实验2 基尔霍夫定律和叠加原理的验证

实验2 基尔霍夫定律和叠加原理的验证
实验2 基尔霍夫定律和叠加原理的验证

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08063034902 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

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/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

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:

(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。

故障数据0 0 0 -4.50 -1.48 0 6.02 6.02 (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U2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。

六、实验注意事项

1. 本实验线路板HE-12系多个实验通用。验证基尔霍夫定律时,其上的K3应拨向330Ω侧,且三个故障按键均不得按下。

2.所有需要测量的电压值,均以电压表测量的读数为准。U1、U2也需测量,不应取电源本身的显示值。

3. 防止稳压电源两个输出端碰线短路。

4. 用指针式电压表或电流表测量电压或电流时,如果仪表指针反偏,则必须调换仪表极性,重新测量。此时指针正偏,可读得电压或电流值。若用数显电压表或电流表测量,则可直接读出电压或电流值。但应注意:所读得的电压或电流值的正确正、负号应根据设定的电流方向来判断。

5. 用电流插头测量各支路电流时,或者用电压表测量电压降时,应注意仪表的极性,并应正确判断测得值的+、-号。

6. 注意仪表量程的及时更换。

七、预习思考题

1. 验证基尔霍夫定律实验时,根据图1的电路参数,计算出待测的电流I1、I2、I3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,若用指针式万用表直流毫安档测各支路电流,在什么情况下可能出现指针反偏,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,则会有什么显示呢?

3. 在叠加原理实验中,要令U1、U2分别单独作用,应如何操作?可否直接将不作用的电源(U1或U2)短接置零?

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还成立吗?为什么?

5.当K1(或K2)拨向短路侧时,如何测U FA(或U AB)?

基尔霍夫定律的验证实验报告

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。 3. 运用multisim 软件仿真。 实验仪器 可调直稳压电源、直流数字电压表、直流数字电流表、实验电路板 实验原理 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,能分别满足基尔霍夫电流定律(KCL )和电压定律(KVL )。即对电路中任一借点而言,应有∑I=0,对任一闭合电路而言,应有∑U=0. 实验内容与步骤 1.分别将两路直流稳压电源介入电路,令U 1=6V ,U 2=12V 。(先调准输出电压值,再接入实验线路)用DGJ-04挂箱的“基尔霍夫定律/叠加原理”电路板。 2.实验前任意设定三条支路电流正方向,如图1-1中的I 1,I 2,I 3的方向已设定。闭合回路的正方向可任意设定。 3.熟悉电流插头的结构,将电流插头的两端接至数字电流表的“+、-”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。 5.用直流数字电压表分别测量两路电源以及电阻元件上的电压值,记录于表(1)。 6.将开关指向二极管,重新测量两路电源及电阻元件上的电压值,记录于表(2)。 7.将开关指向电阻,分别测量三种故障情况下的两路电源及电阻元件上的电压值,记录于表3、4、5. 图1 被测量 I 1(mA ) I 2(mA ) I 3(mA ) U 1(V) U 2(V) U FA (V) U AB (V) U AD (V) U CD (V) U DE (V )

数据记录 表1 图2 表2 表3 故障1:FA 开路 表4 故障2:AD 短路 计算值 1.93 5.99 7.92 6.00 12.00 0.98 -5.99 4.04 -1.98 0.98 测量值 2.00 6.00 7.98 6.13 12.11 1.02 -6.03 4.08 -1.98 1.02 相对误差 3.63% 0.17% 0.76% 2.17% 0.92% 4.08% 0.67% 0.99% 0.00% 4.08% 被测量 I 1(mA ) I 2(mA ) I 3(mA ) U 1(V) U 2(V) U FA (V) U AB (V) U AD (V) U CD (V) U DE (V) 计算值 3.92 0.00 3.92 6.00 12.00 2.00 0.00 2.00 -10.00 2.00 测量值 4.00 0.00 4.00 6.14 12.12 2.04 0.00 2.04 -10.07 2.04 相对误 差 2.04% 0.00% 2.04% 2.33% 1.00% 2.00% 0.00% 2.00% 0.70% 2.00% 被测量 I 1(mA ) I 2(mA ) I 3(mA ) U 1(V) U 2(V) U FA (V) U AB (V) U AD (V) U CD (V) U DE (V) 计算值 0.00 6.52 6.52 6.00 12.00 2.68 -6.25 3.33 -2.15 0.00 测量值 0.00 6.56 6.56 6.14 12.00 2.79 -6.59 3.35 -2.17 0.00 相对误 差 0.00% 0.64% 0.64% 2.33% 1.00% 4.10% 1.12% 0.60% 0.93% 0.00% 被测量 I 1(mA ) I 2(mA ) I 3(mA ) U 1(V) U 2(V) U FA (V) U AB (V) U AD (V) U CD (V) U DE (V) 计算值 5.88 9.02 14.90 6.00 12.00 3.00 -9.02 0.00 -2.97 3.00 测量值 5.98 9.04 14.86 6.14 12.12 3.06 -9.10 0.00 -3.00 3.06 相对误 差 1.70% 0.22% 0.27% 2.33% 1.00% 2.00% 0.89% 0.00% 1.01% 2.00% 被测量 I 1(mA ) I 2(mA ) I 3(mA ) U 1(V) U 2(V) U FA (V) U AB (V) U AD (V) U CD (V) U DE (V) 计算值 3.92 0.00 3.92 6.00 12.00 2.00 0.00 2.00 -10.00 2.00 测量值 4.00 0.00 4.00 6.14 12.12 2.04 0.00 2.04 -10.07 2.04 相对误 2.04% 0.00% 2.04% 2.33% 1.00% 2.00% 0.00% 2.00% 0.70% 2.00%

