实验 基尔霍夫定律和叠加原理.doc

实验一基尔霍夫定律和叠加原理
实验目的
验证基尔霍夫定律和叠加原理
二、实验器材
1. 1台型号为RTDG-3A或 RTDG-4B 的电工技术实验台
2. 1块型号为 RTDG-02的基尔霍夫定律与叠加原理实验电路板
3. 1台型号为 RTT01-2 直流电压/电流表
三、实验内容
1. 验证基尓霍夫电流定律(KCL),即验证:在电路中,任一时刻,任一节点,流过该节点的电流代数和恒为零。
2. 验证基尓霍夫电压定律(KVL),即验证:在电路中,任一时刻,沿任一回路循行一周,各段电压的代数和恒为零。
3. 验证叠加原理,即验证:在线性电路中,当电路里有多个电源共同作用时,某一支路的响应等于电路中所有独立电源单独作用时在该支路产生响应的代数和。
四、实验原理图
图1-1 验证基尔霍夫定律和叠加原理的原理图
五、实验过程
验证基尓霍夫定律的操作过程
(1) 闭合电工实验台左侧面的总电源开关。
(2) 按下电工实验台正面电源控制区的启动按键,接通实验台主供电系统,这时实验台主电源数码显示灯点亮,同时三相电压表指针指示三相电源输出电压数值。
(3) 打开实验台左下方的两路恒压源开关,选择合适的电源输出电压粗调档位,一路恒压源粗调档设定为10 V档,另一路恒压源粗调档设定为20 V档,然后分别调节恒压源的输出微调旋钮,用直流电压表监测,使两路恒压源的输出分别为E1 = 6V、E2 = 12V。
(4) 在实验台上放好一台编号为RTDG—02的实验挂箱,图1-1所示实验电路在实验挂箱的上方。
(5) 先将实验电路板中的开关S1、S2向内置于短路位置
(6) 再按照实验原理图1-1用导线将已调节好输出电压值的两路恒压源分别与实验电路板联接起来,实验电路联接完成后,将开关S1、S2分别打向外测,置于与电源E1 、E2相联接的位置。
(7) 根据实验电路板中的元件参数值估算待测量参数的量纲(在本次实验中,电流测量值应小于10mA、电压测量值应小于12V),确定直流数字电压表的量程为直流20 V档,直流数字毫安表的量程为直流20mA档,并将电流测量插头的红、黑两联接线分别对应接至毫安表的+、-极,同时联接电压表的两根测量导线。
(8) 将电流插头分别插入实验电路板中三条支路电流的测量插孔中,在数字毫安表的显示屏中读出相应的各支路电流值,并将测量数据记入表1—1中。
表1-1 基尔霍夫定律的验证
内容
类别
支路电流( mA )
回路电压(V)
I1
I2
I3
UFA
UAB
UCD
UDE
UAD
测量值
(9) 按照原理图中所标明的F、A、B、C、D、E各点位置,用直流电压表分别测量表1—1中所列的各段电路的电压值,并将测量数据记入表1—1中。在测量电压时应注意电压表测量表笔与电路联接时的极性(电压表的+极性端应与被测电压下标中的第一个字母对应点相联接),如果电压表测量表笔与实验电路在联接时极性不正确,电压表的显示数据前将出现一个负号。
验证叠加原理的操作过程
(1) 令电源E1单独作用(将开关S1向外联接在电源E1侧,开关S2向内转接至短路侧),用电压表和毫安表测量I3及UAD的数值,将测量数据记入表1—2中。
(2) 令电源E2单独作用(将开关S1向内接至短路侧,开关S2向外联接在