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1、基尔霍夫定律实验报告通过实验可以加深对该知识的理解，那么，下面是小编给大家整 理的基尔霍夫定律实验报告，供大家阅读参考。 基尔霍夫定律实验报告1一、实验目的(1) 加深对基尔霍夫定律的理解。(2) 学习验证定律的方法和仪器仪表的正确使用。二、实验原理及说明基尔霍夫定律是集总电路的基本定律，包括电流定律(KCL)和电压 定律(KVL)。基尔霍夫定律规定了电路中各支路电流之间和各支路电压之间必 须服从的约束关系，无论电路元件是线性的或是非线性的，时变的或 是非时变的，只要电路是集总参数电路，都必须服从这个约束关系。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
2、和恒等于零，即刁=0。通常约定：流出节点 的支路电流取正号，流入节点的支路电流取负号。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，即沿任一回路有刃=0。在写此式 时，首先需要任意指定一个回路绕行的方向。凡电压的参考方向与回 路绕行方向一致者，取“+”号 ;电压参考方向与回路绕行方向相反者， 取“一”号。(3) KCL 和 KVL 定律适用于任何集总参数电路，而与电路中的元件 的性质和参数大小无关，不管这些元件是线性的、非线性的、含源的、 无源的、时变的、非时变的等，定律均适用。三、实验仪器仪表四、实验内容及方法步骤(1) 验证(KCL)定律，即
3、=0。分别在自行设计的电路或参考的电 路中，任选一个节点，测量流入流出该节点的各支路电流数值和方向， 记入附本表1-1表1-5中并进行验证。参考电路见图1-1、图1-2、图1-3所示。验证(KVL)定律，即刃=0。分别在自行设计的电路或参考的电 路中任选一网孔(回路)，测量网孔内所有支路的元件电压值和电压方向， 对应记入表格并进行验证。参考电路见图1-3。五、测试记录表格表1-1 线 性 对称 电 路表1-2 线 性 对称 电 路表1-3 线 性 不对 称 电 路表1-4 线 性 不对 称 电 路表1-5 线 性 不对 称 电 路注：1、USA、USB电源电压根据实验时选用值填写。2、U、I、
4、R下标均根据自拟电路参数或选用电路参数对应填写。指导教师签字： 年 月日六、实验注意事项(1) 自行设计的电路，或选择的任一参考电路，接线后需经教师检 查同意后再进行测量。(2) 测量前，要先在电路中标明所选电路及其节点、支路和回路的 名称。(3) 测量时一定要注意电压与电流方向，并标出“+”、“一”号， 因为定律的验证是代数和相加。 (4)在测试记录表格中，填写的电路名 称与各参数应与实验中实际选用的标号对应。七、预习及思考题(1) 什么是基尔霍夫定律，包括两个什么定律? (2)基尔霍夫定律适 用于什么性质元件的电路?基尔霍夫定律实验报告2一、实验目的(1)加深对戴维南定理和诺顿定理的理解。
5、 (2)学习戴维南等效参数 的各种测量方法。 (3)理解等效置换的概念。(4) 学习直流稳压电源、万用表、直流电流表和电压表的正确使用 方法。二、实验原理及说明(1)戴维南定理是指个含独立电源、线性电阻和受控源的一端口， 对外电路来说，可以用一个电压源和一个电阻的串联组合来等效置换。 此电压源的电压等于该端口的开路电压UOC,而电阻等于该端口的全 部独立电源置零后的输入电阻，如图2-1所示。这个电压源和电阻的串 联组合称为戴维南等效电路。等效电路中的电阻称为戴维南等效电阻 Req。所谓等效是指用戴维南等效电路把有源一端口网络置换后，对有 源端口 (1-1)以外的电路的求解是没有任何影响的，也就
