2.基爾霍夫定律和疊加原理的驗證含數(shù)據(jù)處理

1、2.基爾霍夫定律和疊加原理的驗證含數(shù)據(jù)處理2.基爾霍夫定律和疊加原理的驗證含數(shù)據(jù)處理 編輯整理：尊敬的讀者朋友們：這里是精品文檔編輯中心，本文檔內(nèi)容是由我和我的同事精心編輯整理后發(fā)布的，發(fā)布之前我們對文中內(nèi)容進(jìn)行仔細(xì)校對，但是難免會有疏漏的地方，但是任然希望（2.基爾霍夫定律和疊加原理的驗證含數(shù)據(jù)處理）的內(nèi)容能夠給您的工作和學(xué)習(xí)帶來便利。同時也真誠的希望收到您的建議和反饋，這將是我們進(jìn)步的源泉，前進(jìn)的動力。本文可編輯可修改，如果覺得對您有幫助請收藏以便隨時查閱，最后祝您生活愉快 業(yè)績進(jìn)步，以下為2.基爾霍夫定律和疊加原理的驗證含數(shù)據(jù)處理的全部內(nèi)容。15（完整word版)2。基爾霍夫定律和疊加原

2、理的驗證（實驗報告答案)含數(shù)據(jù)處理親愛的讀者：本文內(nèi)容由我和我的同事精心收集整理后編輯發(fā)布到文庫，發(fā)布之前我們對文中內(nèi)容進(jìn)行詳細(xì)的校對,但難免會有錯誤的地方，如果有錯誤的地方請您評論區(qū)留言，我們予以糾正，如果本文檔對您有幫助，請您下載收藏以便隨時調(diào)用。下面是本文詳細(xì)內(nèi)容。最后最您生活愉快 o(_)o 實驗二 基爾霍夫定律和疊加原理的驗證一、實驗?zāi)康?.驗證基爾霍夫定律的正確性，加深對基爾霍夫定律的理解。2.驗證線性電路中疊加原理的正確性及其適用范圍，加深對線性電路的疊加性和齊次性的認(rèn)識和理解.3.進(jìn)一步掌握儀器儀表的使用方法.二、實驗原理1基爾霍夫定律基爾霍夫定律是電路的基本定律。它包括基爾霍

3、夫電流定律(kcl）和基爾霍夫電壓定律(kvl）。(1)基爾霍夫電流定律（kcl）在電路中,對任一結(jié)點，各支路電流的代數(shù)和恒等于零，即i0.(2）基爾霍夫電壓定律（kvl）在電路中，對任一回路，所有支路電壓的代數(shù)和恒等于零，即u0。基爾霍夫定律表達(dá)式中的電流和電壓都是代數(shù)量，運用時，必須預(yù)先任意假定電流和電壓的參考方向.當(dāng)電流和電壓的實際方向與參考方向相同時，取值為正；相反時,取值為負(fù).基爾霍夫定律與各支路元件的性質(zhì)無關(guān)，無論是線性的或非線性的電路，還是含源的或無源的電路，它都是普遍適用的。2疊加原理在線性電路中，有多個電源同時作用時，任一支路的電流或電壓都是電路中每個獨立電源單獨作用時在該支

4、路中所產(chǎn)生的電流或電壓的代數(shù)和.某獨立源單獨作用時，其它獨立源均需置零。（電壓源用短路代替，電流源用開路代替。）線性電路的齊次性(又稱比例性），是指當(dāng)激勵信號(某獨立源的值）增加或減小k倍時，電路的響應(yīng)（即在電路其它各電阻元件上所產(chǎn)生的電流和電壓值）也將增加或減小k倍.三、實驗設(shè)備與器件1.直流穩(wěn)壓電源 1 臺2。直流數(shù)字電壓表 1 塊3.直流數(shù)字毫安表 1 塊4。萬用表 1 塊5.實驗電路板 1 塊四、實驗內(nèi)容1基爾霍夫定律實驗 按圖2-1接線。圖2-1 基爾霍夫定律實驗接線圖r2r1i2i16v12vu1u2i3r5r4r35105103305105101kabcdef (1)實驗前，可任

