Transcript 电位、电压的基尔霍夫定律的验证

实验一 电位、电压的
基尔霍夫定律的验证
实验目的
实验原理
实验设备
实验内容与步骤
实验结果分析
实验相关知识
实验目的
1、验证基尔霍夫定律的正确性，加深对电路的电
流、电压参考方向的理解 。
2、学会正确使用直流稳压电源、电流表、电压表，
学会用电流插头、插座测量各支路电流的方
法 。
3、提高检查、分析电路简单故障的能力。
4、掌握电压、电流的测量方法。
实验原理
电流、电压正方向及等效的概念
在分析电路时，为了方便起见或者在不知道电压或
电流的实际方向的情况下，可以任意假设（或选定）某一
方向作为它的正方向。当电流或电压的实际方向与所选定
的正方向一致时，则为正值；反之，则为负值。由此可以
看出：正方向选定之后，电流或电压就有了正负之分。
实验原理
在一个确定的闭合电路中，各点电位
的大小视所选的电位参考点的不同而异，
但任意两点之间的电压（即两点之间的电
位差）则是不变的，这一性质称为电位的
相对性和电压的绝对性。据此性质，我们
可用一只电压表来测量出电路中各点的电
位及任意两点间的电压。
实验原理
基尔霍夫定律
KVL方程（回路电压）:对任何一个闭合
回路而言，在设定电压的参考方向下，绕行
一周，应有 U  0
一般电位降方向与绕行方向一致的电压取正号，电位降
方向与绕行方向相反的电压取负号。
实验原理
KCL方程（结点电流）:对电路中的任一结点而言，
在设定电流的参考方向下，应有
I  0
一般流入结点的电流取正号，流出结点的电流取负号；
实验设备
序号
名称
型号与规格
数量
1
直流可调稳压电源
0～30V
二路
2
万用表
3
直流数字电压表
0～200V
1
4
直流数字毫安表
0～200mA
1
5
电位、电压测定实验电
路板
备注
1
1
DGJ-03
数字直流电
压表/电流表
可调直流电
压源/电流源
基尔霍夫
定律实验
电路板
实验内容与步骤
I1
F
R1
R2
A
510Ω
I2
B
1kΩ
I3
6V
+
12V
+
U1
K1
K2
−
510Ω
R3
U2
−
R5 330Ω
R4
E
510Ω
D
K3
IN4007
实验电路图
C
实验内容与步骤
① 实验前先任意设定三条支路和三个闭
合回路的电流正方向。图中的I1、I2、I3的
方向已设定。三个闭合回路的电流正方向
可设为ADEFA、BADCB和FBCEF。
② 分别将两路直流稳压源接入电路，令
U1＝6V，U2＝12V。（先调准输出电压值，
再接入实验线路中。）
③ 熟悉电流插头的结构，将电流插头的
两端分别接至数字毫安表的“＋、－”两
个插孔。
实验内容与步骤
④ 将电流插头分别插入三条支路的三
个电流插座中，读出对应的电流值
并记录。
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，并记录
之。
实验数据
数据
状态
U1单独作用
U2单独作用
U1、 U2
共同作用
故障1
U1
和
U2
共
同
作
用
故障2
故障3
故障4
故障5
I1
I2
I3
UAB
UBC
UCD
UDA
UAF
UFE
UED
实验注意事项
•
实验前，必须设定电路中所有电流、电压的
参考方向，其中电阻上的电压方向应与电流
方向一致。
•
电源单独作用时，只能在实验板上用开关
K1或K2操作，而不能直接将电源短路。
本实验线路板系多个实验通用，DGJ-03上
的开关K3应拨向330Ω侧，三个故障按键均
不得按下。
•
实验注意事项
•
•
•
所有需要测量的电压值，均以电压表测量的
读数为准。 U1、U2也需测量，不应取电源
本身的显示值。
防止稳压电源两个输出端碰线短路。
若用指针式电压表或电流表测量电压或电流
时， 如果仪表指针反偏，则必须调换仪表
极性，重新测量。
END
开始实验