基爾霍夫定律實驗總結

總結時間：2021-08-31 手機版

基爾霍夫定律實驗總結

　　篇一：基爾霍夫定律實驗總結

　　一、實驗目的

　　1、驗證基爾霍夫定律的正確性，加深對基爾霍夫定律普遍性的理解。

　　2、進一步學會使用電壓表、電流表。

　　二、實驗原理

　　基本霍夫定律是電路的基本定律。

　　1) 基本霍夫電流定律

　　對電路中任意節點，流入、流出該節點的代數和為零。即 ∑I=0

　　2) 基本霍夫電壓定律

　　在電路中任一閉合回路，電壓降的代數和為零。即 ∑U=0

　　三、實驗設備

　　xxxxxxxxxxx

　　四、實驗內容

　　1、實驗前先任意設定三條支路的電流參考方向，

　　2、按原理的要求，分別將兩路直流穩壓電源接入電路。

　　3、將電流插頭的兩端接至直流數字毫安表的“+，－”兩端。

　　4、將電流插頭分別插入三條支路的三個電流插座中，記錄電流值于下表。

　　5、用直流數字電壓表分別測量兩路電源及電元件上的電壓值，記錄于下表。

　　五、基爾霍夫定律的計算值：

　　I1 + I2 = I3 ??（1）

　　根據基爾霍夫定律列出方程（510+510）I1 +510 I3=6??（2）（1000+330）I3+510 I3=12 ??（3）解得：I1 =0.00193AI2 =0.0059AI3 =0.00792AUFA=0.98V UBA=5.99V UAD=4.04V UDE=0.98V UDC=1.98V六、相對誤差的計算：E(I1)=（I1（測）- I1（計））/ I1（計）*100%=（2.08-1.93）/1.93=7.77%

　　同理可得：E(I2) =6.51% E(I3)=6.43% E(E1)=0% E(E1)=-0.08% E(UFA)=-5.10% E(UAB)=4.17% E(UAD)=-0.50% E(UCD)=-5.58%E(UDE)=-1.02%

　　七、實驗數據分析

　　根據上表可以看出I1、I2、I3、UAB、UCD的誤差較大。

　　八、誤差分析

　　產生誤差的原因主要有：

　　（1）電阻值不恒等電路標出值，（以510Ω電阻為例，實測電阻為515Ω）電阻誤差較大。

　　（2）導線連接不緊密產生的接觸誤差。

　　（3）儀表的基本誤差。

　　九、實驗結論

　　數據中絕大部分相對誤差較小，基爾霍夫定律是正確的

　　十、實驗思考題

　　2、實驗中，若用指針式萬用表直流毫安檔測各支路電流，什么情況下可能出現毫安表指針反偏，應如何處理，在記錄數據時應注意什么？若用直流數字毫安表進行時，則會有什么顯示呢？

　　答：當萬用表接反了的時候會反偏實驗數據處理是應注意乘以萬用表自己選擇的倍數用直流數字毫安表進行時會顯示負值

　　篇二：基爾霍夫定律的驗證的實驗報告1

　　一、實驗目的

　　1.驗證基爾霍夫定律的正確性，加深對基爾霍夫定律的理解。

　　2.驗證線性電路中疊加原理的正確性及其適用范圍，加深對線性電路的疊加性和齊次性的認識和理解。

　　3.進一步掌握儀器儀表的使用方法。

　　二、實驗原理

　　1．基爾霍夫定律

　　基爾霍夫定律是電路的基本定律。它包括基爾霍夫電流定律(KCL)和基爾霍夫電壓定律(KVL)。

　　(1)基爾霍夫電流定律(KCL)

　　在電路中，對任一結點，各支路電流的代數和恒等于零，即ΣI＝0。 (2)基爾霍夫電壓定律(KVL)

　　在電路中，對任一回路，所有支路電壓的代數和恒等于零，即ΣU＝0。基爾霍夫定律表達式中的電流和電壓都是代數量，運用時，必須預先任意假定電流和電壓的參考方向。當電流和電壓的實際方向與參考方向相同時，取值為正；相反時，取值為負。

　　基爾霍夫定律與各支路元件的性質無關，無論是線性的或非線性的電路，還是含源的或無源的電路，它都是普遍適用的。

　　2．疊加原理

　　在線性電路中，有多個電源同時作用時，任一支路的電流或電壓都是電路中每個獨立電源單獨作用時在該

　　支路中所產生的電流或電壓的代數和。某獨立源單獨作用時，其它獨立源均需置零。（電壓源用短路代替，電流源用開路代替。）

　　線性電路的齊次性（又稱比例性），是指當激勵信號（某獨立源的值）增加或減小K倍時，電路的響應（即在電路其它各電阻元件上所產生的電流和電壓值）也將增加或減小K倍。

　　三、實驗設備與器件

　　1.直流穩壓電源 1 臺 2.直流數字電壓表 1 塊 3.直流數字毫安表 1 塊 4.萬用表 1 塊 5.實驗電路板1 塊

　　四、實驗內容

　　1．基爾霍夫定律實驗按圖2-1接線。

　　圖2-1 基爾霍夫定律實驗接線圖

　　(1)實驗前，可任意假定三條支路電流的參考方向及三個閉合回路的繞行方向。圖2-1中的電流I1、I2、I3的方向已設定，三個閉合回路的繞行方向可設為ADEFA、BADCB和FBCEF。

