电路分析实验箱--基尔霍夫定律

一、实验目的
1、加深对基尔霍夫定律的理解,用实验数据验证基尔霍夫定律。
2、学会用电流表测量各支路电流。
 
二、实验原理
1、基尔霍夫电流定律（KCL）：基尔霍夫电流定律是电流的基本定律。即对电路中的任一个节点而言，流入到电路的任一节点的电流总和等于从该节点流出的电流总和，即应有∑I=0。
2、基尔霍夫电压定律（KVL）：对任何一个闭合回路而言，沿闭合回路电压降的代数总和等于零，即应有∑U=0。这一定律实质上是电压与路径无关性质的反映。
基尔霍夫定律的形式对各种不同的元件所组成的电路都适用，对线性和非线性都适用。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	可调直流稳压电源	0～12V	1
2	直流稳压电源	5V 、 12V
3	万用表		1
4	直流数字毫安表		1
5	直流数字电压表		1

四、实验内容
实验线路如图3-1。把开关K1接通U1，K2接通U2，K3接通R4。就可以连接出基尔霍夫定律的验证单元电路，如图3-2。

图3-1

图3-2
 
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3-2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、FBCEF。
2、分别将两路可调直流电压源接入电路，令U1 = 8V，U2 = 12V。
3、用电流表分别测量三条支路的电流，并记录电流值。
4、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。
 

被测值	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、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。
2、防止稳压电源两个输出端碰线短路。
3、所读得的电压或电流值的正、负号应根据设定的电流参考方向来判断。
4、测量时，应先估算电流、电压的大小，以选择合适的量程，以免损坏电表。
5、若用指针式电流表进行测量时，若指针反偏（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。
 
六、预习思考题
1、根据图3-2的电路测量参数，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。