基爾霍夫和疊加定理

1、實驗四實驗四 基爾霍夫定律和疊加定理基爾霍夫定律和疊加定理實驗?zāi)康膶嶒災(zāi)康?.驗證基爾霍夫定律和疊加定理。2.正確使用直流穩(wěn)壓電源。學(xué)會用電流插頭，插座測量各支路電流的方法。3.加深對基爾霍夫定律和疊加定理的內(nèi)容和使用范圍的理解。實驗原理實驗原理基爾霍夫定律是分析與計算電路的基本定律。該定律說明了電路中任一節(jié)點各支路電流之間和任一回路各部分電壓之間的相互關(guān)系。由于電路中任一節(jié)點均不能堆積電荷，流入任一節(jié)點電流之和必定等于流出該節(jié)點電流之和;對任一閉合回路而言，電路中電位升應(yīng)等于電位降。疊加原理是線性電路的一個重要定理。在有多個獨立源共同作用的線性電路中，通過每一個元件的電流或其兩端的電壓，都可

2、以看成由每一個獨立源單獨作用時在該元件上所產(chǎn)生的電流或電壓的代數(shù)和。由于功率是電壓或電流的二次函數(shù)，因此疊加定理不能用來直接計算功率，例如 ：/111/222/333IIIIIIIII/2/211111RPI RIR線性電路的齊次性是指當(dāng)激勵信號（某獨立源的值）增加或減少K倍時，電路的響應(yīng)（即在電路其他各電阻元件上所建立的電流和電壓值）也將增加或減小K倍。實驗設(shè)備實驗設(shè)備1.電工實驗裝置（DG011)一臺2.直流毫安表 一只 3.直流電壓表 一臺4.恒壓源（6V，12V，030V） 實驗步驟和內(nèi)容實驗步驟和內(nèi)容1.打開直流電壓源，調(diào)節(jié)輸出電壓，使第一路輸出端電壓E110V；第二路輸出端電壓E2

3、6V，（須用直流電壓表重新測定），斷開電源開關(guān)待用。按圖2-1接線，經(jīng)教師檢查線路后，再接通電源開關(guān)。2.測量E1, E2同時作用和分別單獨作用時的各支路電流,并將數(shù)據(jù)記入表2-2中。3. 測定各元件上的電壓，將數(shù)據(jù)記入表2.3.1中。表表2.3.1I1(mA )I2(ma)I3(ma)驗證I1+I2+I3=0節(jié)點b驗證I1+I2+I3=0Uab Ubc UbdUdaUcd回路abcda回路abda實驗線路如圖所示實驗線路如圖所示實驗步驟：實驗步驟：1.按圖2-1接線。其中c1,c2,c3是電流插口，k1,k2是雙刀開關(guān)。先將k1,k2合向短路路線一邊，調(diào)節(jié)穩(wěn)壓電源，使E1=10V,E2=6V

4、,再把k1,k2合向電源一邊。測得個支路電流，電壓，將數(shù)據(jù)記錄表2.3.2中。表表2.3.2實驗步驟：實驗步驟：1. 令E2電源單獨作用時（將開關(guān)K1投向短路側(cè)，開關(guān)K2投向E2側(cè)），重復(fù)實驗步驟2的測量和記錄。2. 令E1和E2共同作用時（開關(guān)K1和K2分別投向E1和E2側(cè)），重復(fù)上述的測量和記錄。3. 將E2的數(shù)值調(diào)至12V，重復(fù)上述3項的測量并記錄。4. 將R5換成一只二極管1N4007（即將開關(guān)K3投向二極管D側(cè)），重復(fù)15的測量過程，數(shù)據(jù)記入表2.3.3中。表表2.3.3實驗注意事項實驗注意事項1. 疊加原理中E1,E2分別單獨作用，在實驗中應(yīng)如何操作？可否直接將不作用的電源（E1或E2）置零（短接）？2. 實驗電路中，若有一個電阻器改為二極管，試問疊加原理的迭加性與齊次性還成立嗎？為什么？3. 用實驗數(shù)據(jù)驗證支路的電流是否符合疊加原理，并對實驗誤差進(jìn)行適當(dāng)分析。4. 用實測電流值、電阻值計算電阻R3所消耗的功率為多少？能否直接用疊加原理計算？試用具體數(shù)值說明。5. 用電流插頭測量各支路電流時，應(yīng)注意儀表的極性及數(shù)據(jù)表格中“，”號的記錄。6. 注意儀表量程的及時更換。實驗報告要求實驗報告要求1.根據(jù)實驗數(shù)據(jù)表格，進(jìn)行分析、比較、歸納、總結(jié)實驗結(jié)論，即驗證線性電路的疊加性與齊次性