基爾霍夫定律實(shí)驗(yàn)報(bào)告

1、基爾霍夫定律實(shí)驗(yàn)報(bào)告通過試驗(yàn)可以加深對該學(xué)問的理解，那么，下面是小編給大家收拾的基爾霍夫定律試驗(yàn)報(bào)告，供大家閱讀參考?；鶢柣舴蚨稍囼?yàn)報(bào)告1一、試驗(yàn)?zāi)康?1)加深對基爾霍夫定律的理解。(2)學(xué)習(xí)驗(yàn)證定律的辦法和儀器儀表的正確用法。二、試驗(yàn)原理及解釋基爾霍夫定律是集總電路的基本定律，包括電流定律(kcl)和電壓定律(kvl)。基爾霍夫定律規(guī)定了電路中各支路電流之間和各支路電壓之間必需聽從的約束關(guān)系，無論電路元件是線性的或是非線性的，時(shí)變的或是非時(shí)變的，只要電路是集總參數(shù)電路，都必需聽從這個(gè)約束關(guān)系。(1)基爾霍夫電流定律(kcl)。在集總電路中，任何時(shí)刻，對任一節(jié)點(diǎn)，全部支路電流的代數(shù)和恒等于零

2、，即∑i=0。通常商定：流出節(jié)點(diǎn)的支路電流取正號，流入節(jié)點(diǎn)的支路電流取負(fù)號。(2)基爾霍夫電壓定律(kvl)。在集總電路中，任何時(shí)刻，沿任一回路全部支路電壓的代數(shù)和恒等于零，即沿任—回路有∑u=0。在寫此式時(shí)，首先需要隨意指定一個(gè)回路繞行的方向。凡電壓的參考方向與回路繞行方向全都者，取+號;電壓參考方向與回路繞行方向相反者，取一號。(3)kcl和kvl定律適用于任何集總參數(shù)電路，而與電路中的元件的性質(zhì)和參數(shù)大小無關(guān)，不管這些元件是線性的、非線性的、含源的、無源的、時(shí)變的、非時(shí)變的等，定律均適用。三、試驗(yàn)儀器儀表四、試驗(yàn)內(nèi)容及辦法步驟(1)驗(yàn)證

3、(kcl)定律，即∑i=0。分離在自行設(shè)計(jì)的電路或參考的電路中，任選一個(gè)節(jié)點(diǎn)，測量流入流出該節(jié)點(diǎn)的各支路電流數(shù)值和方向，記入附本表1-1表1-5中并舉行驗(yàn)證。參考電路見圖1-1、圖1-2、圖1-3所示。(2)驗(yàn)證(kvl)定律，即∑u=0。分離在自行設(shè)計(jì)的電路或參考的電路中任選一網(wǎng)孔(回路)，測量網(wǎng)孔內(nèi)全部支路的元件電壓值和電壓方向，對應(yīng)記入表格并舉行驗(yàn)證。參考電路見圖1-3。五、測試記錄表格表1-1 線 性 對 稱 電 路表1-2 線 性 對 稱 電 路表1-3 線 性 不 對 稱 電 路表1-4 線 性 不 對 稱 電 路表1-5 線 性 不 對 稱 電 路

4、注：1、usa、usb電源電壓按照試驗(yàn)時(shí)選用值填寫。2、u、i、r下標(biāo)均按照自擬電路參數(shù)或選用電路參數(shù)對應(yīng)填寫。指導(dǎo)老師簽字：_ 年 月 日六、試驗(yàn)注重事項(xiàng)(1)自行設(shè)計(jì)的電路，或挑選的任一參考電路，接線后需經(jīng)老師檢查同意后再舉行測量。(2)測量前，要先在電路中標(biāo)明所選電路及其節(jié)點(diǎn)、支路和回路的名稱。(3)測量時(shí)一定要注重電壓與電流方向，并標(biāo)出+、一號，由于定律的驗(yàn)證是代數(shù)和相加。 (4)在測試記錄表格中，填寫的電路名稱與各參數(shù)應(yīng)與試驗(yàn)中實(shí)際選用的標(biāo)號對應(yīng)。七、預(yù)習(xí)及思量題(1)什么是基爾霍夫定律，包括兩個(gè)什么定律? (2)基爾霍夫定律適用于什么性質(zhì)元件的電路?基爾霍夫定律試驗(yàn)報(bào)告2一、試驗(yàn)?zāi)?/p>

5、的(1)加深對戴維南定理和諾頓定理的理解。 (2)學(xué)習(xí)戴維南等效參數(shù)的各種測量辦法。 (3)理解等效置換的概念。(4)學(xué)習(xí)直流穩(wěn)壓電源、萬用表、直流電流表和電壓表的正確用法辦法。二、試驗(yàn)原理及解釋(1)戴維南定理是指—個(gè)含自立電源、線性電阻和受控源的一端口，對外電路來說，可以用一個(gè)電壓源和一個(gè)電阻的串聯(lián)組合來等效置換。此電壓源的電壓等于該端口的開路電壓uoc，而電阻等于該端口的所有自立電源置零后的輸入電阻，如圖2-l所示。這個(gè)電壓源和電阻的串聯(lián)組合稱為戴維南等效電路。等效電路中的電阻稱為戴維南等效電阻req。所謂等效是指用戴維南等效電路把有源一端口網(wǎng)絡(luò)置換后，對有源端口(1

6、-1&39; )以外的電路的求解是沒有任何影響的，也就是說對端口l-1&39;以外的電路而言，電流和電壓仍然等于置換前的值。外電路可以是不同的。(2)諾頓定理是戴維南定理的對偶形式，它指出一個(gè)含自立電源、線性電阻和受控源的一端口，對外電路來說，可以用一個(gè)電流源和電導(dǎo)的并聯(lián)組合來等效置換，電流源的電流等于該一端口的短路電流isc，而電導(dǎo)等于把該—端口的所有自立電源置零后的輸入電導(dǎo)geq=1/req，見圖2-l。(3)戴維南—諾頓定理的等效電路是對外部特性而言的，也就是說不管是時(shí)變的還是定常的，只要含源網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部除自立的電源外都是線性元件，上述

7、等值電路都是正確的。圖2-1 一端口網(wǎng)絡(luò)的等效置換(4)戴維南等效電路參數(shù)的測量辦法。開路電壓uoc的測量比較容易，可以采納電壓表挺直測量，也可用補(bǔ)償法測量;而對于戴維南等效電阻req的取得，可采納如下方：網(wǎng)絡(luò)含源時(shí)用開路電壓、短路電流法，但對于不允許將外部電路挺直短路的網(wǎng)絡(luò)(例如有可能因短路電流過大而損壞網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部器件時(shí))不能采納此法;網(wǎng)絡(luò)不含源時(shí)，采納伏安法、半流法、半壓法、挺直測量法等。三、試驗(yàn)儀器儀表四、試驗(yàn)內(nèi)容及辦法步驟(一)計(jì)算與測量有源一端口網(wǎng)絡(luò)的開路電壓、短路電流(1)計(jì)算有源一端口網(wǎng)絡(luò)的開路電壓uoc(u11&39;)、短路電流isc(i11&39;)按照附本表

8、2-1中所示的有源一端口網(wǎng)絡(luò)電路的已知參數(shù)，舉行計(jì)算，結(jié)果記入該表。(2)測量有源一端口網(wǎng)絡(luò)的開路電壓uoc，可采納以下幾種辦法：1)挺直測量法。挺直用電壓表測量有源一端口網(wǎng)絡(luò)1-1&39;端口的開路電壓，見圖2-2電路，結(jié)果記入附本表2-2中。圖2-2 開路電壓、短路電流法 圖2-3 補(bǔ)償法二、補(bǔ)償法三2)間接測量法。又稱補(bǔ)償法，實(shí)質(zhì)上是推斷兩個(gè)電位點(diǎn)是否等電位的辦法。因?yàn)橛梅▋x表和監(jiān)視的辦法不同，又分為補(bǔ)償法一、補(bǔ)償法二、補(bǔ)償法三。補(bǔ)償法一：用發(fā)光管推斷等電位的辦法，利用對兩個(gè)正反銜接的發(fā)光管的亮與不亮的挺直觀看，舉行發(fā)光管兩端是否臨近等電位的推斷?？勺孕性O(shè)計(jì)電路。此種辦法直觀、容