2.基尔霍夫定律和叠加原理的验证(实验报告答案)含数据处理

实验二 基尔霍夫定律和叠加原理的验证 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. 验证线性电路中叠加原理的正确性及其适用范围,加深对线性电路的叠加 性和齐次性的认识和理解。 3. 进一步掌握仪器仪表的使用方法。 二、实验原理 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)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。 基尔霍夫定律表达式中的电流和电压都是代数量,运用时,必须预先任意假 定电流和电压的参考方向。当电流和电压的实际方向与参考方向相同时,取值为 正;相反时,取值为负。 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。 2.叠加原理 在线性电路中,有多个电源同时作用时,任一支路的电流或电压都是电路中 每个独立电源单独作用时在该支路中所产生的电流或电压的代数和。某独立源单 独作用时,其它独立源均需置零。(电压源用短路代替,电流源用开路代替。) 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、实验设备与器件 1. 直流稳压电源 1 2. 直流数字电压表 1 3. 直流数字毫安表 1 4. 万用表 1 5. 实验电路板 1 四、实验内容 1.基尔霍夫定律实验 按图 2-1 接线。 台块 块 块块

实验二_基尔霍夫定律和叠加原理的验证(实验报告答案)

实验二基尔霍夫定律和叠加原理的验证 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.验证线性电路中叠加原理的正确性及其适用范围,加深对线性电路的叠加性和齐次性的认识和理解。 3.进一步掌握仪器仪表的使用方法。 二、实验原理 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)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。 基尔霍夫定律表达式中的电流和电压都是代数量,运用时,必须预先任意假定电流和电压的参考方向。当电流和电压的实际方向与参考方向相同时,取值为正;相反时,取值为负。 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。 2.叠加原理 在线性电路中,有多个电源同时作用时,任一支路的电流或电压都是电路中每个独立电源单独作用时在该支路中所产生的电流或电压的代数和。某独立源单独作用时,其它独立源均需置零。(电压源用短路代替,电流源用开路代替。)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、实验设备与器件 1.直流稳压电源 1 台 2.直流数字电压表 1 块 3.直流数字毫安表 1 块 4.万用表 1 块 5.实验电路板 1 块 四、实验内容 1.基尔霍夫定律实验 按图2-1接线。

实验一-基尔霍夫定律

实验一-基尔霍夫定律

实验一基尔霍夫定律验证 ★实验 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、学会用电流插头,插座测量各支路电流的方法。 3、通过实验加强对电压、电流参考方向的掌握和运用的能力。 二、原理说明 基尔霍夫定律是电路的基本定律分为为两个方面,即基尔霍夫电流定律(KCL)和基尔霍夫电压定律(KVL)。 1、基尔霍夫电流定律(KCL):在集总电路中,在任何一个时刻,对电路中的任何一个节点,流出(或流入)该节点电流的代数和恒等于零,即∑I=0,KCL 反映了电流的连续性,说明了节点上各支路电流的约束关系,它与电路中元件的性质无关。 2、基尔霍夫电压定律(KVL):在任何一个时刻,按约定的参考方向,电路中任一回路上全部元件两端电压的代数和恒等于零,即∑U =0,KVL说明了电路中各段电压的约束关系,它与电路中元件的性质无关。 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。即对电路中的任一个节点而言的,应有∑I=0;对任何一个闭合回路而言,在验证KCL电流定律,可选一个电路节点,按标定的参考方向测定出各支路电流值,并约定流入或流出该节点的电流为正。在验证KVL电流定律通常规定:凡支路或元件电压的参考方向与

