实验一基尔霍夫定律.doc

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=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=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XI=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510Wx3;1KWx1;330Wx1
短接桥和连接导线若干
实验用插件电路板1块297mmx300mm

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。然后按下图所示电路搭接实验线路，并将短路桥接入各支
路中。
r&
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I】、12、13，将实测数据记入表1中。并根据II1+I2-I3计算。
表1验证KCL的实验数据
1
2
3(A
Z
理论计算值
实测数据
2、验证基尔霍夫电压定律（KVL）
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U。
表2验证KVL实验数据
回路1(FADEF)
FA
AD
DE
EF
Z

理论计算值
实测数据
回路2(BADCB)
BA
AD
DC
CB
S
理论计算值
实测数据
五、实验注意事项
1•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。
2．防止电源两端碰线短路。3．若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，若不一致，则该数前加“－”号。
六、预习思考题
1•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。
2．实验中，若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？若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I和表2中的是否为零？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。
用仿真实验
一、实验步骤如下：
（1）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佳。
（2）在常用工具栏中点击*，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result