實驗一基爾霍夫定律2(KVLKCL)P38

1、實驗名稱：基爾霍夫定律（KVL、KCL）教材名稱：電工電子實驗技術(shù)（上冊） 頁碼：P38實驗?zāi)康模?.熟練使用萬用表，了解各檔位特點 2.驗證基爾霍夫定律 3.加深電位和電位差的概念 4.學(xué)會用multisim軟件進行仿真。實驗原理：圖2.2.1是實驗電路，它有6條支路，4個節(jié)點，3個網(wǎng)孔和7個回路。根據(jù)KCL可知，匯集在電路任一節(jié)點的電流的代數(shù)和等于零。由KVL可知，沿電路任一閉合回路循行一周電壓的代數(shù)和為零。本實驗驗證匯集于節(jié)點c的電流的代數(shù)和以及回路 agfdcba 和 agehcba回路電壓的代數(shù)和為零。實驗的第二部分分別以 e，a，c為參考點，測量其余各點的電位，并依次計算各節(jié)點間的

2、電位差。加深理解電位和電位差的概念。圖2.2.2的 (a)，(b) 分別為圖2. 2.1電路中電位器RP的電路圖符號和結(jié)構(gòu)外形。ac 端是一個固定電阻，b 點是電阻上的可調(diào)動點，由轉(zhuǎn)動軸控制。當反時針旋轉(zhuǎn)到底時，ab間電阻為零，bc間電阻等于ac間電阻； 順時針旋轉(zhuǎn)到底時，bc間電阻為零，ab間電阻等于ac間電阻。ab間和bc間電阻的分配關(guān)系由轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動后的位置確定。圖2.2.1 實驗電路abddfhegac(a)(b)圖2.2.2 電位器符號及結(jié)構(gòu)外形b實驗任務(wù)與步驟：1未接電路之前，檢測電位器及電阻,并將測量值記錄于表2.2.1中。2按圖2.2.1 電路接線，但不接電源，其中 ab，df，h

3、e 分別用短路線連接。調(diào)整電位器RP 時測量電位器fg 間的電阻Rfg，使其達到最小值(通常為零歐姆)。3測量ae 間電阻，是否與預(yù)習(xí)中的計算值相等，通常誤差不大于5%，否則接線或理論值計算有誤。Rae=163.94實驗板接通電源，調(diào)整Vs=5V(以萬用表直流5V檔測量為準)，依次測量直流電壓并將其值記錄于表2.2.1中。5驗證 Vaf+Vfc+Vca= 0 V， Vaf+Vfe+Vec+Vca= 0 V。理論上應(yīng)為零。表2.2.1RpR1R2R3R41K100200100200VafVfcVcaVfeVec1.50V0.80V-2.30V3.50V-2.70V6按表2.2.2要求測量和記錄各

4、點電位，并根據(jù)所測得電位計算電位差。參考點VaVcVdVe計VacVcdVceVade5.0V2.7V3.5V0.0V算2.3V-0.8V2.7V1.5Va0.0V-2.3V-1.5V-5.0V值2.3V-0.8V2.7V1.5Vc2.3V0.0V0.80V-2.7V2.3V-0.8V2.7V1.5V表 2.2.27去掉 ab、df、he 三根短路線。三塊萬用表均置直流250mA檔，替代三根短路線，一起接入相應(yīng)位置。注意接入時電表極性。測量 Iab=_23 _mA，Ifd=_ 4_mA，Ieh=_-27_mA。Multisim2001仿真儀表非理想，電流表內(nèi)阻20:Iab=_20.797 _m

5、A，Ifd=_ 3.861_mA，Ieh=_-24.658_mA。8驗證 Iab+Ifd+Ieh=_0_mA。 理論上應(yīng)等于零。9拆下萬用表，恢復(fù)原電路(接回三根短路線)。測量Vcf，并調(diào)整電位器RP使Vcf=0。10去掉df短路線。用直流電流最高靈敏度檔測量 Id f=_ 0_A。理論上Idf=0。實驗提示：一、注意事項1.如何正確使用萬用表歐姆檔位1）看測量選擇開關(guān)是否置于被測參數(shù)的量程檔位上2）選擇正確的檔位，并調(diào)零3）先粗略測一次，看指針偏轉(zhuǎn)情況，指針指示在中值電阻附近測量較準確4）測試中不能轉(zhuǎn)換量程開關(guān)，嚴禁帶電轉(zhuǎn)換開關(guān)5）不能用電流檔或歐姆檔測電壓6）不能帶電測量電阻7）注意被測電

6、阻是否連接在電路中，否則需從電路中斷開單獨測量2. 如何正確使用萬用表電流檔1）在測量低阻值支路的電流時，萬用表的接入對被測支路的電流影響較大。這是萬用表直流檔的等效內(nèi)阻造成的，使用中應(yīng)予以考慮。 電流檔各檔等效內(nèi)阻檔位靈敏度內(nèi)阻50uA0.1V2k2.5mA0.25V10025mA0.25V10250mA0.25V1 2）測量直流電流時，應(yīng)將萬用表串接在被測電路之中進行測量，并要求電流從紅色測試棒流入，黑色測試棒流出，否則指針反偏。3）測量之前應(yīng)估計被測電流的大小，置萬用表的測量選擇開關(guān)到“mA”的適當量程檔位。直流電流的量值在“VmA”刻度上讀出(與直流電壓共用刻度)，滿偏值 。討論題：1根據(jù)步驟2和5測得的數(shù)據(jù)，計算各支路電流， ，并與步驟8測得的數(shù)據(jù)進行比較，看哪組數(shù)據(jù)更接近電路中的實際值。本題的數(shù)據(jù)能否用于驗證KCL？為什么？答：根據(jù)步驟2和5測得的數(shù)據(jù)更接近電路中的實際值。本題的數(shù)據(jù)能用于驗證KCL。其原因是電壓檔位的內(nèi)阻大于大于被測電阻，所以測得的電壓值相當精確，計算得到的電流值也就更接近該支路的實際值。2.如果R1、R2、R3、R4的阻值均大于數(shù)十k，用步驟5的方法所測得的電壓值能否用于驗證KVL？為什么？答：由于此時電壓表的內(nèi)阻與被測電阻的阻值相差不大，使得測量的電壓值誤差很大（分流作用），所以這樣測