电路实验2基尔霍夫定律的验证
更新时间:2023-12-26 13:41:01 阅读量: 教育文库 文档下载
电路基础实验报告书
实验二
姓名 学号 基尔霍夫定律的验证
专业 实验台号 实验时间
一、实验目的
1. 通过实验验证基尔霍夫电流定律和电压定律
2. 加深理解“节点电流代数和”及“回路电压代数和”的概念 3. 加深对参考方向概念的理解
二、原理
基尔霍夫节点电流定律
?I?0
基尔霍夫回路电压定律
?U?0
参考方向:
当电路中的电流(或电压)的实际方向与参考方向相同时取正值,其实际方向与参考方
向相反时取负值。
三、实验仪器和器材
1. 0-30V可调直流稳压电源 2. +15直流稳压电源 3. 200mA可调恒流源 4. 电阻
5. 交直流电压电流表 6. 实验电路板 7. 短接桥 8. 导线
四、实验内容及步骤
1. 验证基尔霍夫电流定律(KCL)
可假定流入该节点的电流为正(反之也可),并将电流表负极接在节点接口上,电流表正极接到支路接口上进行测量。测量结果如2-1所示。
表2-1 验证基尔霍夫电流定律
I1(mA) I2(mA) I3(mA) 计算值 -3.9 9.07 -5.17 0
测量值 -4.0 +8.8 -5.2 -0.4 误差 0.1 0.27 0.03 0.4 ?I 电路基础实验报告书
图2-1
2. 验证基尔霍夫回路电压定律(KVL)
用短接桥将三个电流接口短接 ,测量时可选顺时针方向为绕行方向,并注意电压表的指针偏转方向及取值的正与负,测量结果如表2-2所示。
计算值 测量值 误差 UAB 1.7 UBE 5.6 UEF 2.7 表2-2 验证基尔霍夫电压定律 UFA UBC UCD 回路?U -10 0 0.5 -0.5 UDE UEB 回路?U 0 0.1 -0.1 -5.14 15.0 -4.23 -5.63 -4.9 14.5 -4.1 -5.4 -0.24 0.5 -0.13 -0.23 1.7 5.7 0 -0.1 2.6 -9.5 0.1 -0.5
图2-2
电路基础实验报告书
五、思考题
1. 利用表2-1和表2-2中的测量结果验证基尔霍夫两个定律。
2-1测量结果显示流入同一节点的电流之和为零,2-2显示回路电压之和为零,由此可知基尔霍夫定律成立。 2. 利用电路中所给数据,通过电路定律计算各支路电压和电流,并计算测量值与计算值之
间的误差,分析误差产生的原因。
原因:在读取电压表或电流表时指针位于两个刻度之间,造成读数时的误差;实验仪器的电阻值可能不完全相等于标出值;计算时产生无限不循环小数,使得保留小数时产生误差。 3. 回答下列问题
(1)已知某支路电流约为3mA,现有一电流表分别有20mA、200mA和2A三挡量程,你将使用电流表的哪档量程进行测量?为什么?
20mA.因为3mA在200mA和2A的量程下偏转的角度太小,造成的误差大;而选择20mA的量程可以使偏转角度增大,尽可能的占据表盘,测量的误差偏小。
(2)改变电流或电压的参考方向,对验证基尔霍夫定律有影响吗?为什么? 没有影响。基尔霍夫电压定律的根本原理是回路电压之和为零,基尔霍夫电流定律的根本原理是流入任一节点的电流代数和为零。而改变电流或电压的参考方向会使相应的数据都变为原来的相反数。因此,改变电压或电流方向,都不会影响电压之和为零和回路电流相等这一根本规律,所以对验证基尔霍夫定律没有影响。
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