回路绕行方向一致者取正号,反之取负号。 运用上述定律是必须注意电流的正方向,此方向可预先任意设定。 三、实验设备 天煌教仪电子电工实验台,基尔霍夫定律验证实验板。或是: 1. 直流电压源1台0~30V可调;1组+12V固定 2. 数字万用表1块 3. 电阻5只510W×3;1KW×1;330W×1 4. 短接桥和连接导线若干 5. 实验用插件电路板1块297mm×300mm 四、实验内容和步骤 实验线路如图1-1所示 1.实验前先任意设定三支路的电流参考方向,如图中的I1,I2,I3所示,并熟悉线路结构,掌握各开关的操作使用方法。 2.分别将E1,E2两路直流稳压源(E1为+6V、+12V切换电源,E2为0~30V可调直流稳压源)接入电路,令E1=6V,E2=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。 5.用直流数字电压表分别测量两电路电源及电阻元件的电压值,记入数据表中。

实验二叠加原理的验证(有数据)

实验二叠加原理的验证 一、实验目的 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、原理说明 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 四、实验内容 实验电路如图2-1所示 1. 按图2-1电路接线,E i为+6V、+12V切换电源,取E i = +12V, E为可调直流稳压电源,调至+6V0 2. 令E电源单独作用时(将开关S投向E i侧,开关S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。

■ It IC Ifi 1K匚汕 图2-1 3. 令巳电源单独作用时(将开关S投向短路侧,开关S投向吕侧),重复实验步骤2的测量和记录。 4. 令E i和巳共同作用时(开关S和S分别投向E和吕侧),重复上述的测量和记录。 5. 将E的数值调至+ 12V,重复上述第3项的测量并记录。 五、实验注意事项 1. 测量各支路电流时,应注意仪表的极性,及数据表格中“ +、- ”号的记录。 2. 注意仪表量程的及时更换。 六、预习思考题 1. 叠加原理中日、巳分别单独作用,在实验中应如何操作可否直接将不作用的电源(E或吕)置零(短接) 不能直接短接,这样会烧坏电源。 2. 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还成立吗为什么 不成立,电阻器是线性的,二极管是非线性的。 七、实验报告

实验四叠加原理的验证

实验四叠加原理的验证

实验四 叠加原理的验证 一、实验目的 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认识和理解。 二、原理说明 叠加原理指出:在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。 三、实验设备 序号 名 称 型号与规格 数量 备 注 1 直流稳压电源 0~30V 可调 二路 2 万用表 1 自备 3 直流数字电压表 0~200V 1 4 直流数字毫安表 0~200mV 1 5 迭加原理实验电路板 1 DGJ-03 四、实验内容 实验线路如图6-1所示,用DGJ-03挂箱的“基尔夫定律/叠加原理”线路。

图6-1 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6-1。 表6-1 测量项目 实验内容U1 (V ) U2 (V ) I1 (m A) I2 (m A) I3 (m A) U A B (V) U C D (V) U A D (V) U D E (V) U F A (V) U1单独作用12. 09 0 8.6 9 -2. 04 6.2 2 2.4 7 0.8 2 3.2 8 4.4 4.4 1 U2单独作用0 6.0 8 -1. 2 3.6 3 2.4 1 -3. 67 -1. 17 1.2 3 -0. 6 -0. 6 U1、U2共同作用12. 6.07.4 1.28.6-1.-0. 4.5 3.7-3.

基尔霍夫定理的验证实验报告(含数据处理)

基尔霍夫定律的验证实验报告 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普遍性的 理解。 2、进一步学会使用电压表、电流表。 二、实验原理 基本霍夫定律是电路的基本定律。 1)基本霍夫电流定律 对电路中任意节点,流入、流出该节点的代数和为零。即∑I=0 2)基本霍夫电压定律 在电路中任一闭合回路,电压降的代数和为零。即∑U=0三、实验设备 四、实验内容 实验线路如图2-1所示

图2-1 1、实验前先任意设定三条支路的电流参考方向, 2、按原理的要求,分别将两路直流稳压电源接入电路。 3、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 流值于下表。 5、用直流数字电压表分别测量两路电源及电元件上的电压值,记录于下表。 被测量I1 (mA) I2 (mA) I3 (mA) E1 (V) E2 (V) U FA (V) U AB (V)U AD (V) U CD (V) U DE (V) 计算值 测量值 相对误差%%%0%%%%%%% 五、基尔霍夫定律的计算值: I1 + I2 = I3 …… (1)

根据基尔霍夫定律列出方程(510+510)I1 +510 I3=6 (2) (1000+330)I3+510 I3=12 (3) 解得:I1 = I2 = I3 = U= U BA= U AD= U DE= U DC= 六、相对误差的计算: E(I1)=(I1(测)- I1(计))/ I1(计)*100%=()/=% 同理可得:E(I2) =% E(I3)=% E(E1)=0% E(E1)=% E(U)=% E(U AB)=% E(U AD)=% E(U CD)=% E(U DE)=% 七、实验数据分析 根据上表可以看出I1、I2、I3、U AB、U CD的误差较大。 八、误差分析 产生误差的原因主要有: (1)电阻值不恒等电路标出值,(以510Ω电阻为例,实测电阻为515Ω)电阻误差较大。 (2)导线连接不紧密产生的接触误差。 (3)仪表的基本误差。 九、实验结论 数据中绝大部分相对误差较小,基尔霍夫定律是正确的 十、实验思考题

