验证基尔霍夫定律和叠加原理实验误差分析

基尔霍夫定律和叠加原理的验证

——实验报告

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．验证线性电路中叠加定律的正确性及其适用范围，加深对线性电路的叠加性和齐次性的认识和理解。

3．进一步掌握仪器仪表的使用方法。

二、实验仪器

模拟电路实验箱、数字万用表等

三、实验原理

1．基尔霍夫定律

基尔霍夫定律是电路的基本定律。它包括基尔霍夫电流定律（KCL）和基尔霍夫电压定律（KVL）。

（1）基尔霍夫电流定律（KCL）

在电路中，对任一结点，各支路电流的代数和恒等于零，即∑I=0。 （2）基尔霍夫电压定律（KVL）

在电路中，对任一回路，所有支路电压的代数和恒等于零，即∑U=0。

基尔霍夫定律表达式中的电流和电压都是代数量，运用时，必须预先任意假定电流和电压的参考方向。当电流和电压的实际方向与参考方向相同时，取值为正；相反时，取值为负。

基尔霍夫定律与各支路元件的性质无关，无论是线性的或非线性的电路，还是含源的或无源的电路，它都是普遍适用的。 2．叠加原理

在线性电路中，有多个电源同时作用时，任一支路的电流或电压都是电路中每个独立电源单独作用时在该支路中所产生的电流或电压的代数和。某独立源单独作用

本科实验报告

2015 年11 月5 日

实验报告

一、 实验目的和要求（必填）

实验目的：

1、验证基尔霍夫电流、电压定律的正确性，加深对基尔霍夫定律的理解。 2、验证叠加定理及其适用范围。

3、掌握万用表、直流电流表及稳压电源的使用方法。

实验要求：

1,基尔霍夫定律实验研究：

实验电路图如图1所示，实验前先任意设定三条支路和三个闭合回路的电流正方向。分别将两路直流稳压源接入点路。按照电路板实际情况及要求进行操作。

将直流稳压源接入电路中，测量各个节点之间的电压值，并作出记录，与计算值相比较，得到相应的实验所需结果。 2,叠加定律实验研究：

实验电路图如图2所示，由电压源，电流源，电阻，稳压二极管组成。

在A、B之间接入电压源，开关S断开，测量各点电压与各支路电流，研究电压源单独工作时电路各部分状况，将测量数据记录于表中。

将A、B间短路，开关S接通，接入电流源，再次测量各点电压与各支路电流，研究电流源单独作用时电路各部分状况，将测量结果记录于表中。

将电压源US和电流源IS同时接通，重复上述测量，将测量数据记录于表中。根据表1中的测量数据验证叠加定律是否成立。

将AD中的稳压二极管换成线性电阻，重复以上三步，分析实验数据。

装订线

基尔霍夫定律和叠加原理的验证

——实验报告

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．验证线性电路中叠加定律的正确性及其适用范围，加深对线性电路的叠加性和齐次性的认识和理解。

