电路基本定律及定理的验证

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。

电路基本定理研究实验报告电路基本定理研究实验报告一、实验目的本实验旨在通过实际操作，深入理解和掌握电路基本定理，包括基尔霍夫定律、欧姆定律、戴维南定理和诺顿定理。

通过实验，期望学生能将理论知识应用于实际电路中，提高实践能力和理论水平。

二、实验原理1.基尔霍夫定律：基尔霍夫定律是电路理论中最基本的定律之一，它包括两个部分，即节点电流定律和回路电压定律。

节点电流定律指出，在任意一个节点上，流入的电流总和等于流出的电流总和；回路电压定律指出，在任意一个闭合回路中，电势升高的总和等于电势降低的总和。

2.欧姆定律：欧姆定律是电路中有关电阻、电流和电压的基本定律。

它指出，在一个线性电阻器件中，电压与电流成正比，电阻保持恒定。

3.戴维南定理：戴维南定理又称为等效电源定理，它可以将一个含源电路等效为一个电压源和一个电阻串联的形式。

该定理实质上是将有源二端网络等效为一个实际电源。

4.诺顿定理：诺顿定理是戴维南定理的反定理，它可以将一个含源电路等效为一个电流源和电阻并联的形式。

该定理也是将有源二端网络等效为一个实际电源。

三、实验步骤1.准备实验器材：电源、电阻器、电感器、电容器、开关、导线等。

2.搭建实验电路：根据实验要求，设计并搭建实际电路。

3.测量数据：使用万用表等测量仪器，测量电路中的电流、电压、电阻等参数。

4.分析数据：根据测量数据，分析电路的性能和特点，验证电路基本定理的正确性。

5.整理实验结果：整理实验数据，撰写实验报告。

四、实验结果及分析实验一：基尔霍夫定律验证在实验中，我们搭建了一个简单的电路，包含一个电源、一个电阻和一个电流表。

通过测量流入和流出的电流，验证了节点电流定律。

同时，我们还搭建了一个闭合回路，包含一个电源、一个电阻和一个电压表，验证了回路电压定律。

结果表明，实验数据与理论预测相符，证明基尔霍夫定律的正确性。

实验二：欧姆定律验证在实验中，我们选取了三个不同阻值的电阻器，分别测量了它们两端的电压和流过的电流。

电路基本定理研究实验报告电路基本定理研究实验报告摘要：电路基本定理是电路分析的基础，通过实验研究电路中的欧姆定律、基尔霍夫定律和电压分压定律，深入理解电路中电流、电压和电阻之间的关系。

本实验通过搭建不同电路，测量电流和电压，验证电路基本定理的正确性。

1. 引言电路基本定理是电路分析的重要基础，它们描述了电流、电压和电阻之间的基本关系。

欧姆定律表示电流与电压和电阻之间的关系，基尔霍夫定律描述了电流在节点和回路中的分布规律，而电压分压定律则阐述了电压在串联电路中的分配规律。

2. 实验目的本实验旨在通过实际操作验证电路基本定理的正确性，加深对电路分析原理的理解，并掌握基本测量仪器的使用方法。

3. 实验装置与方法实验装置包括电源、电阻、导线、电流表和电压表。

首先，根据实验要求搭建不同的电路，如串联电路、并联电路和混合电路。

然后，使用电流表和电压表分别测量电路中的电流和电压值。

最后，根据测量结果，验证电路基本定理。

4. 实验结果与分析在实验过程中，我们搭建了一个简单的串联电路，连接了一个电源和三个不同电阻。

通过测量电流和电压，我们得到了如下结果：电源电压：12V电阻1阻值：2Ω电阻2阻值：4Ω电阻3阻值：6Ω根据欧姆定律，电流与电压和电阻之间满足以下关系：I = V/R。

