电位基尔叠加王民富.ppt

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1、实验二电位、基尔霍夫定律和叠加原理一、实验目的1.验证电路中电位的相对性、电压的绝对性。2.验证基尔霍夫定律的正确性，加深对基尔霍夫定律的理解。3.验证线性电路叠加原理的正确性，加深对线性电路的叠加性和齐次性的认识和理解。4.熟悉实验模板、电压源、电流插头的使用，掌握表计档位变换和应用二、实验设备序号设备名称规格型号作用1万用表MF-47测量电压2直流数字电压表测量电位和电压3直流数字电流表测量直流电流4直流稳压电源0-30V可调电压源5基尔霍夫叠加原理实验模板HE-12实验电路实验模板HE12是综合实验模板，上半部为基尔霍夫/叠加原理实验电路，下半部为戴维

2、南原理实验电路，本次实验只用上半部HE-12图（上半部）黑色实线表示电路板已用导线连接图示电流方向表示用电流测量端子和电流表正向连接的读数符号为正不插入电流插棒时，端子内部自动连通。刀闸注意：1电压源不可短路，电流源不可开路2不可错用电流表去量测电压，不可超过量程3电流表20mA和20mA以上档位不能混用，有不同的插口4电压源去源刀闸扳向短路侧电流源去源刀闸悬空K1双刀双掷三态U1、短路、悬空K2双刀双掷三态U2、短路、悬空K3单刀双掷两态连接电阻为线性电路连接二极管为非线性电路1。按实验内容要求搬动刀闸符合实验电路2。连接电源，调整到所需电压或电流(有载条

3、件下)3。测量电位或电压时用导线引出节点到表计4。一个节点需要连接多个支路或表计时，导线可以背插重叠模板使用方法巧用万用表1。当电路出现异常现象时，用万用表电压档测量可疑故障点电位2。从电源开始，黑表笔接负极不动，红表笔沿电路逐渐前移，如发现某节点电位突然为零，则可判断该点开路3。如果某电阻两端电位为零，可判定器件或模板短路（有电流的前提下）4。用电阻档需进行“调零”和“调满”调零，表笔短接，微调旋钮指向0调满，表笔开路，表头旋钮指向∞1电位测量研究利用HE-12实验箱上的“基尔霍夫定律/叠加原理”线路，按图接线。分别将两路直流稳压电源接入电路，令U1＝6V

4、，U2＝12V。（先接入实验线路中，再从零逐渐调准到所需电压值）以图中的A点作为电位的参考点，分别测量B、C、D、E、F各点的电位值φ及相邻两点之间的电压值UAB、UBC、UCD、UDE、UEF及UFA，数据列于表中。以D点作为参考点，重复实验上述实验步骤。。三、实验内容电位参考点φ与UφAφBφCφDφEφFUABUBCUCDUDEUEFUFAA计算值——————测量值相对误差——————D计算值——————测量值相对误差——————实验中不使用电流插头和插座。HE-12上的K3应拨向330Ω侧，三个故障按键置空。电位测量用数字直流电压表，直接读取数值，符

5、号表示探针电压方向。如果用万用表直流电压档，发现反偏及时倒向，并记录为负值。注意事项2、基尔霍夫定律验证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每个元件两端的电压，应能分别满足基尔霍夫电流定律（KCL）和电压定律（KVL）。即:对电路中的任一个节点而言，应有ΣI＝0；对电路中任何一个闭合回路而言，应有ΣU＝0。(1).实验前先任意设定三条支路和三个闭合回路的电流正方向。图中的I1、I2、I3的方向已设定。三个闭合回路的电流正方向可设为ADEFA、BADCB和FBCEF。(2).分别将两路直流稳压源接入电路，令U1＝6V，U2＝12V。(3).熟

6、悉电流插头的结构，将电流插头的两端接至数字毫安表的“＋、－”两端。(4).将电流插头分别插入三条支路的三个电流插座中，读出并记录电流值。(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。被测量I1(mA)I2(mA)I3(mA)U1(V)U2(V)UFA(V)UAB(V)UAD(V)UCD(V)UDE(V)计算值测量值相对误差(6)选定节点A，验证KCL的正确性。(7)选定任一回路，验证KCL的正确性。实验步骤3、叠加原理的验证在有多个独立源共同作用下的线性电路中，通过每一个元件的电流或其两端的电压，可以看成是由每一个独立源单独作用时在该元件上所

7、产生的电流或电压的代数和。线性电路的齐次性是指当激励信号（某独立源的值）增加或减小K倍时，电路的响应（即在电路中各电阻元件上所建立的电流和电压值）也将增加或减小K倍。(1).将两路稳压源的输出分别调节为12V和6V，接入U1和U2处。(2).令U1电源单独作用（将开关K1投向U1侧，开关K2投向短路侧）。用直流数字电压表和毫安表（接电流插头）测量各支路电流及各电阻元件两端的电压，数据记入数据表。(3).令U2电源单独作用（将开关K1投向短路侧，开关K2投向U2侧），重复实验步骤2的测量和记录，数据记入表。(4).令U1和U2共同作用（开关K1和K2分别投向U

8、1和U2侧），重复上述的测量和记录，数据记入数据表。