　　(2)分別將兩路直流穩壓電源接入電路，令U1=6V，U2=12V。

　　(3)將電路實驗箱上的直流數字毫安表分別接入三條支路中，測量支路電流，數據記入表2-1。此時應注意毫安表的極性應與電流的假定方向一致。

　　(4)用直流數字電壓表分別測量兩路電源及電阻元件上的電壓值，數據記入表2-1。

　　2．疊加原理實驗

　　(1)線性電阻電路

　　①分別將兩路直流穩壓電源接入電路，令U1=12V，U2=6V。

　　②令電源U1單獨作用， BC短接，用毫安表和電壓表分別測量各支路電流及各電阻元件兩端電壓，數據記入表2-2。

　　③令U2單獨作用，此時FE短接。重復實驗步驟

　　②的測量，數據記入表2-2。

　　④令U1和

　　U2共同作用，重復上述測量，數據記入表2-2。

　　⑤取U2=12V，重復步驟③的測量，數據記入表2-2。

　　(2)非線性電阻電路

　　按圖2-2接線，此時開關K投向二極管IN4007側。重復上述步驟①～⑤的測量過程，數據記入表2-3。

　　(3) 判斷電路故障

　　按圖2-2接線，此時開關K投向R5（330Ω）側。任意按下某個故障設置按鍵，重復實驗內容④的測量。數據記入表2-4中，將故障原因分析及判斷依據填入表2-5。

　　五、實驗預習

　　1. 實驗注意事項

　　(1)需要測量的電壓值，均以電壓表測量的讀數為準。 U1、U2也需測量，不應取電源本身的顯示值。

　　(2)防止穩壓電源兩個輸出端碰線短路。

　　(3)用指針式電壓表或電流表測量電壓或電流時，如果儀表指針反偏，則必須調換儀表極性，重新測量。此時指針正偏，可讀得電壓或電流值。若用數顯電壓表或電流表測量，則可直接讀出電壓或電流值。但應注意：所讀得的電壓或電流值的正確正、負號應根據設定的電流參考方向來判斷。

　　(4)儀表量程的應及時更換。

　　2. 預習思考題

　　(1)根據圖2-1的電路參數，計算出待測的電流I1、I2、I3和各電阻上的電壓值，記入表2-1中，以便實驗測量時，可正確地選定毫安表和電壓表的量程。

　　答：基爾霍夫定律的計算值

　　根據基爾霍夫定律列方程如下：

　　(1)I1+ I2 = I3 （KCL） (2) （510+510）I1 + 510 I3 = 6 （KVL）(3)（1000+330）I3 + 510 I3 = 12 （KVL）

　　由方程（1）、（2）、（3）解得：

　　I1 = 0.00193A= 1.93 mA I2 = 0.00599A= 5.99 mA

　　I3 = 0.00792A= 7.92mA UFA =510?0.00193=0.98 V UAB =?1000?0.00599 =?5.99V UAD =510?0.00792=4.04V UDE =510?0.00193=0.98 V

　　UCD =?330 ?0.00599 =?1.97V

　　(2)實驗中，若用指針式萬用表直流毫安檔測各支路電流，在什么情況下可能出現指針反偏，應如何處理？在記錄數據時應注意什么？若用直流數字毫安表進行測量時，則會有什么顯示呢？

　　答：指針式萬用表萬用表作為電流表使用，應串接在被測電路中。并注意電流的方向。即將紅表筆接電流流入的一端（“?”端），黑表筆接電流流出的一端（“?”端）。如果不知被測電流的方向，可以在電路的一端先接好一支表筆，另一支表筆在電路的另—端輕輕地碰一下，如果指針向右擺動，說明接線正確；如果指針向左擺動(低于零點，反偏)，說明接線不正確，應把萬用表的兩支表筆位置調換。

　　記錄數據時應注意電流的'參考方向。若電流的實際方向與參考方向一致，則電流取正號，若電流的實際方向與參考方向相反，則電流取負號。

　　若用直流數字毫安表進行測量時，則可直接讀出電流值。但應注意：所讀得電流值的正、負號應根據設定的電流參考方向來判斷。

　　(3)實驗電路中，若有一個電阻器改為二極管，試問疊加原理的疊加性與齊次性還成立嗎？為什么？

　　答：電阻改為二極管后，疊加原理不成立。因為二極管是非線性元件，含有二極管的非線性電路，不符合疊加性和齊次性。

　　六、實驗報告

　　1. 根據實驗數據，選定實驗電路圖2.1中的結點A，驗證KCL的正確性。答：依據表2-1中實驗測量數據，選定結點A，取流出結點的電流為正。通過計算驗證KCL的正確性。

　　I1 = 2. 08 mA I2 = 6. 38 mA I3 = 8. 43mA 即8.4?32.?086?.3?8?0 .

　　結論： I3?I1 ?I2 = 0，證明基爾霍夫電流定律是正確的。

　　2. 根據實驗數據，選定實驗電路圖2.1中任一閉合回路，驗證KVL的正確性。

　　答：依據表2-1中實驗測量數據，選定閉合回路ADEFA，取逆時針方向為回路的繞行方向電壓降為正。通過計算驗證KVL的正確性。

　　UAD = 4.02 VUDE = 0. 97 VUFA= 0. 93 V U1= 6. 05V

　　6.05?0.97?4.02?0.93?0.03?0