3．进一步掌握仪器仪表的使用方法。

二、实验仪器

模拟电路实验箱、数字万用表等

三、实验原理

1．基尔霍夫定律

基尔霍夫定律是电路的基本定律。它包括基尔霍夫电流定律（KCL）和基尔霍夫电压定律（KVL）。

（1）基尔霍夫电流定律（KCL）

在电路中，对任一结点，各支路电流的代数和恒等于零，即∑I=0。 （2）基尔霍夫电压定律（KVL）

在电路中，对任一回路，所有支路电压的代数和恒等于零，即∑U=0。

基尔霍夫定律表达式中的电流和电压都是代数量，运用时，必须预先任意假定电流和电压的参考方向。当电流和电压的实际方向与参考方向相同时，取值为正；相反时，取值为负。

基尔霍夫定律与各支路元件的性质无关，无论是线性的或非线性的电路，还是含源的或无源的电路，它都是普遍适用的。 2．叠加原理

在线性电路中，有多个电源同时作用时，任一支路的电流或电压都是电路中每个独立电源单独作用时在该支路中所产生的电流或电压的代数和。某独立源单独作用

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实验一 基尔霍夫定律及叠加原理的验证

姓名： 学号：

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

本科实验报告

2015 年11 月5 日

实验报告

一、 实验目的和要求（必填）

实验目的：

1、验证基尔霍夫电流、电压定律的正确性，加深对基尔霍夫定律的理解。 2、验证叠加定理及其适用范围。

3、掌握万用表、直流电流表及稳压电源的使用方法。

实验要求：

1,基尔霍夫定律实验研究：

实验电路图如图1所示，实验前先任意设定三条支路和三个闭合回路的电流正方向。分别将两路直流稳压源接入点路。按照电路板实际情况及要求进行操作。

将直流稳压源接入电路中，测量各个节点之间的电压值，并作出记录，与计算值相比较，得到相应的实验所需结果。 2,叠加定律实验研究：

实验电路图如图2所示，由电压源，电流源，电阻，稳压二极管组成。

在A、B之间接入电压源，开关S断开，测量各点电压与各支路电流，研究电压源单独工作时电路各部分状况，将测量数据记录于表中。

将A、B间短路，开关S接通，接入电流源，再次测量各点电压与各支路电流，研究电流源单独作用时电路各部分状况，将测量结果记录于表中。

将电压源US和电流源IS同时接通，重复上述测量，将测量数据记录于表中。根据表1中的测量数据验证叠加定律是否成立。

将AD中的稳压二极管换成线性电阻，重复以上三步，分析实验数据。

装订线

（1）实验前，可任意假定三条支路 11、12、I 3 的 CB *

向。图2-?中的电流 ADEFA 、 BAD

R 4

路的绕行方B 新亍方向可设为

+

U 2 12V

R 5

实验基尔霍夫定律和叠加原理的验证

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. 验证线性电路中叠加原理的正确

性及其适用范围， 加深对线性电路的叠加 性和齐次

性的认识和理解。

3. 进一步掌握仪器仪表的使用方法。

二、 实验原理

1. 基尔霍夫定律

基尔霍夫定律是电路的基本定律。它包括基尔霍夫电流定律 （KCL ）和基尔霍 夫电压定律（KVL ）。

（1） 基尔霍夫电流定律（KCL ）

在电路中，对任一结点，各支路电流的代数和恒等于零，即

习二0。

（2） 基尔霍夫电压定律（KVL ）

在电路中，对任一回路，所有支路电压的代数和恒等于零，即

二0。

基尔霍夫定律表达式中的电流和电压都是代数量， 运用时，必须预先任意假 定电流和电压的参考方向。当电流和电压的实际方向与参考方向相同时， 取值为 正；相反时，取值为负。

基尔霍夫定律与各支路元件的性质无关， 无论是线性的或非线性的电路，还 是含源的或无源的电路，它都是普遍适用的。

2. 叠加原理

在线性电路中，有多个电源同时作用时，任一

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

实验二基尔霍夫定律和叠加原理的验证

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.验证线性电路中叠加原理的正确性及其适用范围，加深对线性电路的叠加性和齐次性的认识和理解。

3.进一步掌握仪器仪表的使用方法。

二、实验原理

1．基尔霍夫定律

基尔霍夫定律是电路的基本定律。它包括基尔霍夫电流定律(KCL)和基尔霍夫电压定律(KVL)。

(1)基尔霍夫电流定律(KCL)

在电路中，对任一结点，各支路电流的代数和恒等于零，即ΣI＝0。 (2)基尔霍夫电压定律(KVL)

在电路中，对任一回路，所有支路电压的代数和恒等于零，即ΣU＝0。 基尔霍夫定律表达式中的电流和电压都是代数量，运用时，必须预先任意假定电流和电压的参考方向。当电流和电压的实际方向与参考方向相同时，取值为正；相反时，取值为负。

基尔霍夫定律与各支路元件的性质无关，无论是线性的或非线性的电路，还是含源的或无源的电路，它都是普遍适用的。

2．叠加原理 在线性电路中，有多个电源同时作用时，任一支路的电流或电压都是电路中每个独立电源单独作用时在该支路中所产生的电流或电压的代数和。某独立源单独作用时，其它独立源均需置零。（电压源用短路代替，电流源用开路代替。）

线性电

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浙江广厦建设职业技术学院

课 程 课 题 主讲教师 电工电子技术 基尔霍夫电流定律 江 金 兰 授课对象 地 点 授课时间 12电气1班 D-308 第八周 周一 第七节 能力目标：1、培养实际操作能力及独立思考、钻研、探究新知识的能力； 教学目标 2、培养创新意识，提高分析问题与解决问题的能力。 知识目标：1、理解支路、节点等电路常用术语； 2、掌握基尔霍夫电流定律所阐述的内容； 3、掌握基尔霍夫电流定律的应用。 素养目标： 培养学生通过实验现象归纳事物本质、将感性认识提升为理论知识的能力。 教学步骤 复习提问，新课导入 基本概念理解 教学任务 比较两个不同电路，分析求解电流 通过图例分析支路、节点概念 提出任务，实践操作，分析结果 通过实例理解电流定律并巩固其应用 通过实例分析基尔霍夫定律的推广应用 教学方法 引导法/问题法 图例分析法 实践法、分析法 实例分析法 实习分析法 教学过程任务驱动，实践求真知 实例应用 推广应用 总结与作业 总结课堂重点内容及注意问题，布置作业 讲解法 教材 自编教材《电工技术》《电工技术习题册》 教具 Z

实验五 基尔霍夫定律的验证

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。 二、原理说明

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每个元件两端的电压，应能分别满足基尔霍夫电流定律（KCL）和电压定律（KVL）。即对电路中的任一个节点而言，应有ΣI＝0；对任何一个闭合回路而言，应有ΣU＝0。

运用上述定律时必须注意各支路或闭合回路中电流的正方向，此方向可预先任意设定。 三、实验设备 同实验五。 四、实验内容

实验线路与实验四图4-1相同，用DGJ-03挂箱的“基尔霍夫定律/叠加原理”线路。 1. 实验前先任意设定三条支路和三个闭合回路的电流正方向。图4-1中的I1、I2、I3的方向已设定。三个闭合回路的电流正方向可设为ADEFA、BADCB和FBCEF。

2. 分别将两路直流稳压源接入电路，令U1＝6V，U2＝12V。

3. 熟悉电流插头的结构，将电流插头的两端接至数字毫安表的“＋、－”两端。 4. 将电流插头分别插入三条支路的三个电流插座中，读出并记录电流值。 5. 用直流数字电压表分别测量两路电源及电阻元件上的电压值，记录之。

五、实验注意事项

1. 同实验四的注意1，