实验一、基尔霍夫定律验证
一、实验目的
- 掌握直流电压、电位、电流的测量方法。
- 加深对电流、电压参考方向的理解。
- 验证基尔霍夫电流、电压定律，加深对基尔霍夫定律的理解。
二、实验原理
基尔霍夫定律是集总电路的基本定律。它包括电流定律和电压定律:
- 基尔霍夫电流定律（KCL）：在集总电路中，任何时刻，对任一节点，所有支路电流的代数和恒等于零。
- 基尔霍夫电压定律（KVL）：在集总电路中，任何时刻，沿任一回路，所有支路电压的代数和恒等于零。
三、实验内容与步骤
搭建如图1-1的实验电路进行仿真测试并记录数据。
- 从器件库选择正确的元器件搭建电源、电阻电路。
- 测量节点电位，使用电压表/万用表测量支路电压，将测量值记录在表1-1内。
- 测量节点电流，使用万用表/电压表进行电流测量，将测量值记录在表1-2内。
表1-1
| 测量内容 <br>参考点 |
电位 | 电压 | ||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Va (V) |
Vb (V) |
Vc (V) |
Vd (V) |
Ve (V) |
Vf (V) |
Uab （V） |
Ude （V） |
Uef （V） |
||
| 以a为参考点 | 理论值 | 0.00 | -7.258 | 1.896 | -16.105 | -14.274 | -15.00 | 7.258 | 1.831 | 0.726 |
| 测量值 | 0.00 | -7.26 | 1.90 | -16.10 | -14.30 | -15.00 | 7.258 | 1.831 | 0.726 | |
| 以e为参考点 | 理论值 | 14.274 | 7.016 | 16.169 | -1.831 | 0.00 | -0.726 | 7.258 | 1.831 | 0.726 |
| 测量值 | 14.274 | 7.016 | 16.169 | -1.831 | 0.00 | -0.726 | 7.258 | 1.831 | 0.726 |
表1-2
| 测量内容 | 电压 | 电流 | ||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Uab (V) |
Ubc (V) |
Ucd (V) |
Ude (V) |
Uef (V) |
Ufa (V) |
Ube (V) |
I1 （mA） |
I2 （mA） |
I3 （mA） |
|
| 理论值 | 7.258 | 9.154 | 18.00 | 1.831 | 0.726 | 15.00 | 7.016 | 14.232 | -9.154 | 23.386 |
| 测量值 | 7.258 | 9.154 | 18.00 | 1.831 | 0.726 | 15.00 | 7.016 | 14.232 | -9.154 | 23.386 |
四、实验报告要求
- 根据实验数据，总结电位和电压的关系，说明参考点对电位和电压的影响。
- 选定实验电路中一个闭合电路，将测量数据代入基尔霍夫电压定律加以验证。
- 选定实路电路中的b节点，将测量数据代入基尔霍夫电流定律加以验证。
- 利用KVL、KCL列写实验电路的回路电压、节点电流方程组，求解实验电路中电压、电流、电位的理论值，将计算值记录在表1-1、1-2内。
附录
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文件列表
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实验一、基尔霍夫定律验证
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