基尔霍夫和叠加定理

1、实验四实验四 基尔霍夫定律和叠加定理基尔霍夫定律和叠加定理实验目的实验目的1.验证基尔霍夫定律和叠加定理。2.正确使用直流稳压电源。学会用电流插头，插座测量各支路电流的方法。3.加深对基尔霍夫定律和叠加定理的内容和使用范围的理解。实验原理实验原理基尔霍夫定律是分析与计算电路的基本定律。该定律说明了电路中任一节点各支路电流之间和任一回路各部分电压之间的相互关系。由于电路中任一节点均不能堆积电荷，流入任一节点电流之和必定等于流出该节点电流之和;对任一闭合回路而言，电路中电位升应等于电位降。叠加原理是线性电路的一个重要定理。在有多个独立源共同作用的线性电路中，通过每一个元件的电流或其两端的电压，都可

2、以看成由每一个独立源单独作用时在该元件上所产生的电流或电压的代数和。由于功率是电压或电流的二次函数，因此叠加定理不能用来直接计算功率，例如 ：/111/222/333IIIIIIIII/2/211111RPI RIR线性电路的齐次性是指当激励信号（某独立源的值）增加或减少K倍时，电路的响应（即在电路其他各电阻元件上所建立的电流和电压值）也将增加或减小K倍。实验设备实验设备1.电工实验装置（DG011)一台2.直流毫安表 一只 3.直流电压表 一台4.恒压源（6V，12V，030V） 实验步骤和内容实验步骤和内容1.打开直流电压源，调节输出电压，使第一路输出端电压E110V；第二路输出端电压E2

3、6V，（须用直流电压表重新测定），断开电源开关待用。按图2-1接线，经教师检查线路后，再接通电源开关。2.测量E1, E2同时作用和分别单独作用时的各支路电流,并将数据记入表2-2中。3. 测定各元件上的电压，将数据记入表2.3.1中。表表2.3.1I1(mA )I2(ma)I3(ma)验证I1+I2+I3=0节点b验证I1+I2+I3=0Uab Ubc UbdUdaUcd回路abcda回路abda实验线路如图所示实验线路如图所示实验步骤：实验步骤：1.按图2-1接线。其中c1,c2,c3是电流插口，k1,k2是双刀开关。先将k1,k2合向短路路线一边，调节稳压电源，使E1=10V,E2=6V

4、,再把k1,k2合向电源一边。测得个支路电流，电压，将数据记录表2.3.2中。表表2.3.2实验步骤：实验步骤：1. 令E2电源单独作用时（将开关K1投向短路侧，开关K2投向E2侧），重复实验步骤2的测量和记录。2. 令E1和E2共同作用时（开关K1和K2分别投向E1和E2侧），重复上述的测量和记录。3. 将E2的数值调至12V，重复上述3项的测量并记录。4. 将R5换成一只二极管1N4007（即将开关K3投向二极管D侧），重复15的测量过程，数据记入表2.3.3中。表表2.3.3实验注意事项实验注意事项1. 叠加原理中E1,E2分别单独作用，在实验中应如何操作？可否直接将不作用的电源（E1或E2）置零（短接）？2. 实验电路中，若有一个电阻器改为二极管，试问叠加原理的迭加性与齐次性还成立吗？为什么？3. 用实验数据验证支路的电流是否符合叠加原理，并对实验误差进行适当分析。4. 用实测电流值、电阻值计算电阻R3所消耗的功率为多少？能否直接用叠加原理计算？试用具体数值说明。5. 用电流插头测量各支路电流时，应注意仪表的极性及数据表格中“，”号的记录。6. 注意仪表量程的及时更换。实验报告要求实验报告要求1.根据实验数据表格，进行分析、比较、归纳、总结实验结论，即验证线性电路的叠加性与齐次性