叠加原理实验报告

一、实验目的 1、通过实验来验证线性电路中的叠加原理以及其适用范围。 2、学习直流仪器仪表的测试方法。 二、实验器材 序号名称数量备注 1稳压、稳流源1DG04 2直流电路实验1DG05 3 1D31-2 直流电压、电流表 三、实验原理 叠加原理指出:在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。 四、实验内容及步骤 实验线路如图3-4-1所示。 图3-4—1 1、按图3-4-1,取U1=+12V,U2调至+6V。 2、U1电源单独作用时(将开关S1拨至U1侧,开关S2拨至短路侧),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,数据记入表格中。 3、U2电源单独作用时(将开关S1拨至短路侧,开关S2拨至U2侧),重复实验步骤2的测量和记录。 4、令U1和U2共同作用时(将开关S1和S2分别拨至U1和U2侧),重复上述的测量和记录。 五、实验数据处理及分析 线性叠加定理数据记录表 实验内容I?I?I?Uab Ucd Uad Ude Ufa U?单独作用8.360 -2.274 6.313 2.378 0.845 3.26 4.351 4.379

U?单独作用-1.06 3.586 2.422 -3.46 -1.24 1.245 -0.59 -0.537 U?,U?共同作 7.423 1.231 8.761 -1.248 -0.411 4.413 3.797 3.783 用 非线性叠加定理数据记录表 实验内容I?I?I?Uab Ucd Uad Ude Ufa U?单独作用8.556 -2.23 6.296 0.38 0.663 3.161 4.395 4.397 U?单独作用0.041 0.041 0.045 -0.002 5.872 0 0 0 U?,U?共同作 7.82 0 7.836 -0.002 -2.089 3.957 3.974 3.953 用 电源单独作用时,将另外一出开关投向短路侧,不能直接将电压源短接置零。电阻改为二极管后,叠加原理不成立。 六、实验总结 测量电压、电流时,应注意仪表的极性与电压、电流的参考方向一致,这样纪录的数据才是准确的。

基尔霍夫定律实验报告范本(完整版)

报告编号:YT-FS-3662-30 基尔霍夫定律实验报告范 本(完整版) After Completing The T ask According To The Original Plan, A Report Will Be Formed T o Reflect The Basic Situation Encountered, Reveal The Existing Problems And Put Forward Future Ideas. 互惠互利共同繁荣 Mutual Benefit And Common Prosperity

基尔霍夫定律实验报告范本(完整 版) 备注:该报告书文本主要按照原定计划完成任务后形成报告,并反映遇到的基本情况、实际取得的成功和过程中取得的经验教训、揭露存在的问题以及提出今后设想。文档可根据实际情况进行修改和使用。 一、实验目的 (1)加深对基尔霍夫定律的理解。 (2)学习验证定律的方法和仪器仪表的正确使用。 二、实验原理及说明 基尔霍夫定律是集总电路的基本定律,包括电流定律(KCL)和电压定律(KVL)。 基尔霍夫定律规定了电路中各支路电流之间和各支路电压之间必须服从的约束关系,无论电路元件是线性的或是非线性的,时变的或是非时变的,只要电路是集总参数电路,都必须服从这个约束关系。 (1)基尔霍夫电流定律(KCL)。在集总电路中,任何时刻,对任一节点,所有支路电流的代数和恒等于

零,即∑i=0。通常约定:流出节点的支路电流取正号,流入节点的支路电流取负号。 (2)基尔霍夫电压定律(KVL)。在集总电路中,任何时刻,沿任一回路所有支路电压的代数和恒等于零,即沿任—回路有∑u=0。在写此式时,首先需要任意指定一个回路绕行的方向。凡电压的参考方向与回路绕行方向一致者,取“+”号;电压参考方向与回路绕行方向相反者,取“一”号。 (3)KCL和KVL定律适用于任何集总参数电路,而与电路中的元件的性质和参数大小无关,不管这些元件是线性的、非线性的、含源的、无源的、时变的、非时变的等,定律均适用。 三、实验仪器仪表 四、实验内容及方法步骤 (1)验证(KCL)定律,即∑i=0。分别在自行设计的电路或参考的电路中,任选一个节点,测量流入流出该节点的各支路电流数值和方向,记入附本表1-1~表1-5中并进行验证。参考电路见图1-1、图1-2、图

实验2 叠加定理验证 (2学时)

实验2 叠加定理验证 (2学时) 一、实验目的 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认识和理解。 二、原理说明 叠加原理指出:在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、实验内容 实验线路如图2-1所示,用DG05挂箱的“基尔夫定律/叠加原理”线路。 图 2-1 1. 将两路稳压源的输出分别调节为12V 和6V ,接入U 1和U 2处。 2. 令U 1电源单独作用(将开关K 1投向U 1侧,开关K 2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2-1。