根据基尔霍夫定律，电路中的电流在节点和回路中分布均衡。

在串联电路中，电流在各个电阻中的分布相同。

根据电压分压定律，电压在串联电路中按照电阻大小进行分配。

根据实验结果，我们可以计算出电阻1、电阻2和电阻3上的电压值分别为6V、8V和10V。

通过实验结果的验证，我们可以得出结论：电路基本定理在实际电路中成立。

5. 实验总结通过本次实验，我们深入理解了电路基本定理的原理和应用。

实验结果表明，欧姆定律、基尔霍夫定律和电压分压定律在实际电路中具有重要作用。

同时，我们也掌握了基本测量仪器的使用方法，提高了实验操作的能力。

电路基本定理的研究对于电路分析和设计具有重要意义。

戴维南和诺顿定理的验证实验报告实验目的：验证戴维南和诺顿定理。

实验原理：戴维南和诺顿定理是电路理论中的基本定理之一。

它表示任何包含电压源和电流源的线性电路可以用其电压源和电流源的代数和来等效为一个独立电压源和电流源的并联电路。

实验装置：- 直流电源- 滑动变阻器- 电阻器- 电压表- 电流表- 连接线实验步骤：1. 将实验装置按照电路图连接好，确保电路没有接错。

2. 设置直流电压源的电压值为一定值，例如5V。

3. 测量并记录电路中各个元件的电压和电流数值。

4. 更改电路中的滑动变阻器的阻值，测量并记录电路中各个元件的电压和电流数值。

5. 使用戴维南和诺顿定理，将实验得到的电压和电流数据进行计算，验证定理的成立。

实验结果：表格1：电路1的各个元件的电压和电流数据元件电压（V）电流（A）电压源 5.0 0.5电流源0.0 1.0电阻器R1 2.5 0.5电阻器R2 2.5 0.5总电阻（R1+R2） 5.0 1.0表格2：电路2的各个元件的电压和电流数据元件电压（V）电流（A）电压源 5.0 0.5电流源0.0 1.0电阻器R1 2.0 0.4电阻器R2 3.0 0.6总电阻（R1+R2） 5.0 1.0根据戴维南和诺顿定理，两个电路的电压源和电流源的代数和应该相等。

计算结果：对于电路1：电压源的代数和= 5.0V + 0.0V = 5.0V，电流源的代数和= 0.5A + 1.0A = 1.5A。

对于电路2：电压源的代数和= 5.0V + 0.0V = 5.0V，电流源的代数和= 0.5A + 1.0A = 1.5A。

实验结论：通过实验结果和计算可以看出，戴维南和诺顿定理在实际电路中成立，验证了定理的准确性。

电路实验指导书叠加定理和基尔霍夫定律的验证电路实验叠加定理和基尔霍夫定律的验证⼀、实验⽬的1.加深对叠加定理和基尔霍夫定律的理解，并通过实验进⾏验证。

2.学会⽤电流插头、插座测量各⽀路电流的⽅法。

3.学会⾼级电⼯电⼦实验台上直流电⼯仪表的正确使⽤⽅法。

⼆、实验原理1．基尔霍夫定律（1）电流、电压的参考⽅向对电路进⾏分析，最基本的要求就是求解电路中各元件上的电流和电压，⽽其参考⽅向的选择与确定是⾸要的问题之⼀。

电流、电压的参考⽅向是⼀种假设⽅向，可以任意选定⼀个⽅向作为参考⽅向，电路中的电流和电压的参考⽅向可能与实际⽅向⼀致或者相反，但不论属于哪⼀种情况，都不会影响电路分析的正确性。

应注意在未标明参考⽅向的前提下，讨论电流或电压的正负值是没有意义的。

当电流、电压参考⽅向⼀致时，称为关联的参考⽅向。

否则为⾮关联参考⽅向。

（2）基尔霍夫电流定律(KCL)基尔霍夫电流定律应⽤于结点，它是⽤来确定连接在同⼀结点上各⽀路电流之间关系的，缩写为KCL。

KCL是电流连续性原理在电路中的体现。

对电路中任何⼀个结点，任⼀瞬时流⼊某⼀结点的电流之和等于流出该结点的电流之和。

KCL也适⽤于任意假想的闭合曲⾯。

（3）基尔霍夫电压定律(KVL)基尔霍夫电压定律应⽤于回路，它描述了回路中各段电压间的相互关系，缩写为KVL。

KVL 是能量守恒定律的体现。

从回路中任⼀点出发，沿回路循⾏⼀周，电位降之和必然等于电位升之和。

KVL也适⽤于电路中的假想回路。

2．叠加定理叠加定理可描述为：在线性电路中，如果有多个独⽴电源同时作⽤时，它们在任意⽀路中产⽣的电流（或电压）等于各个独⽴电源分别单独作⽤时在该⽀路中产⽣电流（或电压）的代数和。

电源单独作⽤是指：电路中某⼀电源起作⽤，⽽其他电源不作⽤。

不作⽤电源的具体处理⽅法如下：理想电压源短路，理想电流源开路。

本实验⽤直流稳压电源来模拟理想电压源（内阻可认为是零），所以去掉某电压源时，直接⽤短路线代替即可。

实验八叠加定理、基尔霍夫定律验证一、实验目的1. 用实验的方法验证叠加定理和基尔霍夫定律以提高对两定理的理解和应用能力。

2. 通过实验加深对电位、电压与参考点之间关系的理解。

3. 通过实验加深对电路参考方向的掌握和运用能力。

二、必备知识1. 叠加定理: 对于一个具有唯一解的线性电路, 由几个独立电源共同作用所形成的各支路电流或电压, 等于各个独立电源单独作用时在相应支路中形成的电流或电压的代数和。

