验证基尔霍夫定律的方法与步骤

1.实验目的

•使用实验数据验证基尔霍夫定律;

•深化对电路参考方向的理解。

2.实验设备

这个实验将验证基尔霍夫定律。实验设备包括直流电源、万用表、电阻、滑动变阻器和导线。

3.实验方法、原理或规律

基尔霍夫定律是一种最基本的电路理论。基尔霍夫定律有两个:一个是电流定律,另一个是电压定律。

(1)基尔霍夫电流定律(KCL):在任一时刻,电路的任一节点,进入该节点的电流的代数和为零,即

请注意,电流的参考方向对于KCL是至关重要。尽管电流的参考方向可以任意设定,但是在之后的分析中需要遵从设定的参考方向。

(2)基尔霍夫电压定律(KVL):在任一时刻,电路的任一回路中,各支路电压代数和为零,即

请注意,在KVL中参考方向和参考极性都需考虑。

4.防范措施

(1)注意电流表和电压表的极性;

(2)合理选择量程,不要超过量程使用仪表;

(3)稳压电源的输出要由小至大进行调节。

5.基尔霍夫电压定律

根据图6.5测量每个点之间的电位差和两个点的顺序,并将测量的数据填写在表6.5中。(www.xing528.com)

图6.5　电阻串联电路图

表6.5　基尔霍电压定律测量结果

结果分析:

(1)测量值V cd、V da、V ab和电压V之间的关系是什么?

(2)试着分析误差,

(3)结论:

6.基尔霍夫电流定律

在图6.6中,V代表稳定的独立电压源,R 1、R 2、R 3、R 4、R 5代表定值电阻。

图6.6　电阻并联电路图

表6.6　基尔霍夫电流定律测量结果

结果分析:

(1)测量值I 1、I 2和I 3之间的关系是什么呢?

(2)能在图6.6中找到另一组电流来验证KCL吗?证明它。

(3)试着去分析误差。

(4)结论: