基尔霍夫定律的验证实验报告

发布时间:2021-04-11 22:44:46

实验二基尔霍夫定律的验证

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

基尔霍夫回路电压定律

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

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。

表2-2 验证基尔霍夫电压定律

图2-2

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。结点B,流入电流与流出电路代数和为零,KCL成立。一定误差范围内,在一个闭合回路中,电压的代数和为0,KVL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。电表精度不够,有电阻非理想电表;导线有电阻。

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,在不超量程的情况下应选小量程,以使读数更加精确
(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。因为所求的和均为代数和,改变参考方向,所有数据的符号均改变,而KCL和KVL结果均为0,所以无影响

基尔霍夫定律的验证实验报告

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