基尔霍夫定律的验证的实验报告

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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

序号 名 称 型号与规格 数量 备注

1 可调直流稳压电源 0~30V 1

2 直流数字电压表 1

3 直流数字毫安表 1

四、实验内容

实验线路如图2-1所示

图 2-1

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。

被测量 I1(mA) I2(mA) I3

(mA) E1

(V) E2

(V) UFA

(V) UAB

(V) UAD

(V) UCD

(V) UDE

(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 =0.00792A

UFA=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:

(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