实验一 基尔霍夫定律与叠加原理

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的方法。 3、验证叠加原理的正确性，加深对定理的理解。 二、实验仪器与设备

序号 1 2 3 4 5 三、实验原理

1、基尔霍夫电流定律（KCL）：在集总电路中，任何时刻，对任一结点，所有流出结点的支路电流的代数和恒等于零。即

名称 直流稳压电源 直流可调稳压电源 基本电路定律及分析 直流数字电压表 直流数字电流表 型号与规格 数量 备注 1 1 1 1 1 DY04 DY031 DG012 DG053 DG053 ?I?0

同时规定：流出结点的电流为正，则流入结点的电流为负。 2、基尔霍夫电压定律（KVL）：在集总电路中，任何时刻，对任一回路，所有支路电压的代数和恒等于零。即

?U?0

上式取和时，需要指定一个回路的绕行方向，凡支路电压的参考方向与回路的绕行方向一致者，该电压前面取“+”号；支路电压的参考方向与回路的绕行方向相反者，前面取“－”号。 四、实验内容与方法

(一)基尔霍夫定律的验证

实验线路如图2-1所示。按图2-1接线，方法步骤如下：

I1+E1200ΩI3300ΩI2+E2K2--K1510Ω图　2-1

1、实验前先任意设定三条支路的电流参考方向，如图中的 I1、I2、I3 ，并熟悉线路结构，掌握各开关的操作使用方法。

（注：开关K1、K2向内扳，线路短路；开关向外扳，接通电源）

2、分别将两路直流电压源（一路如 E1 为+12V，另一路，如E2 接0～30V可调直流稳压电源接入电路），并令 E1 =12V，E2 =6V。

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，填入表2-1中。

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，记录于表2-1中。

6、对结点,验证基尔霍夫电流定律（KCL），并计算产生的误差。分别验证三个回路的基尔霍夫电压定律（KVL），将产生的误差填入表中。

表2-1 验证基尔霍夫电流定律和电压定律

结点b电流 测量项目 测量值 测量项目 测量值 I1(m A) Uab Ubc I2(m A) Ubd Ucd I3(mA) 回路abda ΣU= ΣIb 回路abcda 回路bcdb ΣU= ΣU= (二)叠加原理的验证 1、实验线路如图2-2所示。

I1+E1200ΩI3300ΩI2+E2K2--K1510Ω图　2-2

1）按图2-2接线，E1 为+12V电压，E2为可调直流稳压电源，调至+6V。 2）令E1电源单独作用时(将开关S1投向E1侧，开关S2投向短路侧)，用直流电压表和电流表（接电流插头）测量各支路电流及各电阻元件两端的电压，数据记入表2-2中。

3）令E2电压源单独作用（将开关S1投向短路侧，开关S2投向E2侧），重复实验步骤2的测量和记录。

4）令E1和E2共同作用（开关S1 和 S2分别投向E1和E2侧），重复上述的测量和记录。

5）将验证数据时产生的误差，填入表中，并分析之。

表2-2 验证叠加定理

测量项目 实验内容 I1mA I2mA I3m A Uab(V) Ubc(V) Ubd(V) E1 单独作用 E2 单独作用 E1、E2共同作用 验证叠加定理 五、实验注意事项

1、 所有需要测量的电压值，均以电压表测量的读数为准，不以电源表盘指示值为准。

2、 防止电压源两端碰线短路。

3、 若用指针式电流表进行测量时，要识别电流插头所接电流表时的“ +、－”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极性，重新测量，此时指针可正偏，但读得的电流值必须冠以负号。