5、意假定三條支路電流的參考方向及三個閉合回路的繞行方向。圖2-1中的電流i1、i2、i3的方向已設(shè)定，三個閉合回路的繞行方向可設(shè)為adefa、badcb和fbcef。（2)分別將兩路直流穩(wěn)壓電源接入電路，令u1=6v，u2=12v.(3)將電路實驗箱上的直流數(shù)字毫安表分別接入三條支路中，測量支路電流，數(shù)據(jù)記入表2-1。此時應(yīng)注意毫安表的極性應(yīng)與電流的假定方向一致。（4）用直流數(shù)字電壓表分別測量兩路電源及電阻元件上的電壓值,數(shù)據(jù)記入表21。表2-1 基爾霍夫定律實驗數(shù)據(jù)被測量i1（ma）i2(ma)i3（ma)u1（v）u2(v）ufa（v）uab（v）uad(v）ucd（v）ude（v）計算值1

6、。935。997。926.0012。000。98-5。994.04-1。970。98測量值2.086.388。436。0511。990。936。244.02-2。080。97相對誤差7.776.516.430.8-0。08%5。10%4。17%0。50%5。581.02%2疊加原理實驗 （1）線性電阻電路按圖2-2接線，此時開關(guān)k投向r5（330)側(cè)。圖2-2 疊加原理實驗接線圖r2r1i2i16v12vu1u2i3r4r35105105105101kabcdefr5330in4007k 圖3.42。 分別將兩路直流穩(wěn)壓電源接入電路，令u1=12v，u2=6v。令電源u1單獨作用， bc短接，

7、用毫安表和電壓表分別測量各支路電流及各電阻元件兩端電壓，數(shù)據(jù)記入表22。表22 疊加原理實驗數(shù)據(jù)（線性電阻電路）測量項目實驗內(nèi)容u1(v）u2（v）i1（ma）i2(ma）i3(ma)uab(v)ucd（v)uad（v）ude（v)uf a（v)u1單獨作用12. 0408。 69-2. 426。 302. 420. 803。 234。 444。 44u2單獨作用06。05- 1。 193。 582。 37 3. 59-1。 181。 21 0. 60- 0。 60u1 、u2共同作用12. 046.057. 551。 16 8.62 1. 16- 0. 384。 443。 843. 842u

8、2單獨作用012。03- 2。 397。 184。 75- 7。 17- 2 . 372。 44- 1。 21- 1. 21令u2單獨作用,此時fe短接。重復(fù)實驗步驟的測量,數(shù)據(jù)記入表2-2。令u1和u2共同作用，重復(fù)上述測量，數(shù)據(jù)記入表2-2。取u2=12v，重復(fù)步驟的測量，數(shù)據(jù)記入表22。（2)非線性電阻電路按圖2-2接線，此時開關(guān)k投向二極管in4007側(cè)。重復(fù)上述步驟的測量過程,數(shù)據(jù)記入表23。表 23 疊加原理實驗數(shù)據(jù)（非線性電阻電路）測量項目實驗內(nèi)容u1（v）u2（v)i1（ma）i2(ma)i3（ma)uab（v）ucd（v)uad（v)ude(v）uf a(v）u1單獨作用12

9、.0308.73 2.566。192。 570。 60 3.174。 474. 47u2單獨作用06。060000 6 000u1、u2共同作用12.036.067. 9507. 950 1。 94 4.044。 034。 042u2單獨作用012。050000- 12000（3) 判斷電路故障按圖2-2接線，此時開關(guān)k投向r5（330）側(cè).任意按下某個故障設(shè)置按鍵，重復(fù)實驗內(nèi)容的測量.數(shù)據(jù)記入表2-4中，將故障原因分析及判斷依據(jù)填入表2-5。表 24 故障電路的實驗數(shù)據(jù)測量項目實驗內(nèi)容u1、u2共同作用u1(v）u2(v）i1(ma）i2(ma)i3（ma)uab(v)ucd（v)uad（v

10、）ude（v）uf a(v）故 障 一12。086。0403.263。263。26-1.061.63010.34故 障 二12.056.0711.674.3516.02-4。35-1.4205.975。97故 障 三12。036.027.8107。8102.023。983。983.98表 25 故障電路的原因及判斷依據(jù) 原因和依據(jù)故障內(nèi)容故 障 原 因判 斷 依 據(jù)故障一fa之間開路i1=0 ；uf a=10。34 v故障二ad之間電阻短路uad = 0 ；i3 =16.02 ma 故障三cd之間電阻開路i2 = 0 ;uab = 0 ；ucd =2.02v五、實驗預(yù)習(xí)1。 實驗注意事項(1)

