疊加定理與基爾霍夫定律,電位的實(shí)驗(yàn)報(bào)告

1、實(shí)驗(yàn)一疊加定理、基爾霍夫定律與電位的研究一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康挠脤?shí)驗(yàn)的方法驗(yàn)證疊加定理和基爾霍夫定律以提高對(duì)兩定理的理解和應(yīng)用能力。通過(guò)實(shí)驗(yàn)加深對(duì)電位、電壓與參考點(diǎn)之間關(guān)系的理解。通過(guò)實(shí)驗(yàn)加深對(duì)電路參考方向的掌握和運(yùn)用能力。二、必備知識(shí)疊加定理：對(duì)于一個(gè)具有唯一解的線性電路，由幾個(gè)獨(dú)立電源共同作用所形成的各 支路電流或電壓，等于各個(gè)獨(dú)立電源單獨(dú)作用時(shí)在相應(yīng)支路中形成的電流或電壓的代數(shù)和。 不作用的電壓源所在的支路應(yīng)（移開(kāi)電壓源后）短路，不作用的電流源所在的支路應(yīng)開(kāi)路?；鶢柣舴螂娏鳌㈦妷憾桑涸谌我粫r(shí)刻，流出（流入）集中參數(shù)電路中任一節(jié)點(diǎn)電 流的代數(shù)和等于零；集中參數(shù)電路中任一回路上全部組件端對(duì)電壓代數(shù)和

2、等于零。電位與電壓：電路中的參考點(diǎn)選擇不同，各節(jié)點(diǎn)的電位也相應(yīng)改變，但任意兩點(diǎn)的 電壓（電位差）不變，即任意兩點(diǎn)的電壓與參考點(diǎn)的選擇無(wú)關(guān)。三、預(yù)習(xí)要求復(fù)習(xí)實(shí)驗(yàn)中所用到的相關(guān)定理、定律和有關(guān)概念，領(lǐng)會(huì)其基本要點(diǎn)。通過(guò)觀看電路實(shí)驗(yàn)常用儀器儀表使用方法簡(jiǎn)介光盤(pán)，預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)中所用到的實(shí)驗(yàn) 儀器的使用方法及注意事項(xiàng)。根據(jù)實(shí)驗(yàn)電路計(jì)算所要求測(cè)試的理論數(shù)據(jù)，填入表中。寫(xiě)出完整的預(yù)習(xí)報(bào)告。四、實(shí)驗(yàn)儀器DF1731SL2A 型直流電壓源一臺(tái)HY1770型直流電流源一臺(tái)VC97型數(shù)字萬(wàn)用表一塊C65型直流電流表一塊電流插座三個(gè)電流插頭一個(gè)100Q、190Q、450Q滑線電阻各一只五、實(shí)驗(yàn)任務(wù)驗(yàn)證疊加定理（1）將電壓

3、源的輸出電壓US調(diào)至10V， （用萬(wàn)用表直流電壓檔測(cè)定），電流源的輸 出電流IS調(diào)至20mA （用直流毫安表測(cè)定）， 然后關(guān)閉電源，待用。按圖1.1所示連接實(shí)驗(yàn)電路，也可自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路。圖1.1疊加定驗(yàn)證電路按以下三種情況進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：電壓源與電流源共同作用；電壓源單獨(dú)作用，電流源不 作用；電流源單獨(dú)作用，電壓源不作用。分別測(cè)出各電阻上的電壓和各支路的電流填入表 1.1中。最后計(jì)算出疊加結(jié)果，驗(yàn)證是否符合疊加定理。表1.1疊加定理驗(yàn)證數(shù)據(jù)測(cè)量值計(jì)算值U1/VU2/VI1/mAI2/mAU1/VU2/VI1/mAI2/mAUS與IS共同作用US單獨(dú)作用IS單獨(dú)作用Us + Is疊加結(jié)果注意事項(xiàng):電

4、壓源不作用時(shí)，應(yīng)關(guān)掉電壓源，移開(kāi)，將該支路短路。電流源不作用時(shí)，應(yīng)關(guān)掉電流源，將該支路真正開(kāi)路，電流源的流出端為電流 源的正級(jí)。當(dāng)電流表反偏時(shí)，將電流插座或電流表兩接線換接，電流表讀數(shù)前加負(fù)號(hào)。電流插座有方向，約定紅色接線柱為電流的流入端，接電流表量程選擇端，黑 色接線柱為電流的流出端，接電流表的負(fù)極。實(shí)驗(yàn)前應(yīng)根據(jù)所選參數(shù)理論計(jì)算所測(cè)數(shù)據(jù)，為方便讀取，各支路電流應(yīng)大于5mA，c圖1.2基爾霍夫定律驗(yàn)證電路否則應(yīng)改變電路參數(shù)。驗(yàn)證基爾霍夫定律與電位(1)按圖1.2連接實(shí)驗(yàn)電路，選擇 節(jié)點(diǎn)a驗(yàn)證基爾霍夫電流定律(KCL), 也可自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路。其中A1、A2、 A3，代表電流插座。表1.2驗(yàn)證K

5、CL數(shù)據(jù)測(cè)量值I1/ mAI2/ mAI3/ mA mA計(jì)算值注意事項(xiàng)：所測(cè)電流值的正負(fù)號(hào)，應(yīng)根據(jù)電流的實(shí)際流向與參考方向的關(guān)系來(lái)確定，而 約束方程E 0 = 11 - 12 + 13中I前邊的正負(fù)號(hào)是由基爾霍夫電流定律根據(jù)電流的參考方向確定的。（2）選擇abca和acda兩個(gè)網(wǎng)孔，驗(yàn)證基爾霍夫電壓定律（KVL）：表1.3驗(yàn)證KVL數(shù)據(jù)回路1(abca)_Ubc_UcaZ U /V測(cè)量值計(jì)算值回路2(acda)UaUacUcdZ U /V測(cè)量值計(jì)算值注意事項(xiàng)：可按表格中給定的回路參考方向，也可自行規(guī)定參考方向進(jìn)行測(cè)量。（3）分別以節(jié)點(diǎn)b和d為參考點(diǎn)，測(cè)量abcd各節(jié)點(diǎn)電位，計(jì)算端對(duì)電壓值。表1.4不同參考點(diǎn)的電位與電壓參考節(jié)點(diǎn)測(cè)量值/V計(jì)算值/VV匕VVdU bUbLU dUddUUbdbacabbccddaacd注意事項(xiàng)：當(dāng)參考點(diǎn)選定后，節(jié)點(diǎn)電壓便隨之確定，這是節(jié)點(diǎn)電壓的單值性；當(dāng)參考點(diǎn) 改變時(shí)，各節(jié)點(diǎn)電壓均改變相同量值，這是節(jié)點(diǎn)電壓的相對(duì)性。但各節(jié)點(diǎn)間電壓的大小和極 性應(yīng)保持不變。六、實(shí)驗(yàn)