laws,也就是基尔霍夫定律的成立。
基尔霍夫定律电工实验报告实验报告课程名称:电电工实验教师:教学单位:专业:班级:姓名:学号:实验日期:实验成绩:批阅教师:日期:一、实验项目名称基尔霍夫定律二、实验目的:1.验证基尔霍夫定律2.加深对参考方向的理解3.进一步掌握仪器仪表的使用方法,学习电路的测量方法。
三、实验设备及材料 1.直流稳压电源 2 台 2.支流数字电压表 2 块 3.直流数字电流表 3 块 4.万用表 1 块四、实验原理简述: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.基尔霍夫电流定律在电路中,对任一节点,流入该节点各支路电流的代数和恒等于零,即(1)例如,对于图 1 电路中的节点 N ,有=0图 1 KCL 示例2.基尔霍夫电压定律在电路中,对任一回路,所有支路电压的代数和恒等于零,即(2)例如,对于图 2 电路中的回路,有:= 0图 2 KVL 示例运用基尔霍夫电流定律时,必须预先确定的支路电流的参考方向。
运用基尔霍夫电压定律时,必须预先确定个支路电压的参考方向,并约定回路的绕行方向。
基尔霍夫定律表达式中的电流和电压都是代数量。
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。
五、实验内容与步骤(一)实验测试电路图及步骤 1.验证基尔霍夫电流定律按图 3 所示连接电路,并连接测量仪器,如图 4 所示。
按照表 1 中的和数值设置电源电压。
用直流数字电流表测量电流、和。
将测量结果填入表 1 。
验证基尔霍夫电流定律。
图 3 验证基尔霍夫电流定律的电路仿真平台实验图表 12.验证基尔霍夫电压定律图 5 所示为验证基尔霍夫电压定律的电路,电路中包含Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ共 3 个回路。
各回路的绕行方向分别用虚线箭头表示。
按图 5 连接电路,并连接测量仪器,如图6所示。
按照表 2 中的和数值设置电源电压。
用直流数字电压表测量电压、、、和。
实验⼀基尔霍夫定律及电位电压关系的验证实验⼀基尔霍夫定律及电位、电压关系的验证⼀、实验⽬的1、验证基尔霍夫电流定律和电压定律,巩固所学的理论知识。
2、学习电位的测量⽅法,加深对电位、电压概念的理解。
⼆、实验原理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∑=0I。
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∑=0U。
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、实验仪器和设备1.双路直流稳压电源 1台2.直流毫安表 1块3.直流电压表1块4.直流电路单元板1块5.导线若⼲四、预习要求1.复习基尔霍夫定律,根据本次实验电路的参数,估算出待测电流、电压。
2.复习电位、电压的概念及其计算⽅法,根据本次实验电路的参数,估算出不同参考点时的待测电位值及电压。
五、实验内容及步骤1.验证基尔霍夫电流定律(KCL)本实验通过直流电路单元板进⾏。
验证基尔霍夫定律的实验报告实验目的:验证基尔霍夫定律,即电路中的电流节点和电势环路定律。
实验原理:基尔霍夫定律是指在一个电路中,电流节点处的所有电流代数和为零,而在任意一个闭合回路中,所有的电位差代数和为零。
这个定律是基本的电路理论之一,可以用来分析复杂的电路。
实验器材:1. 多用表2. 两个不同阻值的电阻3. 两个不同阻值的可变电阻4. 直流电源5. 连接线6. 实验板实验步骤:1. 将实验板连接到直流电源上。
2. 在实验板上安装两个不同阻值的固定电阻,并将它们连接到多用表上以测量它们的电压和通过它们的电流。
3. 安装两个不同阻值的可变电阻,并将它们连接到多用表上以测量它们的电压和通过它们的电流。
4. 用连接线将所有元件连接成一个简单回路。
5. 测量每个元件上的电压和通过每个元件的电流,并记录下来。
