1、实验一 认识及基尔霍夫定律 KCLKVL的验证一、实验目的1、验证基尔霍夫电流定律（KCL）和电压定律（KVL）。2、学会测定电路的开路电压与短路电流；加深对电路参考方向的理解。二、实验内容计算并验证基尔霍夫定理。三、实验仪器与设备序号 名称 型号规格 数量 备注1 可调直流稳压电源 030V 1 实验台固定部分2 直流数字电压表 1 实验台固定部分3 直流数字毫安表 1 实验台固定部分4 万用电表 MF-30或其他 15 基尔霍夫定律实验线路板 1 ZYDG01或者 ZYDG01-1或者ZYDG01-3四、实验原理基尔霍夫定律是电路理论中最基本也是最重要的定律之一，它概括了集总电路中电流和电
2、压分别应遵循的基本规律。基尔霍夫电流定律（KCL）：在集总电路中，任何时刻，对于任一节点，所有支路的电流代数和恒等于零，即 i=0。基尔霍夫电压定律（KVL）：在集总电路中，任何时刻，沿任一回路，所有支路的电压代数和恒等于零，即 u=0。电路中各个支路的电流和支路的电压必然受到两类约束，一类是元件本身造成的约束，另一类是元件相互连接关系造成的约束，基尔霍夫定律表述的是第二类约束。参考方向：在电路理论中，参考方向是一个重要的概念，它具有重要的意义。电路中，我们往往不知道某一个元件两端电压的真实极性或流过电流的真实流向，只有预先假定一个方向，这个方向就是参考方向。在测量或计算中，如果得出某个元件两
3、端电压的极性或电流的流向与参考方向相同，则把该电压值或电流值取为正值。否则把该电压或电流取为负值，以表示电压的极性或电流的流向与参考方向相反。五、实验注意事项1、验证 KCL、KVL 时，电流源的电流及电压源两端电压都要进行测量，实验中给定的已知量仅作参考。2、防止电源两端碰线短路。3、使用电流测试线时，将电流插头的红接线端接电流表“+” ，电流插头的黑接线端接电流表“-” 。4、使用数字直流电压表测量电压时，红笔端接入被测电压参考方向的正（+）端，黑表笔插入被测电压参考方向的负（-）端，若显示正值，则表明电压参考方向与实际方向一致；若显示负值，表明电压参考方向与实际方向相反。5、若用指针式电
4、流表进行测量时，要识别电流插头所接电流表的“+”、“-”极性。倘若不换接极性，则电表指针可能反偏（电流为负值时），此时必须调换电流表的极性，重新测量，此时指针正偏，但读得的电流值必须冠以负号。六、实验内容与步骤1、实验前先任意设定三条支路的电流参考方向，如图 5.1中的 I1、I 2、I 3所示。2、分别将两路直流稳压电源接入电路，令 US1=6V，U S2=12V。3、将电流插头分别插入三条支路的三个电流插座中，记录电流值。4、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。5、将测得的各电流、电压值分别代入 i=0 和 u=0，计算并验证基尔霍夫定律，作出必要的误差分析。被测
5、量 I1(mA) I2(mA) I3(mA) US1 US2 Ufa Uab Ucd Uad Ude计算值测量值相对误差图 5.1 基尔霍夫定理的验证七、实验结果被测量 I1(mA) I2(mA) I3(mA) US1 US2 Ufa Uab Ucd Uad Ude计算值 1.92 5.99 7.92 6.0 12 0.99 -5.99 -1.98 4.04 0.98测量值 1.82 6.00 7.97 6.0 12.01 0.99 -5.95 -2.03 4.01 1.00相对误差 0.1 0.01 0.05 0 0.01 0 0.04 0.05 0.03 0.02八、实验思考题1、根据图
6、5.1的电路参数，计算出待测电流 I1、I 2、I 3和各电阻上的电压值，记入表中，以便测量时，可正确选择毫安表和电压表的量程。答案：被测量 I1(mA) I2(mA) I3(mA) US1 US2 Ufa Uab Ucd Uad Ude计算值 1.92 5.99 7.92 6.0 12 0.99 -5.99 -1.98 4.04 0.982、实验中，若用指针式万用表直流毫安档测各支路电流，什么情况下可能出现毫安表指针反偏，应如何处理，在记录数据时应注意什么？若用直流数字毫安表进行时，则会有什么显示呢？答案：若用指针式万用表直流毫安档测各支路电流，当参考方向与实际电流方向相反时，即万用表表笔正负接反时，毫安表指针反偏。将正负表笔接线互换即可。记录数据时应增加负号。若用直流数字毫安表进行时，会显示负号。R3510 R21kR150 AI1 AI2 AI3US1 US2U3a bcdefR4510 30R5U1 U2