11、需要測量的電壓值，均以電壓表測量的讀數(shù)為準(zhǔn)。 u1、u2也需測量，不應(yīng)取電源本身的顯示值。(2）防止穩(wěn)壓電源兩個輸出端碰線短路。（3)用指針式電壓表或電流表測量電壓或電流時，如果儀表指針反偏，則必須調(diào)換儀表極性，重新測量.此時指針正偏，可讀得電壓或電流值。若用數(shù)顯電壓表或電流表測量，則可直接讀出電壓或電流值。但應(yīng)注意：所讀得的電壓或電流值的正確正、負(fù)號應(yīng)根據(jù)設(shè)定的電流參考方向來判斷。（4）儀表量程的應(yīng)及時更換。2. 預(yù)習(xí)思考題（1)根據(jù)圖21的電路參數(shù),計算出待測的電流i1、i2、i3和各電阻上的電壓值，記入表2-1中，以便實驗測量時,可正確地選定毫安表和電壓表的量程。答：基爾霍夫定律的計算值

12、根據(jù)基爾霍夫定律列方程如下：(1) i1 + i2 = i3 (kcl） (2) （510+510）i1 + 510 i3 = 6 （kvl） (3) （1000+330)i3 + 510 i3 = 12 (kvl） 由方程（1）、(2）、（3）解得：i1 = 0。00193a= 1.93 ma i2 = 0。00599a= 5。99 ma i3 = 0。00792a= 7.92maufa =5100.00193=0.98 vuab =10000.00599 =5.99vuad =5100.00792=4.04vude =5100。00193=0.98 vucd =330 0。00599 =1

13、.97v(2）實驗中,若用指針式萬用表直流毫安檔測各支路電流,在什么情況下可能出現(xiàn)指針反偏，應(yīng)如何處理？在記錄數(shù)據(jù)時應(yīng)注意什么？若用直流數(shù)字毫安表進(jìn)行測量時,則會有什么顯示呢？答：指針式萬用表萬用表作為電流表使用,應(yīng)串接在被測電路中。并注意電流的方向。即將紅表筆接電流流入的一端(“端),黑表筆接電流流出的一端（“”端）。如果不知被測電流的方向，可以在電路的一端先接好一支表筆，另一支表筆在電路的另端輕輕地碰一下，如果指針向右擺動，說明接線正確；如果指針向左擺動（低于零點，反偏),說明接線不正確，應(yīng)把萬用表的兩支表筆位置調(diào)換。記錄數(shù)據(jù)時應(yīng)注意電流的參考方向。若電流的實際方向與參考方向一致，則電流取

14、正號 ,若電流的實際方向與參考方向相反，則電流取負(fù)號。若用直流數(shù)字毫安表進(jìn)行測量時，則可直接讀出電流值。但應(yīng)注意:所讀得電流值的正、負(fù)號應(yīng)根據(jù)設(shè)定的電流參考方向來判斷.(3）實驗電路中，若有一個電阻器改為二極管，試問疊加原理的疊加性與齊次性還成立嗎？為什么？答： 電阻改為二極管后，疊加原理不成立。因為二極管是非線性元件，含有二極管的非線性電路，不符合疊加性和齊次性.六、實驗報告1. 根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，選定實驗電路圖2。1中的結(jié)點a,驗證kcl的正確性。答：依據(jù)表2-1中實驗測量數(shù)據(jù)，選定結(jié)點a，取流出結(jié)點的電流為正。通過計算驗證kcl的正確性。i1 = 2。 08 ma i2 = 6。 38 ma

15、 i3 = 8。 43ma即 結(jié)論： i3i1 i2 = 0 , 證明基爾霍夫電流定律是正確的。2。 根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，選定實驗電路圖2。1中任一閉合回路，驗證kvl的正確性。答：依據(jù)表2-1中實驗測量數(shù)據(jù)，選定閉合回路adefa,取逆時針方向為回路的繞行方向電壓降為正。通過計算驗證kvl的正確性. uad = 4。02 v ude = 0。 97 v ufa= 0。 93 v u1= 6. 05v 結(jié)論: ， 證明基爾霍夫電壓定律是正確的。同理，其它結(jié)點和閉合回路的電流和電壓,也可類似計算驗證。電壓表和電流表的測量數(shù)據(jù)有一定的誤差，都在可允許的誤差范圍內(nèi)。3. 根據(jù)實驗數(shù)據(jù),驗證線性電路的疊加性