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1-1。 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2-1。 5. 将U2的数值调至+12V,重复上述第3项的测量并记录,数据记入表2-1。 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2-2。 7. 任意按下某个故障设置按键,重复实验内容4的测量和记录,再根据测量结果判断出故障的性质。 五、实验注意事项 1. 用电流插头测量各支路电流时,或者用电压表测量电压降时,应注意仪表的极性,正确判断测得值的+、-号后,记入数据表格。 2. 注意仪表量程的及时更换。 六、预习思考题 1. 在叠加原理实验中,要令U1、U2分别单独作用,应如何操作?可否直接将不作用的电源(U1或U2)短接置零? 2. 实验电路中,若有一个电阻器改为二极管,试问叠加原理的叠加性与齐次性还成立吗?为什么? 七、实验报告 1. 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。 2. 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。 3. 通过实验步骤6及分析表格2-2的数据,你能得出什么样的结论? 4. 心得体会及其他。

基尔霍夫定律实验报告2(完整版)

报告编号:YT-FS-5753-18 基尔霍夫定律实验报告 2(完整版) After Completing The T ask According To The Original Plan, A Report Will Be Formed T o Reflect The Basic Situation Encountered, Reveal The Existing Problems And Put Forward Future Ideas. 互惠互利共同繁荣 Mutual Benefit And Common Prosperity

基尔霍夫定律实验报告2(完整版) 备注:该报告书文本主要按照原定计划完成任务后形成报告,并反映遇到的基本情况、实际取得的成功和过程中取得的经验教训、揭露存在的问题以及提出今后设想。文档可根据实际情况进行修改和使用。 一、实验目的 (1)加深对戴维南定理和诺顿定理的理解。 (2)学 习戴维南等效参数的各种测量方法。 (3)理解等效置 换的概念。 (4)学习直流稳压电源、万用表、直流电流表和电 压表的正确使用方法。 二、实验原理及说明 (1)戴维南定理是指—个含独立电源、线性电阻和 受控源的一端口,对外电路来说,可以用一个电压源 和一个电阻的串联组合来等效置换。此电压源的电压 等于该端口的开路电压UOC,而电阻等于该端口的全 部独立电源置零后的输入电阻,如图2-l所示。这个 电压源和电阻的串联组合称为戴维南等效电路。等效

电路中的电阻称为戴维南等效电阻Req。 所谓等效是指用戴维南等效电路把有源一端口网络置换后,对有源端口(1-1' )以外的电路的求解是没有任何影响的,也就是说对端口l-1'以外的电路而言,电流和电压仍然等于置换前的值。外电路可以是不同的。 (2)诺顿定理是戴维南定理的对偶形式,它指出一个含独立电源、线性电阻和受控源的一端口,对外电路来说,可以用一个电流源和电导的并联组合来等效置换,电流源的电流等于该一端口的短路电流Isc,而电导等于把该—端口的全部独立电源置零后的输入电导Geq=1/Req,见图2-l。 (3)戴维南—诺顿定理的等效电路是对外部特性而言的,也就是说不管是时变的还是定常的,只要含源网络内部除独立的电源外都是线性元件,上述等值电路都是正确的。 图2-1 一端口网络的等效置换 (4)戴维南等效电路参数的测量方法。开路电压

叠加原理的验证

仲恺农业工程学院实验报告纸信息科学与工程(院、系)网络工程专业132 班组电工与电子技术课 一、实验目的 验证线性电路中叠加原理的正确性,加深对线性电路的叠加性和齐次性的认识和理解 二、原理说明 叠加原理指出:在有几个独立源共同作用的线性电路中,通过某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 三、实验设备及器件 (1)直流稳压电源+V,+12V切换。 (2)可调直流稳压电源0-30V。 (3)直流数字电压表、直流数字毫安表各1只。 (4)叠加原理实验线路板 四、实验内容 (1)按图5-2电路接线,E1为+6V,+12V切换电源,取E1=+12V,E2为可调直流稳压电源,调至+6V。 (2)令E1电源单独作用时(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)测量个支路电流及各电阻元件两端电压,数据计入表5-2中。 (3)令E2电源单独作用时(将开关S1投向短路侧,开关S2投向E2侧),重复实