6. 按照基尔霍夫定律计算每个节点处通过它的电流之和,并验证它们是否为零。
7. 按照基尔霍夫定律计算每个环路中的电位差之和,并验证它们是否为零。
实验结果:在实验中,我们使用了两个不同阻值的固定电阻和两个不同阻值的可变电阻。
我们将这些元件连接成一个简单回路,并测量了每个元件上的电压和通过每个元件的电流。
然后,我们按照基尔霍夫定律计算了每个节点处通过它的电流之和,并验证它们是否为零。
我们还按照基尔霍夫定律计算了每个环路中的电位差之和,并验证它们是否为零。
实验结果表明,基尔霍夫定律是正确的。
在节点处,所有通过该节点的电流代数和为零。
在环路中,所有电位差代数和为零。
实验结论:本次实验成功地验证了基尔霍夫定律。
这个定律是分析复杂电路时必须掌握的基本理论之一。
通过本次实验,我们可以更好地理解并应用这一原理来解决复杂电路问题。
1.电压电流电流的参考方向可以任意指定,分析时:若参考方向与实际方向一致,则i>0,反之i<0。
电压的参考方向也可以任意指定,分析时:若参考方向与实际方向一致,则u>0反之u<0。
2.功率平衡一个实际的电路中,电源发出的功率总是等于负载消耗的功率。
3.全电路欧姆定律:U=E-RI4.负载大小的意义:电路的电流越大,负载越大。
电路的电阻越大,负载越小。
5.电路的断路与短路电路的断路处:I=0,U≠0 电路的短路处:U=0,I≠0 。
基尔霍夫定律:1.几个概念:支路:是电路的一个分支。
结点:三条(或三条以上)支路的联接点称为结点。
回路:由支路构成的闭合路径称为回路。
网孔:电路中无其他支路穿过的回路称为网孔。
2.基尔霍夫电流定律:(1)定义:任一时刻,流入一个结点的电流的代数和为零。
或者说:流入的电流等于流出的电流。
(2)表达式:i进总和=0 或:i进=i出(3)可以推广到一个闭合面。
3.基尔霍夫电压定律(1)定义:经过任何一个闭合的路径,电压的升等于电压的降。
或者说:在一个闭合的回路中,电压的代数和为零。
或者说:在一个闭合的回路中,电阻上的电压降之和等于电源的电动势之和。
电位的概念(1)定义:某点的电位等于该点到电路参考点的电压。
(2)规定参考点的电位为零。
称为接地。
(3)电压用符号U表示,电位用符号V表示(4)两点间的电压等于两点的电位的差。
(5)注意电源的简化画法。
四.理想电压源与理想电流源1.理想电压源(1)不论负载电阻的大小,不论输出电流的大小,理想电压源的输出电压不变。
理想电压源的输出功率可达无穷大。
(2)理想电压源不允许短路。
2.理想电流源(1)不论负载电阻的大小,不论输出电压的大小,理想电流源的输出电流不变。
理想电流源的输出功率可达无穷大。
(2)理想电流源不允许开路。
3.理想电压源与理想电流源的串并联(1)理想电压源与理想电流源串联时,电路中的电流等于电流源的电流,电流源起作用。
基尔霍夫定律的验证实验报告引言:基尔霍夫定律是电路理论中的重要原理之一,它描述了在一个闭合电路中,电流的代数和为零的规律。
它由德国物理学家基尔霍夫在19世纪中叶发现和提出,对于理解和研究电路中的电流分布和电压分配至关重要。
本实验旨在通过实际操作验证基尔霍夫定律的正确性。
实验目的:1.验证基尔霍夫定律在闭合电路中的可靠性;2.学习使用万用表测量电流和电压。
实验器材和材料:1.电路板;2.电阻(多个不同阻值的电阻);3.电源(直流电源);4.电流表(万用表的电流测量档);5.电压表(万用表的电压测量档);6.连线电缆。
实验原理:基尔霍夫第一定律:在电路中的任意一个节点上,电流的代数和等于零。
换句话说,电流在节点处的分配等于与节点相连的电流之和。
数学表达式为:∑III=0基尔霍夫第二定律:在闭合回路中,电源的总电动势等于电路中所有元件电压降的总和。
数学表达式为:∑III=∑II实验步骤:1.搭建一个简单的串联电路。
2.在电路的两个节点上接上电流表,记录电流值。
3.依次测量每个电阻上的电压,记录电压值。
4.对比所测量的数据,验证基尔霍夫定律是否成立。
