实验一基尔霍夫定律和电位、电压关系验证

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1、实验一基尔霍夫定律及电位、电压关系的验证一、实验目的1、验证基尔霍夫电流定律和电压定律，巩固所学的理论知识。2、学习电位的测量方法，加深对电位、电压概念的理解。二、实验原理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．基尔霍夫电流定律对电路中的任一节点，各支路电流的代数和等于零，即。此定律阐述了电路任一节点上各支路电流间的约束关系，且这种约束关系与各支路元件的性质无关，无论元件是线性的或非线性的、含源的或无源的、时变的或非时变的。2．基尔霍夫电压定律对任何一个闭合电路，沿闭合回路的电压降的代数和为零，即。此定律阐述了任

2、一闭合电路中各电压间的约束关系，这种关系仅与电路结构有关，而与构成电路的元件性质无关，无论元件是线性的或非线性的、含源的或无源的、时变的或非时变的。3．参考方向KCL、KVL表达式中的电流和电压都是代数量，除具有大小外，还有方向，其方向以量值的正负表示。通常，在电路中要先假定某方向为电流和电压的参考方向。当它们的实际方向与参考方向相同时，取值为正；相反时，取值为负。4．电位参考点测量电位首先要选择电位参考点，电路中某点的电位就是该点与参考点之间的电压。电位参考点的选择是任意的，且电路中各点的电位值随所选电位参考点的不同而变，但任意两点间的电位差即电压不因参考点的改变而

3、变化。所以，电位具有相对性，而电压具有绝对性。三、实验仪器和设备1．双路直流稳压电源1台2．直流毫安表1块3．直流电压表1块4．直流电路单元板1块705．导线若干四、预习要求1．复习基尔霍夫定律，根据本次实验电路的参数，估算出待测电流、电压。2．复习电位、电压的概念及其计算方法，根据本次实验电路的参数，估算出不同参考点时的待测电位值及电压。五、实验内容及步骤1．验证基尔霍夫电流定律（KCL）本实验通过直流电路单元板进行。按图1.1接好线路。在接入电源US1、US2之前，应将直流稳压电源输出“细调”旋钮调至最小位置，然后打开电源开关，调整输出“细调”旋钮，使直流稳压电源

4、两路输出分别为US1=10V，US2=18V，然后将US1和US2接到电路上。图中X1-X2、X3-X4、X5-X6分别为节点B的三条支路电流测量接口。测量某支路电流时，将电流表的两支表笔插入该支路接口上，并将另两个接口用导线短接。实验前先设定三条支路电流的参考方向，可假定流入节点的电流为正（反之亦可），并将表笔负极接在靠近节点的接口上，表笔正极接在远离节点的接口上。若测量时指针正向偏转，则为正值；若反向偏转，则调换表笔正负极，重新读数，其值取负。将测量结果填入表1.1。注：图中X1-X2、X3-X4、X5-X6若为电流插口时，可将电流插头的两个接头与电流表接好，然后

5、再将其插入电流插口，即可从电流表上读数。2．验证基尔霍夫电压定律（KVL）实验电路同图1.1，用导线将三个电流接口短接。取回路ABEFA和回路BCDEB，用电压表依次测量两个回路中的各支路电压UAB、UBE、UEF、UFA和UBC、UCD、UDE、UEB,将测量结果填入表1.2中。测量时，可选顺时针绕行方向为正方向，并注意电压表的指针偏转方向及取值的正、负。如测量电压UAB，将“正”表笔接在A点，“负”表笔接在B点。若指针正向偏转，则取值为正；若指针反向偏转，则应调换表笔，重新读数，其值取负。3．电位、电压的测量实验电路同图1.1，分别以电路的D点、F点为参考点，测量

6、电路中的A、B、C、D、E、F各点电位，将测量结果填入表1.3中。测电位时，应将电压表的“正”表笔接在被测点，“负”表笔接在电位参考点上。若指针正向偏转，则取值为正；若指针反向偏转，则应调换表笔，重新读数，其值取负。70测量上述每两点间的电压UAB、UBC、UCD、UBE、UDE、UEF、UFA、UAD，将测量结果填入表1.4中。根据以D、F点为参考点而测量的电位值，分别计算上述电压值，将计算结果也填入表1.4中。FBA510ΩR5330ΩR21kΩR4510ΩR1510ΩR3+US110V–+US218V–S1S2EDCI1I2I3图1.1基尔霍夫定律及电位、电压关

7、系的验证实验电路X1X2X3X4X5X6表1.1计算值测量值I1（mA）I2（mA）I3（mA）ΣI表1.2单位：伏特UABUBEUEFUFAΣUUBCUCDUDEUEBΣU计算值测量值表1.3电位参考点UAUBUCUDUEUFDF表1.4电位参考点UABUBCUCDUBEUEDUFEUAFUAD测量D（计算）F（计算）70六、实验报告要求1．写明本次实验所用仪器仪表的型号、规格及量程。2．利用表1.1和表1.2中的测量结果验证KCL、KVL定律。3．根据表1.3和表1.4中的数据，总结电位和电压的关系，分析参考点对电位和电压的影响。70实验二叠加原