电路原理实验指导书(2)

实验二 基尔霍夫定律及电位的研究

实验学时数：2学时 实验类型：验证性 实验要求：必做 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、基本原理：

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、需用器件与单元：

1.万用电表 2.电阻箱 3.双路稳压电源 4.电阻 四、实验步骤： 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，

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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 五、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。 六、预习要求

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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。 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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实验三 叠加定理和齐性定理的验证

实验学时数：2学时 实验类型：验证性 实验要求：必做 一、 实验目的：

1．用实验的方法验证叠加定理，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、 基本原理：

1．叠加定理：对于一个具有唯一解的线性电路，由几个独立电源共同作用所形成的各支路电流或电压，等于各个独立电源单独作用时在相应支路中形成的电流或电压的代数和。不作用的电压源所在的支路应（移开电压源后）短路，不作用的电流源所在的支路应开路。

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（即在电路其它各电阻元件上所建立的电流和电压值）也将增加或减少K倍。

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、 需用器件与单元：

1.万用电表 2.电阻箱 3.双路稳压电源 4.电阻 四、 实验步骤： 1、验证叠加定理 1）、实验线路

F I1

A I3 R3 510Ω I2 B R2:1K

＋ 6V － R1:510Ω E2 E1 ＋ 12V － R4:510Ω R5:330Ω

E D IN4007 C

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2）、实验步骤

（1）、按图，E1为+6V和+12V的切换电源，取E1=+12V，E2为可调直流稳压电源，调至+6V。

（2）、令E1单独作用时（将开关S1投向E1侧，开关S2投向短路侧），用直流数字电压表和毫安表（接电流插头）测量各支路电流及电阻元件两端的电压，数据记入表格中。

E1单独作用 E2单独作用 E1、E2共同作用 2E2单独作用 E1 （V） E2 (V) I1 (mA) I2 (mA) I3 (mA) UAB (V) UCD (V) UAD (V) UDE (V) UFA (V) （3）、令E1单独作用时（将开关S1投向短路侧开关S2投向E2侧），重复实验步骤2的测量和记录。

（4）令E1和E2共同作用（将开关S1投向E1侧，S2投向E2侧），重复上述的测量和记录。

（5）将E2的数值调至+12V，重复上述第三项的测量并记录。

（6）将R5换成一只二极管IN4007（即将开关S3投向二极管D侧）重复1～5的测量过程，数据记入表格中。

E1单独作用 E2单独作用 E1 E2 （V） (V) I1 (mA) I2 (mA) I3 (mA) UAB (V) UCD UAD (V) (V) UDE (V) UFA (V) E1、E2单独作用 2E2单独作用 3、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。

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