实验2 基尔霍夫定律和叠加原理的验证.doc

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1、暨南大学本科实验报告专用纸课程名称电路原理成绩评定实验项目名称基尔霍夫定律和叠加原理的验证实验项目编号实验项目类型验证型实验地点暨南大学珠海学院电路原理实验室指导教师李伟华学生姓名学号学院系专业实验时间年月日午～月日午温度℃湿度一、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.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理解。3.学会用电流插头、插座测量各支路电流的方法。二、实验要求　　1.根据实验数据，选定节点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.将支路和闭合回路的电流方向重新设定，重复

2、1、2两项验证。4.验证线性电路的叠加性与齐次性。　　5.各电阻器所消耗的功率能否用叠加原理计算得出？根据实验数据计算并作结论。　　6.通过验证叠加原理的实验步骤（6）及分析表格3的数据，你能得出什么样的结论？7.根据实验数据，归纳总结实验结果；心得体会及其他。三、原理说明　　1.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各支路或闭合回路中电流的正方向，此方向可预先任意设定。2.叠加原理指出：在

3、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。四、实验设备序号名称型号与规格数量备注1可调直流稳压电源0~30V二路2万用表FM-30或其他13直流数字毫安表0~500mA14直流数字电压表0~300V15基尔霍夫定律/叠加原理实验电路板1HE-126电流插头、导线若干五、实验内容1.验证基尔霍夫定律实验线路如图1所示，用HE-12挂箱的“基尔霍夫定律

4、/叠加原理”线路，步骤如下：图1　　（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1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，读出并记录电流值入表1。（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，数据记入表1。表1被测量I1(mA)I2(mA)I3(mA)U1(V)U2(V)UFA(V)UAB(V)UAD(V)UCD(V

5、)UDE(V)计算值测量值1.9086.027.896120.979-6.024.04-1.980.980相对误差2.验证叠加原理实验线路如图2所示，用HE-12挂箱的“基尔霍夫定律/叠加原理”线路，步骤如下：图2（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，数据记入表2。　　表2测量项目实验内容U1(V)U2(V)I1(mA)I2(mA)I3(mA)UAB(V)UCD(V)UAD(V)UDE(V)UFA(V)U1单独作用8.

6、67-2.406．252.400.7933.204.434.42U2单独作用-1.913.592.38-3.60-1.181.22-0.6-0.6U1、U2共同作用7.471.198.64-1.19-0.394.423.823.812U2单独作用-2.357.174.76-7.18-2.362.43-1.21-1.21故障数据000-4.50-1.4806.026.02（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2。（4）令U1和U2共同作用（开关K1和K2分别投向U1和U2侧），重复上述的测量和记录，数据记入表2。（5）将U

7、2的数值调至＋12V，重复上述第3项的测量并记录，数据记入表2。（6）将R5（330Ω）换成二极管1N4007（即将开关K3投向二极管IN4007侧），重复1～5的测量过程，数据记入表3。（7）任意按下某个故障设置按键，重复上述实验内容（4）的测量和记录，再根据测量结果判断出故障的性质。　　表3测量项目实验内容U1(V)U2(V)I1(mA)I2(mA)I3(mA)UAB(V)UCD(V)UAD(V)UDE(V)UFA(