验步骤(2)的测量和记录。 (4)令E1和E2共同作用时(将开关S1和S2分别投向E1和E2侧),重复上述的 测量和记录。 (5)将E2数值调至+12V,重复上述第(3)项的测量并记录。 (6)将R5换成一只二极管IN4007(即将开关S3投向二极管D侧)重复(1)-(5)的测量过程,数据计入表5-3中。 五、实验内容 (1)叠加原理中E1,E2分别单独作用,在实验中应如何操作?可否直接将不作用的电源(E1或E2)置零(短路)? 答:单独作用时直接切断一个电压源。置其短接 (2)实验电路中,若有一个电阻改为二极管,试问叠加原理的叠加性与齐次性还成立吗? 为什么? 答:不成立,因为二极管是单向流动的。 (3)根据实验数据验证线性电路的叠加性与齐次性。 答:根据实验数据,两个电压源单独作用时的数据相加等于两个电压源同时作用的总和。 (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出结论 不能,功率不是线性的,两个电源单独作用的功率相加大于两个电源共同作用的功率。 (5)通过实验内容(6)及实验数据分析,你能得出什么样的结论? 表5-2线性电路实验数据

【实验报告】基尔霍夫定律实验报告

基尔霍夫定律实验报告 一、实验目的 (1)加深对基尔霍夫定律的理解。 (2)学习验证定律的方法和仪器仪表的正确使用。 二、实验原理及说明 基尔霍夫定律是集总电路的基本定律,包括电流定律(KCL)和电压定律(KVL)。 基尔霍夫定律规定了电路中各支路电流之间和各支路电压之间必须服从的约束关系,无论电路元件是线性的或是非线性的,时变的或是非时变的,只要电路是集总参数电路,都必须服从这个约束关系。 (1)基尔霍夫电流定律(KCL)。在集总电路中,任何时刻,对任一节点,所有支路电流的代数和恒等于零,即∑i=0。通常约定:流出节点的支路电流取正号,流入节点的支路电流取负号。 (2)基尔霍夫电压定律(KVL)。在集总电路中,任何时刻,沿任一回路所有支路电压的代数和恒等于零,即沿任回路有∑u=0。在写此式时,首先需要任意指定一个回路绕行的方向。凡电压的参考方向与回路绕行方向一致者,取“+”号;电压参考方向与回路绕行方向相反者,取“一”号。 (3)KCL和KVL定律适用于任何集总参数电路,而与电路中的元件的性质和参数大小无关,不管这些元件是线性的、非线性的、含源的、无源的、时变的、非时变的等,定律均适用。 三、实验仪器仪表

四、实验内容及方法步骤 (1)验证(KCL)定律,即∑i=0。分别在自行设计的电路或参考的电路中,任选一个节点,测量流入流出该节点的各支路电流数值和方向,记入附本表1-1~表1-5中并进行验证。参考电路见图1-1、图1-2、图1-3所示。 (2)验证(KVL)定律,即∑u=0。分别在自行设计的电路或参考的电路中任选一网孔(回路),测量网孔内所有支路的元件电压值和电压方向,对应记入表格并进行验证。参考电路见图1-3。 五、测试记录表格 表1-1 线性对称电路 表1-2 线性对称电路 表1-3 线性不对称电路 表1-4 线性不对称电路 表1-5 线性不对称电路 注:1、USA、USB电源电压根据实验时选用值填写。 2、U、I、R下标均根据自拟电路参数或选用电路参数对应填写。 指导教师签字:________________ 年月日 六、实验注意事项 (1)自行设计的电路,或选择的任一参考电路,接线后需经教师检查同意后再进行测量。

1实验二叠加原理的验证

实验二叠加定理的验证 一、实验目的 1.验证叠加定理。 2.加深对电路的电流、电压参考方向的理解。 3.学习通用电工学实验台的使用方法。 4.学习万用表、电压表、电流表的使用方法。 二、实验仪器及元件 1.通用电学实验台1台 2.数字万用表UT61A 1块 3.电阻100Ω1支 220Ω1支 330Ω1支 三、实验电路 叠加原理指出:在有几个独立电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电源单独作用时在该元件上所产生的电流或电压的代数和。具体方法是:一个电源单独作用时,其他的电源必须置为零(电压源短路,电流源开路);在求电流或电压的代数和时,当电源单独作用时电流或电压的参考方向与共同作用时的参考方向一致时,符号取正,否则取负。 叠加原理反映了线性电路的叠加性,叠加性只适用于求解线性电路中的电流、电压。对于非线性电路,叠加性不再适用。 在本实验中,用直流稳压电源来近似模拟理想电压源,由其产生的误差可忽略不计,这是因为直流稳压电源的等效内阻很小。 + U - + U2 -图1—1 验证叠加定理电路 四、实验方法 1.首先粗调好直流稳压电源,使其两路输出U1、U2均在10V以下,最大不得超过14V。 2.按照实验电路图1—1接线,经过老师检查无误后,方可开始实验。 3.测量U1、U2两个电源共同作用下的电路响应: ●将电路中ef、gh、jk三处分别用短接线短接; ●用万用表测量电源U1、U2的准确电压值; 1

