电路分析报告基础实训

电路分析基础实验指导书

实验课程名称 电路分析基础

院 系 部 机电工程系

指导老师 裴裴

2015 — 2016学年 第 2学期

实验一 直流电路的认识实验

一、实验目的

1.了解实验室规则、实验操作规程、安全用电常识。

2.熟悉实验室供电情况和实验电源、实验设备情况。

3.学习电阻、电压、电流的测量方法，初步掌握数字万用表、交直流毫安表的使用方法。

4.学习电阻串并联电路的连接方法，掌握分压、分流关系。

二、实验仪器

1.电工实验台 一套

2.数字万用表 一块

3.直流稳压源 一台

4.直流电压表 一只

5.直流电流表 一只

6.电路原理箱 （或其它实验设备）

7.电阻 若干只

8.导线若干

三、实验步骤

1、认识和熟悉电路实验台设备及本次实验的相关设备

①电路原理箱及其上面的实验电路版块；

②数字万用表的正确使用方法及其量程的选择；

③直流电压表、直流电流表的正确使用方法及其量程的选择。

2.电阻的测量

（1）用数字万用表的欧姆档测电阻，万用表的红表棒插在电表下方的“VΩ”插孔中，黑表棒插在电表下方的“COM”插孔中。选择实验原理箱上的电阻或实验室其它电阻作为待测电阻，欧姆档的量程应根据待测电阻的数值合理选取。将数据记录在表1，把测量所得数值与电阻的标称值进行对照比较，得出误差结论。

表1-1电阻测量

测量容 R1 R2 R3

电阻标称值

万用表量程

测量数据

误差

2.直流电流、电压的测量

图1-1

将图1-1所示连成电路，并将图中各点间电阻的测量和计算数据记录在表2中，注意带上单位。

开启实训台电源总开关，开启直流电源单元开关，调节电压旋钮，对取得的直流电源进行测量，测量后将数据填入表1-2中。

表1-2直流电压、直流电流测量记录

R1= R2= R3=

直流电压

（V） 测量对象 UR1 UR2 UR3

计算数据

万用表量程

测量数据

直流电流

（A） 测量对象 IR1 IR2 IR3

计算数据

万用表量程

测量数据

3. 电阻的串联

（1）按实验线路图1-2连接电路（图中A、B两点处表示电流表接入点）。

图1-2 电阻串联

（2）检查电路连接无误后，将电源调到6V，接入电路中。

（3）记录电流表的数值I、I1、I2，并用万用表或直流电压表测量U1、U2，填入表1-3中。 R2 I2

I3

R3 R1

US1 +

_

B A

US2 I1

+

_ （4）由欧姆定律计算等效电阻R。

表1-3电阻的串联

I/mA I1/mA I2/mA U/V U1/V U2/V R/

测量值

计算值

误差

4. 电阻并联

（1）按实验线路图1-3连接电路。

图1-3 电阻并联

（2）检查电路连接无误后，将电源调到6V，接入电路中。

（3）记录电流表的数值I、I1、I2，并用万用表或直流电压表测量U1、U2，填入表1-4中。

（4）计算等效电阻R。

表1-4电阻的并联

1300R 2200R

I/mA I1/mA I2/mA U/V U1/V U2/V R/

测量值

计算值

误差

四、实验思考题

1．用万用表测电阻时，应如何正确选择倍率档？

2．用直流电压表、电流表测电压和电流时，应注意什么？

3．串联电路的电压电流关系如何？

4．并联电路的电压电流关系如何？

5．实验误差分析？

六、注意事项

1．直流稳压电源的输出不能短路。

2．电流表应串接在被测电路支路中，对直线电路接线时，必须使电流从电流表“+”端流入，“-”端流出，不得反接。

3．电压表应并接在被测电压两端。电压表的接线一般使用表笔，接线时，把红表笔接至电压表的“+”端，黑表笔接至电压表的“-”端，测量时将红表笔接至被测电压的正极，黑表笔接至被测电压对的负极。 4．测量电压、电流时，注意正确选择量程，测量中尽量使指针偏转在2/3量程以上，以使量程更为精确。

5．更换电压表、电流表量限时，应切断仪表的电源。

七、实验报告

1. 总结直流稳压电源及万用表的使用要点

2. 填写测试数据。

实验二 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. 学会用万用表测量各支路电流。

二、实验原理 基尔霍夫定律是电路的基本定律，包含基尔霍夫电流定律（KCL）和基尔霍夫电压定律（KVL）。KCL是指：任一瞬间，流入电路任一节点的各个支路电流的代数和恒等于零。即0I。KVL是指：任一瞬间，沿电路中任一闭合回路绕行一周，各段电压的代数和恒等于零，即0U

