實(shí)驗(yàn)一 基爾霍夫定律的驗(yàn)證

實(shí)驗(yàn)一基爾霍夫定律的驗(yàn)證一．實(shí)驗(yàn)?zāi)康?．驗(yàn)證基爾霍夫定律，加深對(duì)基爾霍夫定律的理解。2．掌握直流電流表的使用以及學(xué)會(huì)用電流插頭、插座測量各支路電流的方法。3．學(xué)習(xí)檢查、分析電路簡單故障的能力。二．原理說明基爾霍夫定律：基爾霍夫電流定律和電壓定律是電路的基本定律，它們分別描述結(jié)點(diǎn)電流和回路電壓，即對(duì)電路中的任一結(jié)點(diǎn)而言，在設(shè)定電流的參考方向下，應(yīng)有ΣI＝0。一般流出結(jié)點(diǎn)的電流取負(fù)號(hào)，流入結(jié)點(diǎn)的電流取正號(hào)；對(duì)任何一個(gè)閉合回路而言，在設(shè)定電壓的參考方向下，繞行一周，應(yīng)有ΣU＝0，一般電壓方向與繞行方向一致的電壓取正號(hào)，電壓方向與繞行方向相反的電壓取負(fù)號(hào)。在實(shí)驗(yàn)前，必須設(shè)定電路中所有電流、電壓的參考方向，其中電阻上的電壓方向應(yīng)與電流方向一致，見圖1所示。三．實(shí)驗(yàn)設(shè)備1．直流數(shù)字電壓表、直流數(shù)字電流表；2．恒壓源（雙路0～30V可調(diào)）；3．EEL－53組件。四．實(shí)驗(yàn)內(nèi)容實(shí)驗(yàn)電路如圖1所示，圖中的電源US1用恒壓源=1\*ROMANI路0～＋30V可調(diào)電壓輸出端，并將輸出電壓調(diào)到＋6V，US2用恒壓源=2\*ROMANII路0～＋30V可調(diào)電壓輸出端，并將輸出電壓調(diào)到＋12V（以直流數(shù)字電壓表讀數(shù)為準(zhǔn)）。開關(guān)S1投向US1側(cè)，開關(guān)S2投向US2側(cè)，開關(guān)S3投向R5側(cè)。實(shí)驗(yàn)前先設(shè)定三條支路的電流參考方向，如圖中的I1、I2、I3所示，并熟悉線路結(jié)構(gòu)，掌握各開關(guān)的操作使用方法。1．熟悉電流插頭的結(jié)構(gòu)，將電流插頭的紅接線端插入數(shù)字電流表的紅（正）接線端，電流插頭的黑接線端插入數(shù)字電流表的黑（負(fù)）接線端。2．測量支路電流將電流插頭分別插入三條支路的三個(gè)電流插座中，讀出各個(gè)電流值。按規(guī)定：在結(jié)點(diǎn)A，電流表讀數(shù)為‘＋’，表示電流流入結(jié)點(diǎn)，讀數(shù)為‘－’，表示電流流出結(jié)點(diǎn)，然后根據(jù)圖1中的電流參考方向，確定各支路電流的正、負(fù)號(hào)，并記入表1中。表1支路電流數(shù)據(jù)支路電流(mA)I1I2I3計(jì)算值1.935.99-7.91測量值2.09mA5.88mA-7.97mACSMNFH3RFYUWEJHTEKWRJTY5IOGTOI3UOIWRE相對(duì)誤差-0.160.110.063．測量元件電壓用直流數(shù)字電壓表分別測量兩個(gè)電源及電阻元件上的電壓值，將數(shù)據(jù)記入表2中。測量時(shí)電壓表的紅（正）接線端應(yīng)插入被測電壓參考方向的高電位端，黑（負(fù)）接線端插入被測電壓參考方向的低電位端。表2各元件電壓數(shù)據(jù)各元件電壓（V）US1US2UR1UR2UR3UR4UR5計(jì)算值（V）0.985.994.040.981.98612測量值（V）1.081.0825.774.001.051.896.1111.68相對(duì)誤差-0.10.220.040.130.09-0.110.32五．實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)1．所有需要測量的電壓值，均以電壓表測量的讀數(shù)為準(zhǔn)，不以電源表盤指示值為準(zhǔn)。2．防止電源兩端碰線短路。3．若用指針式電流表進(jìn)行測量時(shí)，要識(shí)別電流插頭所接電流表的“＋、－”極性，倘若不換接極性，則電表指針可能反偏而損壞設(shè)備（電流為負(fù)值時(shí)），此時(shí)必須調(diào)換電流表極性，重新測量，此時(shí)指針正偏，但讀得的電流值必須冠以負(fù)號(hào)。六．預(yù)習(xí)與思考題1．根據(jù)圖1的電路參數(shù)，計(jì)算出待測的電流I1、I2、I3和各電阻上的電壓值，記入表2中，以便實(shí)驗(yàn)測量時(shí)，可正確地選定毫安表和電壓表的量程；2．在圖1的電路中，A、D兩結(jié)點(diǎn)的電流方程是否相同？為什么？3．在圖1的電路中可以列幾個(gè)電壓方程？它們與繞行方向有無關(guān)系？4．實(shí)驗(yàn)中，若用指針萬用表直流毫安檔測各支路電流，什么情況下可能出現(xiàn)毫安表指針反偏，應(yīng)如何處理，在記錄數(shù)據(jù)時(shí)應(yīng)注意什么？若用直流數(shù)字毫安表進(jìn)行測量時(shí)，則會(huì)有什么顯示呢？七．實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求1．回答思考題。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)結(jié)點(diǎn)，驗(yàn)證基爾霍夫電流定律（KVL）的正確性。3．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)