基爾霍夫定律實驗
一、實驗目的?
⒈ 驗證基爾霍夫定律。?
⒉ 加深對參考方向和實際方向以及電壓、電流正負的認識。?
二、實驗原理?
基爾霍夫定律是電路中最基本的定律,也是最重要的定律。它概括了電路中
電流和電壓分別 應遵循的基本規律。定律的內容包括基爾霍夫電流定律和電壓
定律。?
(一)電流定律(KCL):?
電路中,任意時刻,通過任一節點的電流的代數和為零。即:∑i=0。?
上式表明:基爾霍夫電流定律規定了節點上支路電流的約束關系,而與支路上元
件的性質無關,不論元件是線性的還是非線性的、含源的或無源的、時變的還是
非時變的等等都是適用的。?
(二)電壓定律(KVL):?
電路中,任意時刻,沿任何一個閉合回路的電壓的代數和恒等于零。即∑u=0。
上式表明任一回路中各支路電壓所必須遵循的規律,它是電壓與路徑無關的反
映。同樣這一 結論只與電路的結構有關,而與支路中元件的性質無關,適用于
任何情況。?
三、實驗儀器與設備
⒈ ZH-12通用電學實驗臺 ?
⒉ 數字萬用表 一塊?
⒊ 直流毫安表 三塊?
⒋ 直流穩壓電源 兩臺?
5.電阻(510,200,300,300,1K) 五只
6.導線若干
四、實驗內容及步驟
⒈ 驗證基爾霍夫電流定律?
在ZH-12通用電學實驗臺上,按圖1-1接好線,檢查無誤后,開啟電源,調
節穩壓源輸出使US1=1.5V,US2=5V,然后用毫安表(自選適當的量程)先后分
別代替1~1′ ,2~2′,3~3′聯接導線,串入電路中,依次按圖上所標
的參考方向測得各支路電 流(注意電流的正負),記錄于表2-1中。
圖1-1?基爾霍夫定律實驗電路圖
表1-1?驗證KCL定律表
測量值 理論計算值 誤差 I1/mA I2/mA I3/mA ∑I/mA 電壓/V Uab Ubc Ucd Ude Uef Ufa Ube 回路Ⅰ ∑∪= 回路Ⅱ ∑∪= 測量值 計算值 誤 差
⒉ 驗證基爾霍夫電壓定律?
測定電流后,電路恢復如圖1-1,用電壓表依次讀取回路Ⅰ(abefa)的支路電壓Uab、
U be、Uef、Ufa?以及回路Ⅱ(abcdefa)的支路電壓Uab、Ubc、Ucd、Ude、Uef、
Ufa,并將結果記錄于表1-2中,注意電壓值的正負。
? 表1-2?驗證KVL定律表
五、實驗報告?
⒈ 利用測量結果驗證基爾霍夫定律。
⒉ 計算各支路的電壓、電流,并計算各值的相對誤差。分析產生誤差的原因。
⒊ 思考題:?
①電壓和電位有什么區別?
②如何確定電壓、電流的實際方向?
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