电工电子实验二：直流电路的研究

.,实验2直流电路的研究,电工电子实验教学中心电工电子教研室,.,直流电路的研究,实验目的实验原理实验仪器与设备预习要求与实验内容实验报告具体内容要求实验注意事项,.,实验目的,用实验的方法验证基尔霍夫定律通过实验加深对电位、电压与参考点之间关系的理解通过实验加深对电路参考方向的掌握和运用能力,.,实验原理,基尔霍夫电流、电压定律在任一时刻，流出（流入）集中参数电路中任一节点电流的代数和等于零；集中参数电路中任一回路上全部组件端的电压代数和等于零。电位与电压电路中的参考点选择不同，各节点的电位也相应改变，但任意两点的电压（电位差）不变，即任意两点的电压与参考点的选择无关。,.,实验原理,电流与电压的参考方向参考方向是为了分析计算电路方便而人为设定的。测量电压前，首先弄清楚万用表两个测试端（表笔）的正、负极性。将红表笔与参考方向“+”端相接，黑表笔与参考方向“-”端相接，此时读数为正，表明参考方向与实际方向一致；若读数为负，表明参考方向与实际方向相反。电流的参考方向与电压的参考方向，具有类似的意义，所不同的是测量电流时，电流表要串联接入电路中，电流按其参考方向从电流表红色接线端流入，从黑色接线端流出，此时读数若为正，表明参考方向与实际方向一致；若读数为负，表明参考方向与实际方向相反。叠加原理具有唯一解的线性电路，由几个独立源共同作用所产生的各支路电流或电压，是各个独立电源分别单独作用时产生的各支路电流和电压的代数叠加。,.,实验仪器与设备,实验台所用直流电压源为双通道电源，数码管显示输出或，（由指示切换键选择）。,直流电压源的电压显示值作为参考，实际输出电压以万用表所测为准。,应避免电压源短路!,直流稳压电源,.,实验仪器与设备,使用时要按下开关键，并选择合适的量程。,测量时，红、黑两个接线端子分别连接被测电压参考方向的高、低电位端，数码管显示所测电压的代数值,若电压表鸣叫且告警指示灯亮，说明被测电压超出所选量程，先按下复位按钮，将量程调大，再启动实验台重新测量。,直流电压表,.,实验仪器与设备,使用时要按下开关键，并选择合适的量程；,测量时，被测电流按其参考方向从红红或蓝色端子流入毫安表，从黑色端子流出，数码管显示所测电流代数值,超量程时保护装置切断电源，指示灯亮并发出告警鸣叫。按下复位按钮，增大量程，然后重新启动实验台，再次测量。,直流毫安表,.,实验仪器与设备,将电流插头引出的红黑两根线分别接在电流表的两极上。,电流插头和插座的作用是在不改动电路的情况下，只用一块电流表即可测量多个支路的电流。,实验室通常将插头和插座的红端定义为正极，黑端定义为负极。,毫安表使用示意图,本实验中直流毫安表需借助电流插头及及插孔测量支路电流,电流插头,.,实验仪器与设备,使用示例,待测支路上配有的电流插孔,若被测支路没有电流插孔，则需要用导线为该支路串联插孔。,.,实验仪器与设备,数字万用表,在本次实验中用于测直流电压，也可用于测电阻。,使用时注意调到正确档位；使用完毕后调到交流750V档位。,导线,.,实验仪器与设备,实验电路,在本次实验中用于基尔霍夫和叠加定理的验证,注意拨动开关k1拨动到接线端时，接线端接入电路，拨动到右端时，FE短路，接线端不接入电路。K2同理,.,实验仪器与设备,实验电路如图1所示。图中已给出各参数。,先后置电源电压Us为6V、9V和-9V，测量各支路上的电流值I1I6，测量各元件的电压值U1U5.分别记入表1与表2中。代入约束方程中，验证KCL与KVL。,图1验证基尔霍夫定律与电位,1验证基尔霍夫定律,.,实验仪器与设备,表2验证KVL数据,表1验证KCL数据,mA,V,.,实验仪器与设备,置电源电压Us为9V，分别以a、c为参考点，测量图1中各节点电位，结果记入表3中。验证电压与参考点选择的关系。,表3不同参考点的电位与电压,2测量各节点电位,.,实验仪器与设备,置U1，U2不同的电压，分别测量一路电源单独作用和两路电源共同作用的电流、电压值，数据记入表4中通过计算严恒叠加定理。,3叠加定理验证,.,实验仪器与设备,表4不同参考点的电位与电压,3叠加定理验证,.,实验仪器与设备,实验要求,遵守实验室的其它各项规定。,未经教师允许，实验过程中不能互串实验台上的仪器和物品。做完实验后要把实验台收拾整洁。物品放回原处。,.,实