9、易、易行又好玩味，但不夠精確。可與電壓表、毫伏表和電流表協(xié)作用法。詳細(xì)操作辦法，留給學(xué)生自行考慮選作。補(bǔ)償法二：用電壓表推斷等電位。如圖2-3所示，把有源一端口網(wǎng)絡(luò)端口的1&39;與外電路的2&39;端連成一個(gè)等位點(diǎn);us兩端外加電壓，起始值小于開路電壓ull&39;短接電位器rw和發(fā)光管d1、d2，這樣可保證外加電壓us正端2與有源一端口開路電壓正端1挺直相對，然后把電壓表接到1、2兩端后，再舉行這兩端的電位比較。經(jīng)過調(diào)整外加電源us的輸出電壓壓，調(diào)到1、2兩端所接電壓表指示為零時(shí)，即解釋1端與2端等電位，再把l、2端斷開后，測外加電源us的電壓值，即等于有源一端口網(wǎng)

10、絡(luò)的開路電壓uoc，此值記入附本表2-2中。補(bǔ)償法三:用電流表或檢流計(jì)推斷等電位的辦法，條件與辦法同上，當(dāng)調(diào)到l、2兩端所接電壓表指示為零時(shí)，再換電流表或檢流計(jì)接到l、2兩端上，見圖2-3。微調(diào)外加電源us的電壓使電流表或檢流計(jì)指示為0(注重普通電源電壓調(diào)量很小)，再斷開電流表或檢流計(jì)后，用電壓表去測外加電源us的電壓值，應(yīng)等于 uoc，此結(jié)果對應(yīng)記入附本表2-2。此辦法比用電壓表找等電位的辦法更精確，但為了防止被測兩端1、2間電位差過大會損壞電流表，所以一定要在電壓表指示為零后，再把電流表或檢流計(jì)換接上。以上辦法中，補(bǔ)償法一測量結(jié)果誤差較大，補(bǔ)償法三測量結(jié)果較為精確，但也與電流表敏捷度有關(guān)。

11、(二)計(jì)算與測量有源一端口網(wǎng)絡(luò)的等效電阻req(1)計(jì)算有源一端口網(wǎng)絡(luò)的等效電阻req。當(dāng)一端口網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部無源時(shí)(把雙刀雙投開關(guān)k1合向短路途)，計(jì)算有源一端口網(wǎng)絡(luò)的等效電阻尺req。電路參數(shù)見附本表2-1中，把計(jì)算結(jié)果記入該表中。(2)測量有源一端口網(wǎng)絡(luò)的等效電阻只req。 可按照一端口網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部是否有源，分離采納如下辦法測量：1)開路電壓、短路電流法。當(dāng)一端口網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部有源時(shí)(把雙刀雙投開關(guān)k1合向電源側(cè))，見圖2-2所示，usn=30v不變，測量有源一端口網(wǎng)絡(luò)的開路電壓和短路電流isc。把電流表接l-1&39;端舉行短路電流的測量。測前要按照短路電流的計(jì)算挑選量程，并注重電流表極性和實(shí)

12、際電流方向，測量結(jié)果記入附本表2-3，計(jì)算等效電阻req。2)伏安法。當(dāng)一端口網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部無源時(shí)(把雙刀雙投開關(guān)kl合向短路途側(cè))，囫圇一端口網(wǎng)絡(luò)可看成一個(gè)電阻，此電阻值大小可通過在一端口網(wǎng)絡(luò)的端口外加電壓，測電流的辦法得出，見圖2-4。詳細(xì)操作辦法是外加電壓接在us兩端，再把l&39;、2&39;兩端相連，把發(fā)光管和電位器rw短接，電流表接在1、2兩端，此時(shí)一端口網(wǎng)絡(luò)等效成一個(gè)負(fù)載與外加電源us構(gòu)成回路，us電源電壓從0起調(diào)到使電壓表指示為1ov時(shí)，電流is2與電壓值記入附本表2-3，并計(jì)算一端口網(wǎng)絡(luò)等效電阻req=us/is2。圖2-4 伏安法 圖2-5 半流法3)半流法。條件