三、实验设备

1．可调直流稳压电源 0~30V 1

2. 可调直流恒流源 0~200mA 1

3. 直流数字电压表 0~200V 1

4. 直流数字毫安表 0~200mA 1

5. 万用表 1

6. 验证基尔霍夫定律的实验线路板 1

四、实验容及步骤

实验线路如图2-1所示，用基尔霍夫定律的实验线路板连接实验线路。

BCFEEDAS1+-E112R1510R4510R3510R53301221S2+-EE2R21kI1I3I2VDS3

图2-1 实验线路

实验步骤：

（1） 实验前先任意设定三条支路的电流参考方向，如图中所示的I1、I2、I3。

（2） 电源E1、E2分别并直流电压表，并调整电压分别为6V、12V。

（3） 分别将两路直流电压源接入电路。将切换开关S1、S2、S3都切到位置1。

（4） 熟悉电流插头的结构，将电流的插头接至毫安表的“+”、“-”两端。

（5） 将电流插头分别插入三条支路的三个电流插座中，读出并记录电流值，填入2-1表中。

表2-1 验证基尔霍夫电流定律（单位mA） 测量

项目 I1 I2 I3 节点A电流AI

测量值

计算值

相对

误差

（6） 用直流数字电压表分别测量回路中的电源及电阻元件上的电压值。

表2-2 验证基尔霍夫电压定律（单位V）

测量

项目 UFE UFA UAD UAB UBC UCD UDE FADEF回路

U ABCDA

回路

U FBCEF

回路

U

测量值

计算值

相对

误差

（7） 对电路中的节点A，验证基尔霍夫电流定律（KCL），并计算产生的误差。分别对表2-2中的三个电压回路验证基尔霍夫电压定律（KVL），并计算产生的误差，填入表中。

五、预习思考题

1. 根据图2-2实验线路参数，计算出待测的I1、I2、I3和各个电阻上的电压值，记入表中，以便实验测量时，可正确选择万用表的量程、并计算相对误差。

2. 利用基尔霍夫定律解题时，电压出现负值的含义是什么？

答：利用基尔霍夫定律解题时，必须先选定电压、电流的参考方向，才能列出方程。如果电压的实际方向与参考方向相同，求得结果即为正值；如果相反，求得结果即为负值。

3. 在验证基尔霍夫定律时，如何确定电压的正负？

答：在验证基尔霍夫定律的实验中，仍然要先选定电压的参考方向。在利用数字电压表测电压时，应将电压表的正极接参考极性的正极，电压表的负极接参考极性的负极。如果此时电压表的读数为正即记为正值，读数为负即记为负值。

六、实验报告

1. 根据实验数据，选定实验电路中的一个节点A，验证KCL的正确性。

2. 根据实验数据，选定实验电路中的任一闭合回路，验证KVL的正确性。

3. 误差原因分析。

4. 根据实验数据表格，进行分析，比较，归纳，总结。

实验三 叠加原理的验证

一、 实验目的

1. 通过实验加深对叠加原理的理解。

2. 验证叠加原理的正确性。

二、 实验原理 叠加原理的容：对任一线性电路而言，任一支路的电流或电压，都可以看作是电路中各个电源单独作用下，在该支路产生的电流或电压的代数和。

叠加原理是分析线性电路的非常有用的网络定理，叠加定理反映了线性电路的一个重要规律：叠加性。深入理解叠加原理的涵意，适用围，灵活掌握叠加原理分析复杂线性电路的方法，通过实验可进一步加深对它的理解。

三、 实验设备

1. 电工实验台

2. 实验器件（电阻等元件）

3. 万用表

4. 导线若干

四、 实验容与步骤

实验线路如4-1所示。

BCFEEDAS1+-E112R1510R4510R3510R53301221S2+-EE2R21kI1I3I2VDS3图4-1 实验线路图

1. 利用电工实验台上的双路直流稳压电源，在电源E1、E2两端分别并联直流数字电压表，并调整电压为6V、12V，然后，将两路直流电压源接入电路。

2. 令E1电源单独作用：将切换开关S1、S3切到1位置，切换开关S2切到2位置，用万用表分别测量各支路电流及各电源、电阻元件两端的电压，数据记入表4-1中。

3. 令E2电源单独作用：将切换开关S2、S3切到1位置，切换开关S1切到2位置，重复（2）中的测量并记录数据于4-1

4. 令E1和E2电源共同作用：切换开关S1、S2、S3都切到1位置，重复上述的测量并记录。

5. 分析实验产生的误差。

表4-1 叠加定理的验证

测量项目

实验容 I1

（mA） I2

（mA） I3

（mA） UFE

（V） UBC

（V） UFA

（V） UAB

（V） UAD

（V） UDE

（V） UCD

（V）