基尔霍夫定律的验证及故障判定

来源:系统管理员   发稿时间:Apr 17, 2019 10:48:00 PM  浏览次数:353

一、实验目的

  1. 验证基尔霍夫定律的正确性,加深对基尔霍夫定律的理解。

2. 学会用电流插头、插座测量各支路电流。

二、原理说明

  基尔霍夫定律是电路的基本定律。测量某电路的各支路电流及每个元件两端的电压,应能分别满足基尔霍夫电流定律(KCL)和电压定律(KVL)。即对电路中的任一个节点而言,应有ΣI=0;对任何一个闭合回路而言,应有ΣU=0。

  运用上述定律时必须注意各支路或闭合回路中电流的正方向,此方向可预先任意设定。

三、实验设备  

序号

名称

型号与规格

数量

备注

1

直流可调稳压电源

0~30V

二路

 

2

万  用  表

 

1

自备

3

直流数字电压表

0~200V

1

 

4

电位、电压测定实验电路板

 

1

DG-01

四、实验内容

实验线路如下图,用DG-01挂箱的“基尔霍夫定律/叠加原理”线路。

 

       
 
   
 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  

 

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5-1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。

3. 熟悉电流插头的结构,将电流插头的两端接至数字毫安表的“+、-”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,记录之。

被测量

I1(mA)

I2(mA)

I3(mA)

U1(V)

U2(V)

UFA(V)

UAB(V)

UAD(V)

UCD(V)

UDE(V)

计算值

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

测量值

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

相对误差

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

五、实验注意事项

1. 同实验五的注意1,但需用到电流插座。

2.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。

3. 防止稳压电源两个输出端碰线短路。

4. 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。此时指针正偏,可读得电压或电流值。若用数显电压表或电流表测量,则可直接读出电压或电流值。但应注意:所读得的电压或电流值的正确正、负号应根据设定的电流参考方向来判断。

六、预习思考题

  1. 根据图5-1的电路参数,计算出待测的电流I1、I2、I3和各电阻上的电压值,记入表中,以便实验测量时,可正确地选定毫安表和电压表的量程。

  2. 实验中,若用指针式万用表直流毫安档测各支路电流,在什么情况下可能出现指针反偏,应如何处理?在记录数据时应注意什么?若用直流数字毫安表进行测量时,则会有什么显示呢?

七、实验报告

  1. 根据实验数据,选定节点A,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. 将支路和闭合回路的电流方向重新设定,重复1、2两项验证。

4. 误差原因分析。

5. 心得体会及其他。