一、实验目的
1. 验证基尔霍夫定律的正确性,加深对基尔霍夫泄律的理解。 2. 学会用电流插头、插座测量各支路电流的方法。
二. 原理说明
基尔霍夫立律是电路的基本左律。测量某电路的各支路电流及多个元件两端的电压, 应能分别满足基尔霍夫电流圧律和电压圧律。即对电路中的任一个右点而言,应有y/=o: 对任何一个闭合回路而言,
=0o
运用上述立律时必须注总电流的正方向,此方向可预先任意设左。
三.实验设备 序号 名称 直流稳压电源 可调直流稳斥电源 万用电表 直流数字电压表 直流数字毫安表 型号与规格 数址 备注 1 +6V. +12V 切换 0-30V 3 4 5 6 电位、电压测定实验线路板 1 1 1 1 1 1 DGJ-03 四、实验内容
实验线路如图6—1 — 1—1所示。
电流插座
1. 实验前先任意设泄三条支路的电流参考方向,如图中的IH h. h所示。
2. 分别将两路直流稳压电源(一路如Ei为+6, +12V切换电源,另一路,如己2为0〜 30V可调直流
稳压源)接入电路,令Ei=6V, E2=12VO
3. 熟悉电流插头的结构,将电流插头的两端接至直流数字亳安表的“ +、一”两端。 4. 将电流插头分别插入三条支路的三个电流插座中,记录电流值。 5. 用直流数字电压表分别测量两路电源及电阻元件上的电压值,记录之。
被测虽 计算值 测量值 相对误差 Ii(mA) l2(mA) 1.93 5.99 2」0 637 8.10% 5.97% h(mA) E)(v) E2(V) UFA(V) UAB(V) UAD(V) UCD(V) UDE(V) 7.92 6.00 12.00 0.98 •5.99 4.04 -1.97 0.98 8.42 6.00 12.00 0.91 -5.91 4.02 -2.02 0.91 5.94% 0 0 -7.69% -1.35% -0.50% 2.48% -7.69% 五、实验报告
1. 根搦图6-1-1-1的电路参数,计算出待测电流h、12、【3和各电阻上电压值,填入表 中,以便实验测量时,可正
确选定亳安表和电压的量程。
2. 实验中,若用万用电表直流亳安档测各支路电流,什么情况下可能岀现毫安表指针 反偏,就如何处理,在记录数据
时应注意什么?若用直流数字亳安表进行测疑时,则会有什 么显示呢?
3. 根据实验数据,选泄实验电路中的任一个节点,验证KCL的正确性。
答:11+ 12=2.10+637=8.47= h
4. 根据实验数据,选左实验电路中的任一个闭合回路,验证KVL的正确性。
答:UAD+UDE+UFA=4. 02+0.91+0.91V=5.84V= EI
5. 误差原因分析。
答:电阻值不恒等电路表岀值,电阻误差较大;仪表的基本误差。
注意:
1. 所有需要测量的电压值,均以电压表测疑计数为准,不以电源表盘指示为准。 2. 防止电源两端碰线短路。
3. 若用指针式电流表时行测疑时,要识别电流插头所接电流表的“ +、一”极性。倘 若不换接极性,则电表指针可能
反偏,(电流为负值时),此时必须调换电流表极性,重新测 量,此时指针正偏,但读得的电流值必须冠以负号。
叠加原理的验证
一、实验目的
验证线性电路叠加原理的正确性,加深对线性电路的叠加性和齐次性的认识和理解。
二、 原理说明
叠加原理指出:在有几个独立源共同作用下的线性电路中,通过第一个元件的电流或 其两端的电压,可以看成是由第一个独立源单独作用时在该元件上所产生的电流或电压的代 数和。
线性电路的齐次性是指当激励信号(某独立源的值)增加或减小K倍时,电路的响应 (即在电路英他各电阻元件上所建立的电流和电压值)也将增加或减小K倍。
三、 实验设备及器件
序号 名称 直流稳压电源 可调直流稳压电源 型号与规格 数量 备注 1 + 6, 12V切换 0 〜30V 1 1 2 3 4 5 直流数字电压表 直流数字亳安表 1 1 1 迭加原理实验线路板 DGJ—03 四. 实验内容
实验电路如图6—1—2—1所示
1. 按图6-1—2—1电路接线,Ei为+6V、+12V切换电源,取E】 = + 12V, E?为可 调直流稳压电源,调至+6V。 2. 令日电源单独作用时(将开关、投向E]侧,开关S2投向短路侧),用直流数字电 压表和亳安表(接电流插头)
测量各支路电流及各电阻元件两端电压,数据记入表格中。
、^则量项目 实验内那\\ 11 及 (V) (V) (mA) 12.00 0.00 12.00 0.00 0.00 6.00 6.00 12.00 27.80 -3.57 23.60 -7.50 Ei h (mA) -7.80 10.58 3.80 22.60 b (mA) 20.00 6.83 27.30 1530 UAB UcD (V) 0.79 1.20 -0.41 -2.39 UAD (V) UcE (V) UFA (V) 2.35 -3.45 -1.20 -7.05 (v) 436 -0.63 3.82 -1.24 Ei单独作用 E2单独作用 3」5 1.23 4.38 2.47 5」5 -1.80 335 -3.60 Ei、E2共同作用 2E2单独作用 3. 令E?电源单独作用时(将开关S】投向短路侧,开关S?投向E?侧),重复实验步骤 2的测疑和记录。 4. 令Ei和E2共同作用时(开关&和S2分别投向巳和E2侧),重复上述的测量和记 录O 5. 将E?数值调至+12V,重复上述第3项的测量并记录。
6. 将R,换成一只二极管IN4007 (即将开关S3投向二极管D侧)重复1〜5的测量过 程,数据记入表格中。
Ei 咼项目 实说容、 (V) E2 (V) 13 11 12 (mA) (mA) (mA) UAB UcD (V) UAD UCE UFA (v) 2.59 0.00 0.00 0.00 (v) 3」9 0.00 4.07 (V) 5」3 -5.99 2.17 (v) 4.52 0.00 4.08 Ei单独作用 、 、12・0.00 6.00 3.83 -1.13 2.70 0.00 0.00 3.47 0.00 0.00 0.00 0.00 3.48 0.00 0.60 -5.99 -1.92 00 E,单独作用 Eix E2共同作用 2E2单独作用 0.00 12.00 6.00 0.00 12.00 -12.25 0.00 -12.25 0.00 五、实验报告
1. 叠加原理中El、E2分别单独作用,在实验中应如何操作?可否直接将不作用的电 源(E1或E2)置零(短接)?
答:将开关打向另一侧,断开其中一个,相当用一根短线连接电路。不能直接置零, 要将它断开再用一根短线连接电
路。
2. 实验电路中,若有一个电阻器改为二极管,试问叠加原理的迭加性与齐次性还成立 吗?为什么?
答:不成立。因为叠加原理是电路线性关系的应用。
3. 根据实验数据验证线性电路的叠加性与齐次性。
答:电压 U,\\B=2.35-3.45=-1」O(-1.20)
4. 各电阻器所消耗的功率能否用叠加原理计算得出?试用上述实验数据进行计算并作 结论。
答:不行。因为叠加原理是电路线性关系的应用,由于电路中功率与激励电源的关系 为二次函数,不具有线性关系,所以各电阻器所消耗的功率不能用叠加原理汁算得 出。
5. 通过实验步骤六及分析表格中数据你能得出什么样的结论?
注意:
1. 用电流插头测量各支路电流时,应注意仪表的极性,及数据表格中“ +、一”呈的 记录。 2. 注意仪表量程的及时更换。
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