基尔霍夫定律及叠加原理的验证
更新时间:2023-05-17 06:57:01 阅读量: 实用文档 文档下载
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实验一 基尔霍夫定律及叠加原理的验证
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一、实验目的
熟悉EWB软件的环境;验证基尔霍夫定律,掌握对叠加原理的应用。
二、实验原理
基尔霍夫定律:
电流定律,又称节点电流定律,是这样说的:对于一节点电路来讲,若规定从节点流进的电流为正,流出为负,则节点处的电流代数和为0。
电压定律,又称回路电压定律,意思是:对于一闭合回路来讲,若规定电势从高到低的电势降为正,电势由低到高的电势降为负,则绕此回路一周的电势降为0。
叠加原理:
几个源对电路的作用等于每个源对电路分别作用的总合。
三、实验电路
实验电路图如图一所示。
图一
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图二
四、实验内容
1. 熟悉EWB软件环境,学会搭建简单电路图。
2. 练习虚拟仪器(电压表,电流表及万用表,示波器等)的使用。 3. 搭建如图一所示电路
4. 根据图一电路,填写表一内容, U1, U2, U3分别为R1 ,R2, R3两端电压,I1 、I2、 I3
为节点2的三条支路电流。
5. 搭建图二所示电路
6. 根据图二所示电路,首先将电压源和电流源分别用短路和开路替代,测试流过r4
的电流I及节点2电压U,最后测试如图二所示电路的U和I。
五、实验分析:
基尔霍夫定理:
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对左回路列KVL方程:V1+U1—V2=0; 对右回路列KVL方程:U2+U3=V2; 其中:U2/U3=R2/R3; 对节点2列KCL方程:I1+I2+I3=0;
其中:I1=(V1—V2)/R1; I2=V2/(R2+R3)。 由以上公式得基尔霍夫理论值如下表
叠加原理
电压源短路时,R4的电流:I1=iR5/(R4+R5); 节点2的电压:U1=IR4;
电流源开路时,R4的电流:I2=U/(R4+R5); 节点2的电压:U2=IR5。 电压源和电流源正常工作时:U=U1+U2 I=I1+I2 叠加原理理论值如下表
分析:
首先纠正下在实验中犯的错误,由于电流是有方向的, 再接电流表时应该注意方向性,由于我没有注意方向性导致了我的数据出现错误,后来发现了错误改正后重新测的了正确的数据。
接下来分析一下理论值和测量值。从表中我们可以很容易的看出理论数据和测量数据确实存在着偏差但是可以看到差距并不是很大,可以说是在误差允许范围之内的,所以这属于正常的因素。
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