实验基尔霍夫定律叠加原理的验证

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1、实验基尔霍夫定律及叠加原理的验证—.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.学会用电流插头、插座测量各支路电流的方法。3.验证线性电路叠加原理的正确性，从而加深对线性电路的叠加性和齐次性的认识和理解。二.实验原理基尔霍夫定律是电路的基木定律，测量某电路的各支路电流及多个元件两端的电压，应能分别满足棊尔霍夫电流定律和电压定律。即对电路中的任一个节点而言，应冇刀1=0；对任何一个闭合回路而言，应有刀U=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。叠加原理指出：在有儿个独立源共同作川下的线性电路屮，通过每一个元

2、件的电流或具两端的电压，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（即在电路其他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。三.实验设备1.直流电压表0〜20V2.直流毫安表3.恒压源（+6V,+12V,0〜30V）4.实验线路板四.实验电路基尔霍夫定律实验线路如图2-1所示图2—1叠加原理实验线路如图2-2所示。Ri510QnJn:k+0.ERz220qII-eaIKIi二.实验内容基尔霍夫定律1.实验前先任意设定三条支路的电流参考方

3、向，如图中的h、【2、【3所示，并熟悉线路待测量Ii(mA)I2(mA)Is(mA)Ri(V)R2(V)Vab(V)Vcd(V)Vad(V)Vde(V)Vpa(V)测量值计算值相对误差结构，掌握各开关的操作使用方法。2.分别将Ei、E2两路直流稳压源（E

4、为+6V,+12V切换电源，E?接（）〜30V可调肓流稳压源）接入电路，令E

5、=6V,E2=12Vo3.熟悉电源插头的结构，将电流插头的两端接至数字毫安表的“+、—”两端。4.将电流插头分別插入三条支路的三个电流插朋中，读出并记录电流值。5.用肓•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

6、入数据表2・1中腔加原理1.Ei为+6V、+12V切换电源,取E,=+12V,E?为可调直流稳压电源调至+6V；2.令已电源单独作用吋（将开关K］投向已侧，开关心投向短路侧），用直流电压表和毫安表（接电流插头）测量各支路电流及各电阻元件两端的电压，3.令E2电源单独作川时（将开关&投向短路侧，开关心投向E?侧），重复实验步骤2的测量和记录。4•令E】和E2共同作用时（开关K】和心分别投向E】和E2侧）,重复上述的测量和记录。则量项目实验内容Ei(V)E2(V)II(mA)I2(mA)Is(mA)(V)UcD(V)Uad(V)Ude(V)Ufa(V)E

7、］单独作用e2单独作用E1,E2共同作用2氏单独作用5.将E2的数值调至+12V,重复上述3项的测最并记录。数据记入表格2—2。表2一2二.实验注意事项1.所有需要测量的电压值，均以电压表测量的读数为准，不以电源表盘指示值为测量的电压值。2.防止电源两端碰线短路。3.若用指针式电流表进行测量时，要识别电流插头所接电流表的“+、一”极性，倘若不换接极性，则电表指针可能反偏（电流为负值吋），此时必须调换电流表极性，重新测量，此时指针正偏，但读得的电流值必须冠以负号。4.用电流表测量各支路电流时，应注意仪表的极性及数据表格中“+、一”号的记录。5.注意仪表

8、量程的及时更换。三.预习思考题1.根据图1-1的电路参数，计算出待测的电流I】、12和13和各电阻上的电压值，记入表中,以便实验测量时，可正确地选定毫安表和电压表的量程。2.实验中，若用万用表直流毫安档测各支路电流，什么情况下可能出现毫安表指针反偏，应如何处理，在记录数据时应注意什么？若用直流数字毫安表进行测量时，则会有什么显示3.叠加原理中B、E2分别单独作用，在实验中应如何操作？可否肓接将不作用的电源（E］或E2）置零（短接）?4.实验电路中，若有一个电阻器改为二极管，试问叠加原理的迭加性与齐次性述成立吗？为什么？四.实验报告1.根据实验数据，选

9、定实验电路中的任一个节点，验证KCL的止确性。2.根据实验数据，选定实验电路中的任一个闭合回路，验证KVL的正确性。3.根据实验数据表格，进行分析、比较、归纳、总结实验结论，即验证线性电路的叠加性与齐次性。4.各电阻器所消耗的功率能否用叠加原理计算得出？试用上述实验数据，进行计算并作结论。5.通过实验步骤6及分析数据表格1-3,你能得出什么样的结论？6.误差原因分析。心得体会及其他