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《电路》实验指导书

张银河编

(2010年9月)

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实验一 基尔霍夫定律及电位的研究

一、实验目的

1.用实验的方法验证基尔霍夫定律以提高对定理的理解和应用能力。 2.通过实验加深对电位、电压与参考点之间关系的理解。 3.通过实验加深对电路参考方向的掌握和运用能力。 二、实验原理

1.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对电压代数和等于零。

KCL: ∑i=0 KVL: ∑u=O

2.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。 三、预习要求

1.复习实验中所用到的相关定理、定律和有关概念,领会其基本要点。 2.熟悉电路实验装置,预习实验中所用到的实验仪器的使用方法及注意事项。 3.根据实验电路计算所要求测试的理论数据,填入表中。 4.写出完整的预习报告。 四、实验设备

序号 1 2 3 4 5 6 名称 直流稳压电源 可调直流稳压电源 型号与规格 +6V、+12V切换 0~30V 数量 1 1 1 1 1 1 DGJ—03 备注 万用表 直流数字电压表 直流数字毫安表 实验电路板 五、实验内容

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1.验证基尔霍夫定理 1)、实验线路

F I1 + 6V - E1 R1:510Ω R4:510Ω A I3 R3 510Ω I2 B R2:1K E2 + 12V -

E R5:330Ω D

C 2)、实验步骤

(1)、实验前先任意设定三条支路的电流参考方向,如图所示。

(2)、分别将两路直流稳压电源接入电路(一路E1为+6V、+12V切换电源,另一路E2为0~30V可调直流稳压源),令E1=6V,E2=12V。

(3)、熟悉电流插头的结构,将电流插头的两端接至直流数字毫安表的“+、-”两端。

(4)将电流插头分别插入三条支路的三个电流插座中,读出并记录电流值。 (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。 3)、实验记录

被测量 计算值 测量值 相对误差 I1(mA) I2(mA) I3(mA) E1(V) E2(V) UFA(V) UAB(V) UAD(V) UCD(V) UDE(V) 2、电位与电压的测量与验证

分别以节点b和d为参考点,测量abcd各节点电位,计算电压值。 不同参考点的电位与电压

参考 节点 b d Va 测量值/V Vb Vc Vd Uab Ubc 计算值/V Ucd Uda Uac Ubd 六、实验注意事项

1、所有需要测量的电压值,均以电压表测量的读数为准,不以电源表盘指示

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值为准。

2、防止电源两端碰线短路。

3、若用指针式电流表进行测量时。要识别电流插头所接电流表的“+、-”极性。倘若不换接极性,则电表指针可能反偏(电流为负值时),此时必须调换电流表极性,重新测量,此时指针正偏,但读得的电流值必须冠以负号。 4、当参考点选定后,节点电压便随之确定,这是节点电压的单值性;当参考点改变时,各节点电压均改变相对量值,这是节点电压的相对性。但各节点间电压的大小和极性应保持不变。 七、实验报告

1、根据实验数据,选定实验电路中的任一个节点,验证KCL的正确性。 2、根据实验数据,选定实验电路中的任一个闭合回路,验证KVL的正确性。 3、计算理论值,并与实测值比较,计算误差并分析误差原因。 4.实验报告要整齐、全面,包含全部实验内容。 5.对实验中出现的一些问题进行讨论。

6.鼓励同学开动脑筋,自行设计合理的实验电路。

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