實(shí)驗(yàn)3基爾霍夫定律和疊加定理

1、課程名稱電路分析實(shí)驗(yàn)時(shí)間年 月 日班級(jí)姓名學(xué)號(hào)實(shí)驗(yàn)三基爾霍夫定律和疊加定理一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康耐ㄟ^實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證基爾霍夫定律和疊加定理的正確性。加深對(duì)參考方向的理解。二、原理說明基爾霍夫定律是電路的基本定律。測(cè)量某電路的各支路電流及每個(gè)元件兩端的電壓，應(yīng)能分別 滿足基爾霍夫電流定律（KCL）和電壓定律（KVL）。即對(duì)電路中的任一個(gè)節(jié)點(diǎn)而言，應(yīng)有NI = 0；對(duì)任 何一個(gè)閉合回路而言，應(yīng)有NU = 0。運(yùn)用上述定律時(shí)必須注意各支路或閉合回路中電流的正方向，此 方向可預(yù)先任意設(shè)定。線性電路中的一個(gè)非常重要的性質(zhì)是具有可疊加性。疊加原理指出，一個(gè)含有多個(gè)電源的線性 網(wǎng)絡(luò)中，它的各支路電流和電壓等于這些電源單獨(dú)或分

2、組作用（此時(shí)其余電源為零，即其它的電壓源 短路、電流源開路）之和。在線性網(wǎng)絡(luò)中，功率是電流和電壓的二次函數(shù)。一般而言，疊加定理不適 用于功率計(jì)算。三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備序號(hào)名 稱型號(hào)與規(guī)格數(shù)量備注1直流穩(wěn)壓電源0-30V可調(diào)二路2直流數(shù)字電壓表0-300V13直流數(shù)字毫安表0-500mA14迭加原理實(shí)驗(yàn)電路板1HE-12四、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)用電流插頭測(cè)量各支路電流時(shí)，或者用電壓表測(cè)量電壓降時(shí)，必須嚴(yán)格按設(shè)定的電流方向連接 儀表的正、負(fù)極性。當(dāng)使用指針式儀表測(cè)量時(shí)，若指針反偏，則必須調(diào)換儀表極性，重新測(cè)量方能獲 得讀數(shù)，但切記其前要加“-”號(hào)；使用數(shù)字（數(shù)顯）式儀表測(cè)量時(shí)，隨時(shí)都可直接讀出數(shù)值，包括“ + ”

3、、-”號(hào)。注意儀表量程的及時(shí)更換。實(shí)驗(yàn)中改接線路時(shí)，要關(guān)掉電源。電壓源置零時(shí)不可將穩(wěn)壓源短接。實(shí)驗(yàn)中電源置零的處理方法要正確：電流源為零即將電流源從線路中去掉；電壓源為零即將電 壓源從線路中去掉后在原所接的兩點(diǎn)用一根短路導(dǎo)線相連。切記：穩(wěn)壓源不可直接短接！五、預(yù)習(xí)思考題（該部分必須在實(shí)驗(yàn)前完成）疊加定理的使用條件是什么？實(shí)驗(yàn)電路中，若有一個(gè)電阻器改為二極管，試問疊加原理的迭加 性還成立嗎？為什么？ （2分）在疊加定理實(shí)驗(yàn)（實(shí)驗(yàn)線路見圖3-1 ）中，要令U1、U2分別單獨(dú)作用，應(yīng)如何操作？可否直接 將不作用的電源（U1或禹）短接置零？ （2分）1預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容中的相關(guān)部分，分別簡(jiǎn)述本實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證基爾霍

4、夫定律和疊加定理的方法和基本步驟。（6分）六、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1.基爾霍夫定律驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)線路如圖3-1所示，用HE-12掛箱的“基爾夫定律/疊加原理”線路。該實(shí)驗(yàn)線路箱系多個(gè) 實(shí)驗(yàn)通用，本次實(shí)驗(yàn)中將開關(guān)K1投向U1側(cè)、開關(guān)K2投向禹側(cè)、開關(guān)K3投向330Q側(cè)，三個(gè)故障按鍵均 不得按下。123(圖 2-1)將兩路直流穩(wěn)壓電源分別調(diào)準(zhǔn)輸出電壓值U = 6V、U2=12V后再接入電路。利用直流數(shù)字電壓表分別測(cè)取表1所要求的電壓值，計(jì)入表1。將電流插頭分別插入三條支路的三個(gè)電流插座中，測(cè)取表1所要求的電流值，計(jì)入表1。(表1)被測(cè)量U(V)U2(V)Uf(V)UJV)UJV)UJV)UJV)I1 (mA)I2(

5、mA)I3 (mA)2.疊加定理驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)線路如圖3-1所示，用HE-12掛箱的“基爾夫定律/疊加原理”線路。將兩路穩(wěn)壓源的輸出分別調(diào)節(jié)為6V和12V，接入。1和U2處。令U1電源單獨(dú)作用(將開關(guān)K1投向U1側(cè)，開關(guān)K2投向短路側(cè))。用直流數(shù)字電壓表和毫 安表(接電流插頭)測(cè)量各支路電流及各電阻元件兩端的電壓，數(shù)據(jù)記入表2。令U2電源單獨(dú)作用(將開關(guān)K1投向短路側(cè)，開關(guān)K2投向U2側(cè))，重復(fù)上述的測(cè)量和記錄， 數(shù)據(jù)記入表2。令U1和U2共同作用(開關(guān)K1和K2分別投向U1和U2側(cè))，重復(fù)上述的測(cè)量和記錄，數(shù)據(jù) 記入表2。將 (330Q )換成二極管1N4007 (即將開關(guān)K3投向二極管IN400

6、7側(cè))，重復(fù)(1) (4)的測(cè)量過程，數(shù)據(jù)記入表3。3(表2)測(cè)量項(xiàng)目Ua（V）Ub（v）Ud（V）Ujv)ude(v)I1(mA)I2(mA)I3(mA)U1單獨(dú)作用U2單獨(dú)作用U1、U2共同作用(表3)測(cè)量項(xiàng)目Ua(v)Ub(v)Ud(v)U (v)CDU (v) DEI1(mA)I2(mA)I3(mA)U1單獨(dú)作用U2單獨(dú)作用U1、U2共同作用實(shí)驗(yàn)完畢后應(yīng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求核對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，然后請(qǐng)教師審核（簽字）。教師簽字：七、實(shí)驗(yàn)總結(jié)1.根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，選定節(jié)點(diǎn)A,驗(yàn)證KCL的正確性，要求代入數(shù)據(jù)計(jì)算。（2分）2.根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，選定實(shí)驗(yàn)電路中的任一個(gè)閉合回路，驗(yàn)證KVL的正確性，要求代入數(shù)據(jù)計(jì)算。（2分）根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，驗(yàn)證疊加定理的正確性（要分別證