●用万用表测量k、m两点之间的电压值,即R3支路的电压响应U km; ●断开ef间的短接线,在ef之间接入直流电流表测量R1支路的电流响应I1; ●同样方法,再次测量R2、R3支路的电流响应I2和I3; ●将实验数据记录入表1—1中。 4. 测量电源U1单独作用下的电路响应: ●将电路中ef、gh、jk三处分别用短接线短接; ●断开电源U2,将c、d两点用短接线短接; ●用万用表测量k、m两点之间的电压值,即R3支路的电压响应U km; ●断开ef间的短接线,在ef之间接入直流电流表测量R1支路的电流响应I1; ●同样方法,再次测量R2、R3支路的电流响应I2和I3; ●将实验数据记录入表1—1中。 5. 测量电源U2单独作用下的电路响应:断开电源U1,接入U2,重复上一步骤测量。 五、注意事项 1.每次使用万用表之前要检验其档位是否正确,切不可用电流档测量电压,也不可带电测量电阻。 2.要注意U1、U2单独作用时,电路中电流I1、I2的实际流向。 3. 某电源单独作用时,注意“不作用”电源的处理方法。 六、实验数据及分析 表1—1 七、回答问题 1.验证叠加原理时,如果电源内阻不可忽略,实验如何进行? 2.根据实验数据,进行分析、比较,来验证线性电路的叠加性,总结实验结论。 3.在验证叠加原理实验数据中,各电阻器件所消耗的功率能否用叠加原理计算得出?试用实验数据进行计算并作说明。 2

《精选总结范文》基尔霍夫定律实验总结

基尔霍夫定律实验总结 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普遍性的理解。 2、进一步学会使用电压表、电流表。 二、实验原理 基本霍夫定律是电路的基本定律。 1)基本霍夫电流定律 对电路中任意节点,流入、流出该节点的代数和为零。即∑I=0 2)基本霍夫电压定律 在电路中任一闭合回路,电压降的代数和为零。即∑U=0 三、实验设备 xxxxxxxxxxx 四、实验内容 1、实验前先任意设定三条支路的电流参考方向, 2、按原理的要求,分别将两路直流稳压电源接入电路。 3、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,记录电流值于下表。 5、用直流数字电压表分别测量两路电源及电元件上的电压值,记录于下表。 五、基尔霍夫定律的计算值: I1+I2=I3??(1) 根据基尔霍夫定律列出方程(510+510)I1+510I3=6??(2)(1000+330) I3+510I3=12??(3)解得: I1=0.00193AI2=0.0059AI3=0.00792AUFA=0.98VUBA=5.99VUAD=4.04VUDE=0.98VUD C=1.98V六、相对误差的计算:E(I1)=(I1(测)-I1(计))/I1(计)*100%=(2.08-1.93)/1.93=7.77% 同理可得: E(I2)=6.51%E(I3)=6.43%E(E1)=0%E(E1)=-0.08%E(UFA)=-5.10%E(UAB)=4.17%E(U AD)=-0.50%E(UCD)=-5.58%E(UDE)=-1.02% 七、实验数据分析 根据上表可以看出I1、I2、I3、UAB、UCD的误差较大。 八、误差分析 产生误差的原因主要有: (1)电阻值不恒等电路标出值,(以510Ω电阻为例,实测电阻为515Ω)电阻误差较大。

实验2--验证叠加原理

验证叠加原理 一. 实验目的 1. 验证叠加定理,加深对该定理的理解 2. 掌握叠加原理的测定方法 3. 加深对电流和电压参考方向的理解 二. 实验原理与说明 对于一个具有唯一解的线性电路,由几个独立电源共同作用所形成的各支路电流或电压,是各个独立电源分别单独作用时在各相应支路中形成的电流或电压的代数和。 (a)电压源电流源共同作用电路 (b)电压源单独作用电路 (c)电流源单独作用电路 图5-1 电压源,电流源共同作用与分别单独作用电路 图5-1所示实验电路中有一个电压源Us 及一个电流源Is 。 设Us 和Is 共同作用在电阻R 1上产生的电压、电流分别为U 1、I 1,在电阻R 2上产生的电压、电流分别为U 2、I 2,如图5-1(a)所示。为了验证叠加原理令电压源和电流源分别作用。当电压源Us 不作用,即Us=0时,在Us 处用短路线代替;当电流源Is 不作用,即Is=0时,在Is 处用开路代替;而电源内阻都必须保留在电路中。 (1) 设电压源Us 单独作用时(电源源支路开路)引起的电压、电流分别为' 1U 、' 2U 、' 1I 、' 2I ,如图5-1(b)所示。 (2) 设电流源单独作用时(电压源支路短路)引起的电压、电流分别为" 1U 、" 2U 、" 1I 、" 2I ,如图5-1(c)所示。 这些电压、电流的参考方向均已在图中标明。验证叠加定理,即验证式(5-1)成立。 "1'11U U U += " 2'22U U U += "1'11I I I += 式(5-1) "2'22I I I +=

