实验一-基尔霍夫定律.docx

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，即习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，应有刀1=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、实验仪器和器材直流电压源1台0〜30V可调；1组+12V固定
数字万用表1块电阻5只510WK3;1KW1;330WK1
短接桥和连接导线假设干实验用插件电路板1块297mrtK300mm
四、实验内容
先将可调直流电压源的输出调节为6V，作为US1，用电压源的+12V输出作为US2，关闭电源。然后按下列图所示电路搭接实验线路，并将短路桥接入各
支路中
图1-1
1、验证基尔霍夫电流定律〔KCL〕打开电压源开关，用实验台提供的直流电流表依次测出电流11、12、13，将
实测数据记入表1中。并根据工1=1+12—I3计算。
表1验证KCL的实验数据2、验证基尔霍夫电压定律〔KVL〕
I1(mA)
I2(mA)
I3〔mA
艺I
理论计算值
实测数据
打开电压源开关，用实验台提供的直流电压表或数字万用表的电压档依次测
出回路1〔绕行方向：FADEF〕和回路2〔绕行方向：BADCB〕中各支路电压值,将实测数据记入表2中。并计算2U表2验证KVL实验数据
回路1(FADEF)
UFa(V)
UAd(V)
UDe(V)
UtF(V)
艺U
理论计算值
实测数据
回路2(BADCB)
LBa(V)
LAd(V)
LDc(V)
LCb(V)
艺U
理论计算值
实测数据
五、实验注意事项
•验证KCL、KVL时，所有需要测量的电压值，均以电压表测量的读数为准，电压源的电压也要进行测量，不要以电源表盘指示值为准。实验中给定的值仅作为参考。
•防止电源两端碰线短路。
•假设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“+、-”极性，注意指针的偏转情况，防止指针打弯或损坏仪表。同时必须调换电流表极性，重新测量，此时指针正偏，按读得的电流值必须冠以正确的符号。
4•测量电压、电流时，不但要读出数值来，还要判断实际方向，并与设定的参考方向进行比较，假设不一致，则该数前加•”号。
六、预习思考题
•根据图1-1的电路参数，计算出待测的电流I1，I2和I3和各电阻上的电压值，记入表中，以便实验测量时，可正确地选择毫安表和电压表的量程。
•实验中，假设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？假设用直流数字毫安表进行测量时，则会有什么显示呢？
七、思考题1测量电压、电流时，如何判断它们的正负号？正负号的意义是什么？
2、比较表1和表2中的理论计算值、仿真数据和实测数据，观察是否有误差，并分析误差产生的原因。
3、计算表1中的工I和表2中的XU是否为零？为什么?
八、实验报告要求1、根据实验数据，选定实验电路中的任何一个节点，验证KCL的正确性。
2、根据实验数据，选定实验电路中的任何一个闭合回路，验证KVL的正
确性。
用proteus仿真实验
一、实验步骤如下：
打开Proteus软件，编辑窗口内有点状的栅格，可以通过View菜单的
Grid命令在打开和关闭间切换。点与点之间的间距由当前捕捉的设置决定。选中主菜单view/snap10th/,使得绘图区域中出现均匀的网格线，并将绘图尺寸调节到最正确。
在常用工具栏中点击冒，然后在对象选择器窗口中点击选取对象选择按
钮P，打开pickdevices在元件分类categroy中选取相应的分类，查询元件库的结果便显示在results中。从元件库中调出1个Ground〔接地点〕和1个simulatorprimitivesVsource〔直流电压源〕器件，1个Resistor〔电阻〕器件，1个sw-DPDT