电路分析实验报告册
基尔霍夫定律与电位的研究
一、实验目的
1．验证基尔霍夫定律，加深对基尔霍夫定律的理解。 2．研究电路中各点电位与参考点的关系。
3．掌握电工仪表的使用和直流电路的实验方法，学习检查、分析电路简单故障的能力。 二、实验预习
1．打印实验指导书，预习实验的内容，了解本实验的目的、原理和方法。 2．计算各表中要求的电压、电流理论值，写出计算过程。 三、实验设备与仪器
NEEL-II型电工电子实验装置。 四、实验原理
1．基尔霍夫电流定律和电压定律是电路的基本定律，它们分别用来描述结点电流和回路电压。
对电路中的任一结点而言，在设定电流的参考方向下，应有ΣI＝0，一般定义流入结点的电流相加，流出结点的电流相减。
对任何一个闭合回路而言，在设定电压的参考方向下，绕行一周，应有ΣU＝0，一般定义方向与绕行方向一致的电压相加，电压方向与绕行方向相反的电压相减。
在实验前，必须设定电路中所有电流、电压的参考方向，其中电阻上的电压参考方向应与电流参考方向一致。
2．电位：在直流电路中，任一点的电位是以参考点的电位为零来确定的，不同的参考点对应不同的电位值，而电位差值与参考点无关。 五、实验内容
本实验在直流电路实验单元中进行，按图1接好线路。其中US1（12V）和US2（18V）由直流稳压电源调出，数值以直流数字电压表测量读数为准。开关S1投向US1侧，开关S2投向US2侧，开关S3投向R3侧。
以A节点验证KCL，以ADEF构成回路I和ABCD构成回路Ⅱ验证KVL，实验前先设定三条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。
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图1 基尔霍夫定律实验电路
1．验证KCL定理：使用直流电流表按表1的要求测量，以验证KCL定理。
（1）熟悉电流测量电缆的结构，将电缆插头的红接线端接到电流表的红（正）接线端，电缆插头的黑接线端接到电流表的黑（负）接线端。
（2）测量支路电流
将电流插头分别插入三条支路的三个电流插座中，读出各个电流值。按规定：在结点A，电流表读数为‘＋’，表示电流流入结点，读数为‘－’，表示电流流出结点，然后根据图1中的电流参考方向，确定各支路电流的正、负号，并记入表1中。
表1 支路电流数据 电流（mA） 理论计算值 实验测量值 I1 I2 I3 ?I 2．验证KVL定理： 在图1直流电路中，ADEF构成回路I，ABCD构成回路Ⅱ，使用直流电压表按表2的要求测量，验证KVL定理。
用直流电压表分别测量两个电源及电阻元件上的电压值，将数据记入表2中。测量时电压表的红接线端（正极）应连接被测电压参考方向的正极，黑接线端（负极）应连接被测电压参考方向的负极。
表2 各元件电压数据 电压（V） 理论计算值 实验测量值 US1 US2 UR1 UR2 UR3 UR4 UR5 ?U I ?U II 2
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3．电位的研究：
在该电路中，分别以F、E、D为参考点，使用直流电压表按表3的要求，测量各点电位值，计算电位差。
表3 各点电位数据
电位测量 参考点 F E D 电位计算 UA UB UC UD UE UF UAB UBC UDE UEF 六、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，不以电源表头指示值为准。 （2）防止电源输出线两端碰线短路。 七、思考题
1．怎样确定所测电压、电流的正负？ 2．测量中的误差是什么原因造成的？
3．什么是参考点？改变参考点对电路中的各点电位有何影响？对电压值有无影响？为什么？
4．电位与电压的测量有何相同与不同？
5．在图1电路中，A、D两结点的电流方程是否相同？为什么？
6．在图1的电路中可以列几个电压方程？它们与绕行方向有无关系？ 八、实验报告（本部分请在下面的空白页中手写完成）
1．回答思考题，填写表格实验数据。
2．根据实验数据进行分析，选定实验电路中的任一个结点，验证霍夫电流定律（KCL）的正确性；选定实验电路中的任一个闭合回路，验证基尔霍夫电压定律（KVL）的正确性。
3．列出求解电压UEA和UCA的电压方程，并根据实验数据求出它们的数值. 4．总结实验的收获和结论。
实验报告得分 指导教师
实验室地点 实验室日期
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