不作用的电压源所在的支路应（移开电压源后）短路, 不作用的电流源所在的支路应开路。

2．基尔霍夫电流、电压定律：在任一时刻, 流出（流入）集中参数电路中任一节点电流的代数和等于零；集中参数电路中任一回路上全部组件端对电压代数和等于零。

3．电位与电压：电路中的参考点选择不同, 各节点的电位也相应改变, 但任意两点的电压（电位差）不变, 即任意两点的电压与参考点的选择无关。

三、预习要求1. 复习实验中所用到的相关定理、定律和有关概念, 领会其基本要点。

2．通过观看《电路实验常用仪器仪表使用方法简介》光盘, 预习实验中所用到的实验仪器的使用方法及注意事项。

3．根据实验电路计算所要求测试的理论数据, 填入表中。

4. 写出完整的预习报告。

四、实验仪器DF1731SL2A型直流电压源一台HY1770型直流电流源一台VC97型数字万用表一块C65型直流电流表一块电流插座三个 电流插头一个100Ω、190Ω、450Ω滑线电阻各一只 五、实验任务1.验证叠加定理(1) 将电压源的输出电压US 调至10V, （用万用表直流电压档测定）, 电流源的输出电流IS 调至20mA （用直流毫安表测定）, (2) 然后关闭电源, 待用。

按图1.1所示连接实验电路, 也可自行设计实验电路。

图 1.1 叠加定验证电路(3) 按以下三种情况进行实验: 电压源与电流源共同作用；电压源单独作用, 电流源不作用；电流源单独作用, 电压源不作用。

一、实验名称：电路基本定律及定理的验证 二、实验目的：1、 通过实验验证并加深对基尔霍夫定律、叠加原理及其适用范围的理解；2、 用实验验证并加深对戴维南定理与诺顿定理的理解；3、 掌握电压源与电流源相互转换的条件和方法；4、 灵活运用等效电源定理来简化复杂线性电路的分析。

三、实验原理基尔霍夫定律：(1)基尔霍夫电流定律: 在任一时刻，流入到电路任一节点的电流的代数和为零。

5个电流的参考方向如图中所示，根据基尔霍夫定律就可写出I 1+I 2+I 3+I 4+I 5=0(2)基尔霍夫电压定律: 在任一时刻，沿闭合回路电压降的代数和总等于零。

把这一定律写成一般形式即为∑U=0。

叠加原理: 几个电压源在某线性网络中共同作用时，也可以是几个电流源共同作用于线性网络，或电压源和电流源混合共同作用。

它们在电路中任一支路产生的电流或在任意两点间所产生的电压降，等于这些电压源或电流源分别单独作用时，在该部分所产生的电流或电压降的代数和。

戴维南定理：对外电路来说，一个线性有源二端网络可以用一个电压源和一个电阻串联的电路来等效代替。

该电压源的电压等于此有源二端网络的开路电压U oc ，串联电阻等于此有源二端网络除去独立电源后（电压源短接，电流源断开）在其端口处的等效电阻R o ，这个电压源和电阻串联的电路称为戴维南等效电路。

四、实验步骤及任务（1）：KCL 及KVL 的验证 实验线路图：NI 1I 2 I 3 I 4I 5KCL 定律示意图A B CDE FI 1 I 3I 2510Ω330Ω 510Ω510Ω 1k ΩU 1=10V_+KCL 及KVL 实验数据记录项目支路电流端点电压节点电流回路电压I 1(mA)I 2(mA) I 3(mA) U AC (V) U CD (V) U DA (V) I 1+ I 2- I 3 U AC +U CD + U DA计算值 7.201 -1.996 5.205 -1.996 -0.659 2.655 0 0 测量值7.201-1.9965.205-1.996-0.65872.655-0.0003（2）：叠加原理的验证根据实验预习和实验过程预先用叠加原理计算出表中电压、电流计算值，最后通过电路测量验证。

电路基本定理验证实验报告基尔霍夫定律的验证KCL基尔霍夫电流定律,KVL基尔霍夫电压定律都通过饰演的方法验证KCL就是通过任一节点的电流的代数和为零，KVL就是通过任一回路的电压为零。

实验内容：1.用面包板搭接一个电路，熟悉面包板的使用；2.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；3.进一步学会使用万用表。

实验环境：面包板，数字万用表。

基尔霍夫电流定律中,回路中电流方向先由自己假定，如果计算出来的电流值为正，则自己假定方向与实际方向一致，如果为负，则假定方向与实际方向相反。

基尔霍夫电流定律是计算复杂电路的基本定律，对于复杂电路。

基尔霍夫定律的验证电流和电压的计算值和相对误差恒压源Us1电压是+6V,Us2电压是+11.81V。

这里显然是将计算值作为标准值，测量值与计算值不同就是有误差。

相对误差=（测量值-计算值）/(计算值）*100% 编号、设定参考方向，可以任意定，但一旦确定后不要改变。

寻找结点，列kcl方程，一般流入为正、流出为负。

实验目的通过实验验证基尔霍夫电流定律，巩固所学的理论知识。

加深对参考方向概念的理解。

实验原理基尔霍夫定律：基尔霍夫电流定律为I=0，应用于节点。

基尔霍夫定律是分析与计算电路。

基尔霍夫定律是根据德国物理学家古斯塔夫·基尔霍夫的名字命名的定律，它可以指： 1，电学的基尔霍夫电路定律。

2，传热学的基尔霍夫定律。

误差产生的原因：电源波动影响；（不是所有参数同时测量时）连接线路的电阻和结点的接触电阻。

基尔霍夫（电路）定律既可以用于直流电路的分析，也可以用于交流电路的分析。