13、同上，只是在上述電路中再串進(jìn)一個(gè)可調(diào)電位器rw(去掉rw短接線)如圖2-5所示，外加電源us電壓10v不變。當(dāng)調(diào)rw使電流表指示為伏安法時(shí)電流表的指示的一半時(shí)，即i&39;s2=is2/2，此時(shí)電位器rw的值等于一端口網(wǎng)絡(luò)等效電阻req，斷開電流表和外加電源us，測rw值就等于是及req，結(jié)果記入附本表2-3。4)半壓法。半壓法容易、有用，測試條件同上，見圖2-6。把1、2兩端挺直相連，外加電源us=10v，調(diào)rw使urw=(1/2)us時(shí)，解釋rw值即等于一端口網(wǎng)絡(luò)等效電阻req，斷開外接電源us，再測量rw的值，結(jié)果記入附本表2-3。5)挺直測量法。當(dāng)一端口網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部無源時(shí)，如圖2-

14、7所示，可用萬用表歐姆檔測量或直流電橋挺直測量1-1&39;兩端電阻req (此種辦法只適用于中值、純電阻電路)，測試結(jié)果記入附本表2-3中。圖2-6 半壓法 圖2-7 挺直測量法解釋：以上各辦法測出的值均記入附本表2-3中，計(jì)算后舉行比較，并分析推斷結(jié)果是否正確。 (3)驗(yàn)證戴維南定理，理解等效概念：1)戴維南等效電路外接負(fù)載。如圖2-8(a)所示，首先組成一個(gè)戴維南等效電路，即用外電源us(其值調(diào)到附本表2-2用挺直測量法測得的uoc值)與戴維南等效電阻r5=req相串后，外接r5=100ω的負(fù)載，然后測電阻r6兩端電壓ur6和流過r6的電流值ir6，記入附本表

15、2-4。圖2-8 驗(yàn)證戴維南定理(a)戴維南等效電路端口負(fù)載r6;(b)n網(wǎng)絡(luò)的端口接負(fù)載r62)n有源網(wǎng)絡(luò)1-1&39;端口外接負(fù)載。如圖2-8(b)所示，同樣接r6=100ω的負(fù)載，測電壓ur6與電流ir6，結(jié)果記入附本表2-4中，與1)測試結(jié)果舉行比較，驗(yàn)證戴維南定理(4)驗(yàn)證諾頓定理，理解等效概念：1)諾頓等效電路外接負(fù)載。如圖2-9(a)所示，首先組成一個(gè)諾頓等效電路，即用外加電流源is(其值調(diào)到附本表2-3中開路電壓、短路電流法測得的短路電流isc值)與戴維南等效電阻r5=req并后，外接r6=100ω的負(fù)載，然后測電阻r6兩端電壓u

16、r6和流過r6的電流值ir6，記入本表2-5。采納此辦法時(shí)注重，因?yàn)殡娏髟床荒荛_路，詳細(xì)操作要在老師詳細(xì)指導(dǎo)下舉行，否則極易損壞電流源。圖2-9 驗(yàn)證諾頓定理等效電路(a)諾頓等效電路端口接負(fù)載r6;(b)n網(wǎng)絡(luò)的端口接負(fù)載r62)與上述(3)之2)中的測試結(jié)果舉行比較，參閱圖2-8(b)，驗(yàn)證諾頓定理。五、測試記錄表2-1 戴維南等效參數(shù)計(jì)算表2-2 等效電壓源電壓uoc測量結(jié)果表2-3 戴維南等效電阻req測量(計(jì)算)結(jié)果表2-4 驗(yàn)證戴維南定理指導(dǎo)老師簽字： 年 月 日六、試驗(yàn)注重事項(xiàng)(1)usn是n網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的電源，us是外加電源，接線時(shí)極性位置，電壓值不要弄錯。(2)此試驗(yàn)是用多種辦法驗(yàn)證比較，測量中一定要胸有成竹，注重各種辦法的特點(diǎn)、區(qū)分，決不模糊，否則無法舉行比較，試驗(yàn)也將失去意義。(3)發(fā)光管是用作挺直觀看電路中有否電流、電流的方向及推斷兩點(diǎn)是否臨近等電位用。但因發(fā)光管是非線性元件