电路基本定理及定律的验证实验报告

1、一、实验名称：电路基本定律及定理的验证二、实验目的：1、通过实验验证并加深对基尔霍夫定律、叠加原理及其适用范围的理解；2、用实验验证并加深对戴维南定理与诺顿定理的理解；3、掌握电压源与电流源相互转换的条件和方法；4、灵活运用等效电源定理来简化复杂线性电路的分析。三、实验原理基尔霍夫定律：(1)基尔霍夫电流定律：在任一时刻，流入到电路任一节点的电流的代数和为零。5个电流的参考方向如图中所示，根据基尔霍夫定律就可写出I1 + I 2+I 3+I 4+I 5=0I1KCL定律示意图(2)基尔霍夫电压定律：在任一时刻，沿闭合回路电压降的代数和总等于零。把这一定律写成一般形式即为汇 U=0。叠加原理：几

2、个电压源在某线性网络中共同作用时，也可以是几个电流源共同作用于线性网络，或电压源和电流源混合共同作用。它们在电路中任一支路产生的电流或在任 意两点间所产生的电压降，等于这些电压源或电流源分别单独作用时，在该部分所产 生的电流或电压降的代数和。戴维南定理：对外电路来说，一个线性有源二端网络可以用一个电压源和一个电阻串联的电路来等效代替。该电压源的电压等于此有源二端网络的开路电压Uoc,串联电阻等于此有源二端网络除去独立电源后(电压源短接，电流源断开)在其端口处的等效电阻Ro,这个电压源和电阻串联的电路称为戴维南等效电路。四、实验步骤及任务(1) : KCL及KVL的验证 实验线路图：Ui=10V

3、DKCL及KVL实验数据记录项目支路电流端点电压节点电流回路电压Ii (mA)l2(mA)I3(mA)Uac(V)Ucd(V)Uda(V)I1+ 12- 13Uac+U cd+ U da计算值7.201-1.9965.205-1.996-0.6592.65500测量值7.201-1.9965.205-1.996-0.65872.6550-0.0003(2):叠加原理的验证Ui=10V=5V根据实验预习和实验过程 预先用叠加原理计算出表中电压、电流计算值，最后通过电路测量验证。叠加原理实验数据记录I3/(mA)I3/(mA)I3 = I3/+ I3/(mA)(计算值)UAD/(V)/Uad (V

4、)Uad=Uad'+ Uad(V)(计算值)I3(mA)(测量值)Uad (V)(测量 值)5.2053-1.9963.20932.6547-1.01801.63673.2091.637(3):戴维南等效定理的验证1. 测量C, D之间的开路电压Uoc=Ucd,即为戴维南等效电路中的独立电压源。2. 测量戴维南等效电路内阻 Ro1 ：将电路中所有独立源"去掉"(即电压源去掉后短路，电流源去掉后开路)，然后用万用表的欧姆档直接测出C, D间的等效电阻值，即为戴维南电路的等效内阻R。3:直接测出有源二端网络两个端点C和D之间的开路电压UCD和短路电流IcDS ,则Ro

5、=U CD/I CDS所以：R» =8.333/0.006219=1339.9260 Q.4：测出开路电压 Uoc后，再将RL接入C, D之间，测出RL上的端电压 Ucd',则Ro=(U oc/ U CD/ )-1) R L所以：R = (8.333/1.647-1 ) *330=1339.64 Q.数据记录R(Q)昉法1)Ucd(V)ICDS(mA)R°(Q)(方法 3)Ucd'(V)R°(Q)(方法 4)13408.3336.2191339.981.6471339.64实验结论：1 .数据表格中，节点电流最后都为0,回路电压(因两者之间的差距仅为-0.0003 ,所以忽略)也为0,所以验证了 KCL和KVL符合电路，即KCL在一个节点处，I进=I出，KVL在一个闭合回路内：E U=Q2 .从计算值和测量值对比来看，验证了叠加原理:电压源和电流源在电路中任一支路产生的电流或在任意两点间所产 生的电压降， 等于这些电压源或电流源分别单独作用时， 在该部分所产生的电流或电压降的代数和。3 .从数据表