16、與齊次性。答：驗證線性電路的疊加原理：(1)驗證線性電路的疊加性依據(jù)表 22的測量數(shù)據(jù)，選定電流i1 和電壓uab 。通過計算，驗證線性電路的疊加性是正確的。驗證電流i1 ：u1單獨作用時： i1 （u1單獨作用) = 8.69mau2單獨作用時:i1（u2單獨作用） = 1.19mau1、u2共同作用時：i1 （u1、u2共同作用）= 7.55ma即 結(jié)論：i1 （u1、u2共同作用）= i1 （u1單獨作用）+ i1（u2單獨作用）驗證電壓uab：u1單獨作用時:uab（u1單獨作用) = 2。 42 vu2單獨作用時：uab(u2單獨作用） = - 3.59vu1、u2共同作用時:uab

17、（u1、u2共同作用)= 1。16v即 結(jié)論:uab（u1、u2共同作用）= uab（u1單獨作用）+ uab（u2單獨作用)因此線性電路的疊加性是正確的.（2)驗證線性電路的齊次性依據(jù)表 22的測量數(shù)據(jù),選定電流i1 和電壓uab 。通過計算，驗證線性電路的齊次性是正確的。驗證電流i1 ：u2單獨作用時：i1（u2單獨作用) = 1.19ma2u2單獨作用時：i1 （2u2單獨作用）= - 2. 39ma即 結(jié)論：i1 (2u2單獨作用）= 2 i1（u2單獨作用）驗證電壓uab:u2單獨作用時：uab（u2單獨作用） = - 3. 59 v2u2單獨作用時:uab（u2單獨作用） = 7。

18、 17v結(jié)論:uab(2u2單獨作用）= 2 uab（u2單獨作用)因此線性電路的齊次性是正確的。同理,其它支路電流和電壓,也可類似計算.證明線性電路的疊加性和齊次性是正確的.（3）對于含有二極管的非線性電路,表2-3中的數(shù)據(jù)。通過計算，證明非線性電路不符合疊加性和齊次性。4。 實驗總結(jié)及體會。附:（1）基爾霍夫定律實驗數(shù)據(jù)的相對誤差計算同理可得： ；;；;；;；由以上計算可看出：i1、i2、i3 及uab 、ucd誤差較大。（2)基爾霍夫定律實驗數(shù)據(jù)的誤差原因分析產(chǎn)生誤差的原因主要有：1）電阻值不恒等電路標(biāo)出值，以510電阻為例，實測電阻為515，電阻誤差較大。2）導(dǎo)線連接不緊密產(chǎn)生的接觸誤

19、差。3）儀表的基本誤差。(3)基爾霍夫定律實驗的結(jié)論數(shù)據(jù)中絕大部分相對誤差較小，基爾霍夫定律是正確的。附：疊加原理的驗證實驗小結(jié)（1）測量電壓、電流時,應(yīng)注意儀表的極性與電壓、電流的參考方向一致,這樣紀(jì)錄的數(shù)據(jù)才是準(zhǔn)確的.（2）在實際操作中，開關(guān)投向短路側(cè)時，測量點f延至e點，b延至c點，否則測量出錯。（3)線性電路中，疊加原理成立，非線性電路中，疊加原理不成立。功率不滿足疊加原理。結(jié)尾處，小編送給大家一段話。米南德曾說過,“學(xué)會學(xué)習(xí)的人，是非常幸福的人”.在每個精彩的人生中，學(xué)習(xí)都是永恒的主題。作為一名專業(yè)文員教職，我更加懂得不斷學(xué)習(xí)的重要性，“人生在勤，不索何獲”，只有不斷學(xué)習(xí)才能成就更好

20、的自己。各行各業(yè)從業(yè)人員只有不斷的學(xué)習(xí)，掌握最新的相關(guān)知識，才能跟上企業(yè)發(fā)展的步伐，才能開拓創(chuàng)新適應(yīng)市場的需求.本文檔也是由我工作室專業(yè)人員編輯，文檔中可能會有錯誤，如有錯誤請您糾正，不勝感激！at the end, xiao bian gives you a passage。 minand once said， people who learn to learn are very happy people.”. in every wonderful life, learning is an eternal theme. as a professional clerical and teaching position, i understand the importance of conti