三. 实验设备 名称 数量 型号 1. 直流稳压电源 1台 0~30V 可调 2. 固定稳压电源 1台 +15V 3. 万用表 1台 4. 电阻 3只 51Ω*1 100Ω*1 330Ω*1 5. 短接桥和连接导线 若干 P8-1和50148 6. 实验用9孔插件方板 1块 297mm ×300mm 四. 实验步骤 1. 按图5-2接线,取直流稳压电源U S1=10V ,U S2=15V ,电阻R 1=330Ω,R 2=100Ω,R 3=51。 图5-2 验证叠加原理的实验线路 2. 当U S1、U S2两电源共同作用时,测量各支路电流和电压值。 选择合适的电流表和电压表量程,及接入电路的极性。用短接桥(或导线)将“5”和“2”连接起来。接通电源U S1;用短接桥(或导线)将“6”和“4”连接起来,接通电源U S2,分别测量电流I 1、I 2、I 3和电压U 1、U 2、U 3。根据图5-2电路中各电流和电压的参考方向,确定被测电流和电压的正负号后,将数据记入表5-1中。 3. 当电源U S1单独作用时,测量各电流和电压的值。 选择合适的电流表和电压表量程,确定接入电路的极性。用短接桥(或导线)将“5”和“2”连接起来,接通电源U S1;将“6”和“3”连接起来,使电源U S2不作用。分别测量电流' 1I 、' 2I 、' 3 I 和电压' 1U 、' 2U 、' 3U 。根据图5-2中各电流和电压的参考方向,确定被测电流和电压的正负号后, 将数据记入表5-1中。 4. 当电源U S2单独作用时,测量各电流和电压的值。 选择合适的电流表和电压表量程,确定接入电路的极性,用短接桥(或导线)将“5”和“1”连接起来,使电源U S1不工作;将“6”和“4”连接起来,接通电源U S2。分别测量电流" 1I 、" 2I 、" 3 I 和电压" 1U 、" 2U 、"3U 。根据图5-2中各电流和电压的参考方向,确定被测电流和电压的正负号后,

实验一基尔霍夫定律的验证

实验一基尔霍夫定律的验证 一、实验目的 1、掌握万用表和实验装置上直流电工仪表和设备的使用方法。 2、验证基尔霍夫原理的正确性,从而加深对线性电路的基尔霍夫原理的认识和理解。 二、实验设备 三、原理说明 基尔霍夫电流定理(KCL):对于任何集总参数电路的任一结点,在任一时刻,流出该结点全部支路电流的代数和等于零。 (流出该结点的支路电流取正号,流入该结点的支路电流取负号。)基尔霍夫电压定律(KVL):对于任何集总参数电路的任一回路,在任一时刻,沿该回路全部支路电压的代数和等于零。 (电压参考方向与回路绕行方向相同的支路电压取正号,与绕行方向相反的支路电压取负号。) 由支路组成的回路可以视为闭合结点序列的特殊情况。沿电路任一闭合路径(回路或闭合结点序列)各段电压代数和等于零。 四、实验内容 实验电路如图2-1所示 1、熟悉使用仪器,注意仪器的量程范围。 2、按图2-1电路接线,E 为+12、E2为+6V电源。 1 3、用万用表直流电压档和毫安表(接电流插头)测量各支路电流及数据记入表格中。

图 2-1 4、验证 1)基尔霍夫电流方程 (取节点B或D点, 说明什么?) 2)基尔霍夫电压方程 (采用任一回路,说明什么?) 五、实验注意事项 1、测量各支路电流时,应注意仪表的极性, 及数据表格中“+、-”号的记录。 2、注意仪表量程的及时更换。 六、思考题和心得体会 1、实验中若E 1、E 2 分别单独作用,在实验中应如何操作?可否直接将不作 用的电源(E 1或E 2 )置零(短接)? 2、实验电路中,测量的正负值使用不当,试问基尔霍夫定律还成立吗? 3、心得体会及其他。

实验三、四叠加原理的验证 戴维宁定理的验证

实验三叠加原理的验证 一、实验目的 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认识和理解。 二、原理说明 叠加原理指出:在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、实验内容 实验线路如图6-1所示,用HE-12挂箱的“基尔夫定律/叠加原理”线路。 图6-1 基尔霍夫/叠加原理验证

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6-1。 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6-1。 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6-1。 5. 将U2的数值调至+12V,重复上述第3项的测量并记录,数据记入表6-1。 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6-2。 7. 任意按下某个故障设置按键,重复实验内容4的测量和记录,再根据测量结果判断出故障的性质。 故障2 五、实验注意事项 1. 用电流插头测量各支路电流时,或者用电压表测量电压降时,应注意仪表的极性,并应正确判断测得值的+、-号。 2. 注意仪表量程的及时更换。 六、预习思考题

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