南昌大学电工学实验报告
学生姓名: 王学瑞 学号 5503211061 专业班级: 本硕111班 实验时间: 16 时 00 分 第 三 周 星期 二 指导老师: 郑朝丹 成绩:
基尔霍夫定律和叠加原理的验证
实验目的:
1.验证基尔霍夫定的正确性,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。
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
南昌大学电工学实验报告
学生姓名: 王学瑞 学号 5503211061 专业班级: 本硕111班 实验时间: 16 时 00 分 第 三 周 星期 二 指导老师: 郑朝丹 成绩:
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。
实验设备与器件:
1.基尔霍夫定律电路板 1 块; 导线 若干 2.直流稳压电源两路 3.直流数字电压表,电流表 4.万用表
实验内容:
1.基尔霍夫定律实验
F IR510?A ???mAmA R1kIB U 12?
R
E 510
?? ImA?510D R330??C U6v R图2-1 基尔霍夫定律实验接线
(1)实验前,可任意假定三条支路电流的参考方向及三个闭合回路的绕行方
南昌大学电工学实验报告
学生姓名: 王学瑞 学号 5503211061 专业班级: 本硕111班 实验时间: 16 时 00 分 第 三 周 星期 二 指导老师: 郑朝丹 成绩:
向。图2-1中的电流I1、I2、I3的方向已设定,三个闭合回路的绕行方向可设为ADEFA、BADCB和FBCEF。
(2)分别将两路直流稳压电源接入电路,令U1=6V,U2=12V。
(3)将电路实验箱上的直流数字毫安表分别接入三条支路中,测量支路电流, 数据记入表2-1。此时应注意毫安表的极性应与电流的假定方向一致。 (4)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2-1。
表2-1 基尔霍夫定律实验数据
被测量 计算值 测量值 相对误差
I1(mA) I2(mA) I3(mA) 7.444 6.503 12.6% 1.198 1.491 19.7% 8.642 7.985 7.6% U1(V) 12.04 10.91 9.3% U2(V) 6.00 6.166 2.7% UFA(V) UAB(V) UAD(V) UCD(V) UDE(V) 3.797 3.476 8.0% -1.198 -1.566 16.5% 4.407 4.094 7.6% -0.495 -0.506 2.7% 3.797 3.340 12.0% 2.叠加原理实验 (1)线性电阻电路
按图2-2接线,此时开关K投向R5(330Ω)侧。 R1 A ?I1 ??? mAmAF 510Ω I3 ? ?mAU1
?12 R5 ?510Ω 图3.42.
R4 R3 R2 1kΩ I2 B ?330Ω K ?C IN4007 U2 6v
E 510Ω D 图2-2 叠加原理实验接线图
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