表2-1 电压表各档内阻Rv 电压灵敏度:____________Ω/V
量程 内阻阻值(Ω)
2. 测量电流表内阻
依次选用电流表的各档,用万用表的电阻挡去测量每档的内阻阻值,将测得的结果填入表2-2中。
表2-2 电流表各档内阻Rg 量程 内阻阻值(Ω) 3. 扩展电压表量程
(1) 按图2-5接线,Us为25V,用直流稳压电源来提供,选用万用表10V电压档。
(2) 根据实验步骤1中,所测得的10V档内阻值RV,去用串联电阻Rs,Rs = (K –1)·RV,其中K为要求的扩程倍数,K=Us/Uv,完成表2-3中所列出的各电量值的测量。
表2-3 扩展电压表量程实验数据 Us=25V Uv = RV = K = Rs = URS = I = (参考实验数据:以500型万用表为例,10V电压档的内阻为100 kΩ,若要求扩成倍数为2.5,K=Us / Uv=25?10=2.5,则串联电阻Rs应取为150 kΩ。)
4. 扩展电流表量程
(1) 按图2-6接线,Us=25V,用直流稳压电源来提供,选用电流表(或万用表电流档)2.5mA档。
(2) 根据实验步骤2中,所测得的电流表2.5mA档的内阻值Rg,根据K = I / Ig,计算扩程倍数K,并确定并联电阻RB的阻值,RB = Rg /(K - 1)。完成表2-4中所列出的各电量值的测量。
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表2-4 扩展电流表量程实验数据 Us=25V
I = K = Rg = RB = Ig = IB = 五. 分析和讨论
1. 根据表2-1的测量数据,分析各电压档量程内阻之间的关系。 2. 根据表2-2的测量数据,分析各电流档量程内阻之间的关系。 3. 根据表2-3的测量结果,总结扩展电压表量程的方法。 4. 根据表2-4的测量结果,总结扩展电流表量程的方法。
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电路实验—03
实验三 基尔霍夫定律验证和电位的测定
一、实验目的
1. 验证基尔霍夫电流定律(KCL)和电压定律(KVL)。
2. 通过电路中各点电位的测量加深对电位、电压及它们之间关系的理解。 3. 通过实验加强对参考方向的掌握和运用的能力。 4. 训练电路故障的诊查与排除能力。
二、原理与说明
1.基尔霍夫电流定律(KCL)
在任一时刻,流出(或流入)集中参数电路中任一可以分割开的独立部分的端子电流的代数和恒等于零,即:
ΣI=0 或 ΣI入=ΣI出 式(3-1)
此时,若取流出节点的电流为正,则流入节点的电流为负。它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。
要验证基式电流定律,可选一电路节点,按图中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,将测得的各电流代入式(3-1),加以验证。
2.基尔霍夫电压定律(KVL)
按约定的参考方向,在任一时刻,集中参数电路中任一回路上全部元件两端电压代数和恒等于零,即:
ΣU=0 式(3-2) 它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。式(3-2)中,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。
3.电压、电流的实际方向与参考方向的对应关系
参考方向是为了分析、计算电路而人为设定的。实验中测量的电压、电流的实际方向,由电压表、电流表的“正”端所标明。在测量电压、电流时,若电压表、电流表的“正”端与参考方向的“正”方向一致,则该测量值为正值,否则为负值。
4.电位与电位差
在电路中,电位的参考点选择不同,各节点的电位也相应改变,但任意两节
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点间的电位差不变,即任意两点间电压与参考点电位的选择无关。 5.故障分析与检查排除 (1) 实验中常见故障
①连线:连线错,接触不良,断路或短路; ②元件:元件错或元件值错,包括电源输出错;
③参考点:电源、实验电路、测试仪器之间公共参考点连接错误等等。 (2) 故障检查
故障检查方法很多,一般是根据故障类型,确定部位、缩小范围,在小范围内逐点检查,最后找出故障点并给予排除。简单实用的方法是用万用表(电压档或电阻档)在通电或断电状态下检查电路故障。
① 通电检查法:用万用表的电压档(或电压表),在接通电源情况下,根据实验原理,电路某两点应该有电压,万用表测不出电压;某两点不应该有电压,而万用表测出了电压;或所测电压值与电路原理不符,则故障即在此两点间。
② 断电检查法:用万用表的电阻档(或欧姆表),在断开电源情况下,根据实验原理,电路某两点应该导通无电阻(或电阻极小),万用表测出开路(或电阻极大);某两点应该开路(或电阻很大),但测得的结果为短路(或电阻极小),则故障即在此两点间。
三、实验设备
名称 数量 型号 1直流稳压电源 1台 0~30V可调
1台 1组+15V固定
2.直流数字电压电流表 1台 3.电阻 4只 100?*1 150?*1
220?*1 510?*1
4.短接桥和连接导线 若干 P8-1和50148 5.实验用9孔插件方板 1块 297mm×300mm
四、实验步骤
1.验证基尔霍夫定律(KCL和KVL)的实验线路
2.基尔霍夫电流定律(KCL)的验证
(1) 按图3-2接线,Us1、Us2用直流稳压电源提供。 (2) 用直流数字电流表依次测出电流I1、I2、I3,(以节点b为例),数据记
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