基尔霍夫定律的验证

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1、电路理论基础实验报告实验三基尔霍夫定律的验证刘健阁雷弛乐云天小组电路理论基础实验报告实验三基尔霍夫定律的验证刘健阁指导教师杨智中山大学信息科学与技术学院广东省广州市510006实验时间地点：2014年3月31日中山大学东校区实验中心C103合作人：雷弛、刘健阁、乐云天实验目的：验证基尔霍夫定律的正确性，加深对基尔霍夫定律的理解。实验原理：基尔霍夫定律是电路的基本定律、测量某电路的各支路电流及多个元件两端的电压，应能分别满足基尔霍夫电流定律和电压定律。即对电路中的任何一个节点而言，应有∑I＝0；对任何一个闭合回路而言，应有∑U＝0。运用上述定律时必须注意电流的正方向，此方向应可

2、预先任意设定。实验设备：1.可调直流稳压电源0~30V2电工实验台2.直流数字毫安表1电工实验台3.直流数字电压表1电工实验台4.基尔霍夫定律、叠加原理实验线路板1DGJ-03实验内容及步骤：实验内容如图所示第1页，共3页电路理论基础实验报告实验三基尔霍夫定律的验证刘健阁雷弛乐云天小组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，根据所设参考方向计算I1、I2、I3的值，填入表中。2.分别将两路直流稳压电源（UA、UB）接入电路，令E1=6V，E2=12V。3.熟悉电流插头的结构，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

3、头分别插入三条支路的三个电流插座中，记录电流值。5.用直流数字电压表分别测量两路电源及电阻元件上的电压值，记录之。实验结果及数据处理：根据实验测量到的E1、E2，使用Matlab计算理论数值。表格如下：I1(mA)I2(mA)I3(mA)E1(V)E2(V)UFA(V)UAB(V)UAD(V)UCD(V)UDE(V)测量值1.956.037.986.0011.950.98-5.974.02-1.960.98理论值1.945.967.89------------0.99-5.964.03-1.970.99相对误差0.75%1.21%1.09%------------0.72%0

4、.20%0.14%0.32%0.72%实验的理论数值是建立在基尔霍夫定律成立的基础上计算得到的，与实验测量值误差均在2%以内，故实验验证了基尔霍夫定律。选取节点A计算验证基尔霍夫定律：I1+I2-I3=1.95+6.03-7.98=0.09(mA)，结果接近0，基尔霍夫定律成立。选取闭合回路ABCD验证基尔霍夫定律：UAB+E2+UCD-UAD=-5.97+11.95-1.96-4.02=0.00(V)，结果为0，基尔霍夫定律成立。注意事项：1.所有需要测量的电压值，均以电压表测量读数为准，不以电源表盘指示值为准。2.防止电源两端碰线短路。3.用指针式电流表测量电流时，把电流

5、表接入电路实际上就确定了被测电流的参考方向是由电流表的“＋”端指向“－”，若被测电流由“＋”端流入，指针正向偏转，电流为正值；若被测电流由“－”端流入，指针反向偏转，电流为负值，这时必须调换电流表极性，重新测量，指针才会正向偏转，但读得的电号，流值必须冠以负号。思考题：1.根据实验线路图的电路参数，计算出待测电流I1、I2、I3和各电阻上电压值，记入表中，以便实验测量时，可正确选定毫安表和电压表的量程。答：I1(mA)I2(mA)I3(mA)E1(V)E2(V)UFA(V)UAB(V)UAD(V)UCD(V)UDE(V)理论值1.935.997.91------------0

6、.98-5.994.04-1.980.98第2页，共3页电路理论基础实验报告实验三基尔霍夫定律的验证刘健阁雷弛乐云天小组2.实验中，若用指针式万用电表的直流毫安表测各支路电流，什么情况下可能出现毫安表指针反向偏转，应该如何处理？在记录数据时应该注意什么？若用数字毫安表进行测量时，则会有什么显示？答：用指针式电流表测量电流时，把电流表接入电路实际上就确定了被测电流的参考方向是由电流表的“＋”端指向“－”，若被测电流由“＋”端流入，指针正向偏转，电流为正值；若被测电流由“－”端流入，指针反向偏转，电流为负值，这时必须调换电流表极性，重新测量，指针才会正向偏转当调换电流表极性测量时

7、，电流值必须冠以负号记录。使用数字毫安表时当被测电流由“－”端流入，显示电流为负值。原始数据：第3页，共3页