实验结果与数据处理:将实验步骤中所记录的数据整理如下:电流测量结果:节点1电流:I1=0.5A节点2电流:I2=0.3A电压测量结果:电阻1电压:I1=2V电阻2电压:I2=3V根据基尔霍夫第一定律,节点1电流加上节点2电流的和应该等于零。
计算结果为:0.5A+0.3A=0.8A。
由此可见,实际测量的节点电流之和并不等于零,这可能是由于测量误差导致的。
根据基尔霍夫第二定律,电源的总电动势应等于电压降的总和。
计算结果为:2V+3V=5V。
实际测量的结果与计算结果相符,说明基尔霍夫第二定律在该电路中成立。
结论:通过本次实验的数据处理和对基尔霍夫定律的理论分析,可以得出以下结论:1.在闭合电路中,基尔霍夫定律成立,电流的代数和为零。
2.在闭合回路中,基尔霍夫定律成立,电源的总电动势等于电路中所有元件电压降的总和。
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
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。
E
D
图2.1.1 基尔霍夫定律实验电路
F
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%
图2.1.3 分别以E、B为参考点电位、电压测量multism11仿真图
表2.1.2 电位、电压测量数据记录及计算
2.扩展实验内容
分析扩展试验任务中常见故障原因。
(1)通电后电路不能工作,任何部分都测不到电压或电流。
故障原因:电源故障或电源输入接口接触不良。
(2)通电后电路或仪表某部分冒烟,有异味以及发烫等。
故障原因:电路短路。
(3)某一部分无电压或电流,其他部分的电压电流与理论值不符。
故障原因:电路连接错误,某支路开路。
(4)将电压表的表笔放至电路上后,电压表无指示。
故障原因:表笔没插好,接触不良。
(5)将电流表接入电路,表针打坏,表头烧毁。
故障原因:电流表并联在待测电路两端。
(6)指针式电压、电流表反向偏转,不能读出正确数值。
故障原因:电压、电流实际方向与指针式电压、电流表表笔所接方向相反。
(7)电压、电流表指针偏转角度很小,不能读出正确数值。
故障原因:电压、电流表量程选择过大。
七、实验数据分析
1.依据实验结果,进行分析比较,验证基尔霍夫定律的正确性。
基尔霍夫电流定律:根据图2.1.1电路中所标明的参考方向,有I1-I2-I3=0,代入实际数据17mA-(-5mA)
-22mA=0,即∑=0
I
,得证。
基尔霍夫电压定律:根据图 2.1.1电路中所标明的参考方向,有U AB+U BE+U EF+U FA=0,代入实际数据
7.833V+6.5V+1.667V+(-16V)=0,即∑=0
U
,得证。
2.依据实验结果,分析电压和电位的关系。
例如以E为参考点,V A=14.33V,U AB=7.833V;以B为参考点,V A=7.833V,U AB=7.833V。
可见,电位值的大小与参考点的选取有关,具有相对性。
而两点间的电压值与参考点无关,具有绝对性。
3.误差分析
误差见测试数据表格中,最大误差为XX。
4.产生误差的原因
(1)测量仪器的精确度。
3 3/4位万用表(最大量程3999),基本直流精度0.05%;电流表(我国电工仪表分0.1,0.2,0.5,1.0,1.5,2.5,5.0七个等级)。
(2)待测电路器件的精度。
电路采用E24系列电阻,精度为5%
(3)测量方法。
选取合适量程和正确读数。
5.减小误差的措施
(1)从测量仪器上,正确使用和读数。
(2)从电路器件上,简化电路连线。
(3)从测量方法上,多次测量取平均值。
八、存在问题的分析与处理
1.实验中遇到的问题与处理
略
九、实验的收获和体会
验证了基尔霍夫定律,证明了电位的相对性和电压的绝对性,学习了直流电路中电压电流的测量和故障排除,等等。
说明:以上9部分都齐全A+=95分;无扩展内容最多B+=80分;即无误差分析又无总结B-=70分;∑I、∑U不近似为0、参考点电位不为0等数据错误以及抄袭最多给C=60分。