基尔霍夫定律和叠加原理的验证.doc

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1、实验三、四基尔霍夫定律和叠加原理的验证13级电子一班第1组杜博文13348026董佳羽13348025一、实验目的1.基尔霍夫定律的验证: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.叠加原理的验证：（1）验证线性电路中叠加原理的正确性，从而加深对线性电路的叠加性和齐次性的认识和理解。（2）进一步掌握仪器仪表的使用方法。二、原理说明1．基尔霍夫定律：基尔霍夫定律是电路的基本定律。它包括基尔霍夫电流定律(KCL)和基尔霍夫电压定律(KVL)。(1)基尔霍夫电流定律(KCL)在电路中，对任一结点，各支路电流的代数和恒等于零，即ΣI＝0。

2、(2)基尔霍夫电压定律(KVL)在电路中，对任一回路，所有支路电压的代数和恒等于零，即ΣU＝0。基尔霍夫定律与各支路元件的性质无关，无论是线性的或非线性的电路，还是含源的或无源的电路，它都是普遍适用的。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。即对电路中的任意一个节点而言，应有ΣI＝0；对任何一个闭合回路而言，应有ΣU＝0。运用上述定律时必须注意电流的正方向，此方向可预先任意设定。2．叠加原理：（1）叠加原理指出：在有几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

3、一个独立源单独作用时在该元件上所产生的电流或电压的代数和。（2）线性电路的齐次性（又称比例性），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（即在电路其它各电阻元件上所产生的电流和电压值）也将增加或减小K倍。三、实验设备1.基尔霍夫定律的验证实验设备：序号名称型号与规格数量备注1直流稳压电源0~30V1U1、U22万用电表13直流数字电压表14直流数字毫安表15电位、电压测定实验线路板1DGJ-032.叠加原理的验证实验设备：序号名称型号与规格数量备注1直流稳压电源0~30V1U1、U22直流数字电压表13直流数字毫安表14叠加

4、原理实验线路板1DGJ-03四、实验内容1．基尔霍夫定律的验证实验：按图2-1接线，（1）实验前先任意假定三条支路电流的参考方向及三个闭合回路的绕行方向。如图2-1中的电流I1、I2、I3的方向已设定，三个闭合回路的绕行方向可设为ADEFA、BADCB和FBCEF。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（U1、U2）接入电路，令U1=6V，U2=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

5、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。表2-1基尔霍夫定律实验数据被测量I1I2I3U1U2UFAUABUADUCDUDE计算值1.9255.9887.9136.0012.000.981-5.984.03-1.980.981测量值1.955.987.925.9811.920.98-5.934.00-1.970.98相对误差1.3%-0.13%0.09%-0.33%-0.67%-0.1%0.83%--0.74%-0.5%-0.1%注：其中电流电位均为mA,电压单位均为V。2．叠加原理实验：(1)线性电阻电路：按图2-2接线，

6、此时开关K投向R5（330Ω）侧，（图中R5应为330Ω）图3.42.①按图中所示电路接线，两电压源均为0~30V可调直流稳压电源，实验时令E1=+12V，E2=+6V。②令电源E1单独作用时（将开关S1投向E1侧，开关S2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电压，数据记入表格中。表2-2叠加原理实验数据（线性电阻电路）测量项目实验内容E1E2I1I2I3UABUCDUADUDEUFAU1单独作用11.960.008.69-2.406.272.380.793.174.394.39U2单独作用0.0

7、05.98-1.103.592.39-3.57-1.191.21-0.6-0.6U1、U2共同作用11.965.967.491.188.67-1.18-0.394.383.793.792U2单独作用0.0011.89-2.397.184.77-7.11-2.352.41-1.20-1.20注：其中电流电位均为mA,电压单位均为V。③令E2单独作用时（将开关S1投向短路侧，开关S2投向E2侧），重复实验步骤②的测量，数据记入表2-2。④令E1和E2共同作用时（开关S1与S2分别投向E1和E2侧），重复上述测量和记录，数据记入表2-2。⑤取E2=

8、12V，重复步骤③中的测量与记录过程，数据记入表2-2。(1)非线性电阻电路：按图上图所示接线，此时开关K投向二极管IN4007侧。重复上述步骤①～⑤的测量过程，数