实验一 基尔霍夫电流定律的验证实验一、实验目的1、通过实验验证基尔霍夫电流定律，巩固所学的理论知识2、加深对参考方向概念的理解二、实验原理1、基尔霍夫定律：重要定律之一图 ]-]+T基尔霍夫电流定律为S 1 = 0，应用于节点基尔霍夫定律是分析与计算电路的基本图 1-2 基尔霍夫电流定律2、 基尔霍夫电流定律(Kirchhoff's Current law)可简写为KCL：基尔霍夫电流定律，在任一瞬时，流向某一节点的电流之和应该等于由该节点流出的 电流之和就是在任一瞬时，一个节点上电流代数和恒等于零在图1-1 所示电路中，对 节点a图1-2可以写出I1+ I2 = I3或I1+ I2 －I3= 0即SI = 03、 参考方向：为研究问题方便，人们通常在电路中假定一个方向为参考，称为参考方向1) 若流入节点的电流取正号，则流出节点的电流取负号2) 任一回路中，凡电压的参考方向与回路绕行方向一致者，则此电压的前面取正号，电 压的参考方向与回路绕行方向相反者，前面取负号3) 任一回路中电流的参考方向与回路绕行方向一致者，前面取正号，相反者前面取负号 在实际测量电路中的电流或电压时，当电路中所测的电流或电压的实际方向与参考方向相 同时取正值，其实际方向与参考方向相反时取负值。
三、实验内容及步骤KCL 定律实验即在 EWB 界面上绘制如图 1-3 所示的电路图，通过软件仿真的方法验证KCL定律的正确性对于该电路图来讲，两个直流电源E］、E2共同作用于电路中，设定电流I］、I2为流入结点a的方向，电流I3为流出结点a的方向，根据前述参考方向的定义，在列写KCL方程时，I］、I2、I3前分别应取“+” “+” “一”号，则对结点a列KCL方程可得：SI =I + T —1=0123(上式中的I］、I2、I3分别对应图上R］、R2、R3支路的电流)故若用电流表测得的电流值符合上式，则KCL定律得证图 ］-3 基尔霍夫电流定律验证实验电路图实验步骤如下：(1)打开EWB软件，选中主菜单Circuit/Schematic Options/Grid选项中的Show grid，使得 绘图区域中出现均匀的网格线，并将绘图尺寸调节到最佳⑵ 在Sources元器件库中调出1个Ground (接地点)和2个Battery (直流电压源)器件， 从Basic元器件库中调出5个Resistor (电阻)器件，最后从Indicators元器件库中调 出3个Ammeter (电流表)器件，按下图所示排列好。
3) 将各元器件的标号、参数值亦改变成与下图所示一致4) 将所有的元器件通过连线连接起来注意：电压源、电流表的正负极性5) 检查电路有无错误⑹对该绘图文件进行保存，注意文件的扩展名(.ewb)要保留7) 按下 EWB 界面右上方按纽“1”对该保存过的绘图文件进行仿真8) 按下 EWB 界面右上方按纽“0”停止仿真，读取电流表的读数，将读数填到相应的表 格中9) 实验完成后，将保存好的绘图文件另存到教师指定的位置，并结合实验数据完成实验 报告的撰写表 1-1 基尔霍夫电流定律电流测量表测量电流I, (mA)I2 (mA)I3 (mA)SI = ? (mA)测量结果3.4506.5009.950四、注意事项1、 每个 EWB 电路中均必须接有接地点，且与电路可靠连接(即接地点与电路的连接处 有黑色的结点出现)2、 改变电阻的阻值时，需要在Resistor (电阻)器件的元器件属性(Resistor Properties) 对话框中选择Value/Resistance (R)选项，在其后的框中填写阻值，前一框为数值框,后一框为数量级框，填写时注意两个框的不同3、 测量直流电流时应该把直流电流表串联在电路中进行测量,EWB中电流表粗线接线端 为电流流入方向，另一个接线端为电流流出方向，使用时应特别注意电流表的极性， 即电流流入、流出方向。
4、 基于绘图美观的考虑,可将电流表通过工具栏中的“翻转”快捷键调整到与待测器件 或支路平行的状态再连线5、 电流表测量模式选择默认的直流模式，即在 Ammeter(电流表)器件的元器件属性(Ammeter Properties)对话框中选择 Value/mode/DC 选项，另在 Label/Label 对话框中 可为电流表命名6、 绘制好的实验电路必须经认真检查后方可进行仿真若仿真出错或者实验结果明显偏 离实际值，请停止仿真后仔细检查电路是否连线正确、接地点连接是否有误等情况， 排除误点后再进行仿真，直到仿真正确、测量得到理想的读数7、 在读取电流表的读数时，为消除网格线对读数的影响，可取消主菜单 Circuit/Schematic Options/Grid选项中的Show grid，设置好后将看到绘图区中的网格线已消去，此时即 可读数了8、 记录到表格中的数据即电流表上显示的直接读数，“+”、“－”亦要保留9、 文件保存时扩展名为“.ewb”关闭文件或EWB软件后想再次打开保存的文件时，必 须打开EWB软件后通过主菜单File/open选项或者工具栏中的“打开”快捷键来实现五、 实验拓展在前述实验中通过电流表极性的摆放位置固定了 I］、I2、I3的方向分别是流入、流 入、流出结点a,同学可通过改变电流表极性的位置而改变I］、I2、I3流入、流出结点a 的方向，再看看此时如何列写KCL方程，是否符合H =00六、 预习要求 ］、认真复习基尔霍夫电流定律的基本理论。
2、明确实验内容及步骤七、思考题］、基尔霍夫电流定律的内容是什么？2、 在验证基尔霍夫电流定律时，所测得的电流结果与基尔霍夫定律有不完全一致的情况 请问产生这种情况的主要原因是什么？3、 在直流电路中如何使用直流电流表，在使用直流电流表时应该注意什么？八、实验报告 ］、写出实验名称、实验目的、实验内容及步骤2、画出实验电路图并标出电流的方向4、 填写表格］-］5、 回答思考题。