实验二 基尔霍夫定律的验证

实验二基尔霍夫定律的验证（验证性）一、实验目的验证基尔霍夫定律。二、实验器材1、可调直流稳压电源2、直流数字毫安表3、直流数字电压表4、电路基础试验箱三、实验内容1．验证基尓霍夫电流定律（KCL），即验证：在电路中，任一时刻，任一节点，流过该节点的电流代数和恒为零。基尔霍夫电流定律与支路上接的元件种类无关，对线性电路或是非线性电路都适用。基尔霍夫电流定律不仅适用于电路节点，还可以推广运用于电路中的任一假设封闭面。如下图所示椭圆形封闭面所包围的电路，有3条支路与电路的其它部分相连接，其电流为I1、I2、I3，则I1+I2+I3=0因为对一个封闭面来说，电流仍然必须是连续的，因此流经该封闭面电流的代数和也应该为零。2．验证基尓霍夫电压定律（KVL），即验证：在电路中，任一时刻，沿任一回路循行一周，各段电压的代数和恒为零。基尔霍夫电压定律可以这样理解：在电路中环绕任意闭合路径一周，所有电压降的代数和必须等于所有电压升的代数和。如下图所示：

四、实验电路图图2-1验证基尔霍夫定律和叠加定理的原理图如上图2-1，电流I1+I2-I3=0时符合基尔霍夫电流定律，UAB+UBC+UCD+UDE+UEF+UFA=0时符合基尔霍夫电压定律。五、实验过程1、验证基尓霍夫定律的操作过程实验准备：将可调电源中的两路“0～30V可调输出”直流可调稳压电源的输出调至最小（调节旋钮轻轻逆时针旋到底），并将恒流源的输出粗调旋钮拨到2mA档，输出细调旋钮调至最小。将电源转接箱和其下方的“AC220V输出”通过所带的插头连接线连接电源插孔，并将电源转接箱电源插孔通过红、蓝粗线和可调电源及测量仪表一的电源插孔相连（L与L用红线连接，N与N用蓝线连接）。实验步骤：(1)将测量仪表一中的直流电压表并接在可调电源两端，打开电源开关，分别调节两路可调电源的输出旋钮，用直流电压表监测使两路可调电源的输出分别为E1=6V、E2=12V，然后断开电源开关。(2)从电路基础试验箱（一）中找到“基尔霍夫定理/叠加原理”图，并将图中的开关K1、K2向内置于短路位置。(3)再按照实验原理图2-1用导线将已调节好输出电压值的两路直流稳压源E1、E2分别引到原理图中的U1、U2口。(4)将电流插头插入实验电路板中三条支路电流的I3测量插孔中，（插孔中未插入电流插头时插孔两边的导线连通，插入电流插头后两边导线只能通过电流插头的两根出线连通。）把数字多用表档位选择开关转到“蜂鸣”档位（在200Ω和二极管符号中间），并将数字多用表的红表笔插入标有“VΩ”符号的插孔中，黑表笔插入“COM”插孔中。用任一表笔的测量端连接电流插头的两根出线中的任一根接线端，另一表笔的测量端插到原理图中的I1、I2、I3的节点A插孔中，如果数字多用表发出响声，说明电流插头被测出线和节点A连接，根据I3电流方向可知应把被测出线和直流毫安表的正极相接，另一出线和直流毫安表的负极相接。如数字多用表没响声，说明电流插头被测出线和下面电阻连接，应接直流毫安表的负极。另一出线接直流毫安表的正极。直流毫安表用测量仪表一中的直流电流表。如此判断并正确连接直流电流表和电流插头的两根出线。(5)根据原理图中的元件参数值估算待测量参数的量纲（在本次实验中，电流测量值应小于10mA、电压测量值应小于12V），确定直流数字电压表的量程为直流20V档，直流数字毫安表的量程为直流20mA档，将原理图中的开关K3拨到上面，使330Ω电阻接入电路。（6）将原理图中的K1、K2开关向外置于电源侧，合上电源开关，读出直流电流表读数I3，并将测量数据记入表2—1中。（7）断开电源开关，将电源测量插头拔下，分别插入I1,I2测量插孔中，重复步骤（4），（6）。测量I1,I2并计入表2-1中。表2－1基尔霍夫定律的验证内容类别支路电流(mA)回路电压（V）测量值(7)按照原理图中所标明的A、B、C、D、E、F各点位置，用数字多用表的直流电压20V档分别测量表2—1中所列的各段电路的电压值，并将测量数据记入表2—1中。在测量电压时应注意电压表测量表笔与电路联接时的极性（电压表的+极性端应与被测电压下标中的第一个字母对应点相联接），如果电压表测量表笔与实验电路在联接时极性不正确，电压表的显示数据前将出现一个负号。六、注意事项(1)实验前需要做充分的准备：预习实验内容(2)在联接电流表测量插头时，应注意测量插头的红、黑接线端应与毫安表的+、—极（红、黑接线柱）相对应。(3)在本次实验中，如需电源不作用，应相应转接电源控制开关S1、S2至短路侧，绝不允许将直流稳压电源的输出端直接短路，那样会损坏实验仪器。(4)在实验连线中、检查实验连线时以及实验结束后拆线时，均应切断实验台的电源，在断电状态下操作。(5)实验完毕，拆线时用力不要过猛，以防止拔断导线，最好是轻轻的旋拔。做完实验后，收拾好实验设备与器材，经实验指导老师检查并签字后方可离开实验室。七、实验预习要求1、根据图2－1的电路参数，计算出待