6、是说对端口I- 1以外的电路而言，电流和电压仍然等于置换前的值。外电路可以是 不同的。(2) 诺顿定理是戴维南定理的对偶形式，它指出一个含独立电源、 线性电阻和受控源的一端口，对外电路来说，可以用一个电流源和电 导的并联组合来等效置换，电流源的电流等于该一端口的短路电流 Isc， 而电导等于把该一端口的全部独立电源置零后的输入电导Geq = 1/Req， 见图2-1。(3) 戴维南一诺顿定理的等效电路是对外部特性而言的，也就是说 不管是时变的还是定常的，只要含源网络内部除独立的电源外都是线 性元件，上述等值电路都是正确的。图2-1 一端口网络的等效置换戴维南等效电路参数的测量方法。开路电压Uo
7、c的测量比较简 单，可以采用电压表直接测量，也可用补偿法测量 ;而对于戴维南等效 电阻 Req 的取得，可采用如下方：网络含源时用开路电压、短路电流 法，但对于不允许将外部电路直接短路的网络(例如有可能因短路电流 过大而损坏网络内部器件时)不能采用此法;网络不含源时，采用伏安法、 半流法、半压法、直接测量法等。三、实验仪器仪表四、实验内容及方法步骤(一)计算与测量有源一端口网络的开路电压、短路电流计算有源一端口网络的开路电压Uoc(U11)、短路电流Isc(I11) 根据附本表 2-1 中所示的有源一端口网络电路的已知参数，进行计算， 结果记入该表。（2）测量有源一端口网络的开路电压Uoc,可
8、采用以下几种方法：1）直接测量法。直接用电压表测量有源一端口网络 1-1端口的开 路电压，见图2-2电路，结果记入附本表2-2中。图2-2 开路电压、短路电流法图2-3补偿法二、补偿法三2）间接测量法。又称补偿法，实质上是判断两个电位点是否等电 位的方法。由于使用仪表和监视的方法不同，又分为补偿法一、补偿 法二、补偿法三。补偿法一：用发光管判断等电位的方法，利用对两个正反连接的 发光管的亮与不亮的直接观察，进行发光管两端是否接近等电位的判 断。可自行设计电路。此种方法直观、简单、易行又有趣味，但不够 准确。可与电压表、毫伏表和电流表配合使用。具体操作方法，留给 同学自行考虑选作。补偿法二：用电
9、压表判断等电位。如图 2-3 所示，把有源一端口 网络端口的1与外电路的2端连成一个等位点;Us两端外加电压，起始 值小于开路电压UII;短接电位器Rw和发光管D1、D2，这样可保证夕卜 加电压Us正端2与有源一端口开路电压正端1直接相对，然后把电压 表接到1 2两端后，再进行这两端的电位比较。经过调节外加电源Us 的输出电压压，调到1、 2两端所接电压表指示为零时，即说明1 端与 2端等电位，再把I、2端断开后，测外加电源Us的电压值，即等于有 源一端口网络的开路电压Uoc，此值记入附本表2-2中。补偿法三:用电流表或检流计判断等电位的方法，条件与方法同上， 当调到I、2两端所接电压表指示为
10、零时，再换电流表或检流计接到I、 2 两端上，见图 2-3。微调外加电源 Us 的电压使电流表或检流计指示 为 0（注意一般电源电压调量很小），再断开电流表或检流计后，用电压 表去测夕卜加电源Us的电压值，应等于Uoc，此结果对应记入附本表 2-2。此方法比用电压表找等电位的方法更准确，但为了防止被测两端 1、2 间电位差过大会损坏电流表，所以一定要在电压表指示为零后， 再把电流表或检流计换接上。以上方法中，补偿法一测量结果误差较大，补偿法三测量结果较 为精确，但也与电流表灵敏度有关。（二）计算与测量有源一端口网络的等效电阻Req计算有源一端口网络的等效电阻Req。当一端口网络内部无源 时（把
11、双刀双投开关 K1 合向短路线），计算有源一端口网络的等效电阻 尺Req。电路参数见附本表2-1中，把计算结果记入该表中。（2）测量有源一端口网络的等效电阻只Req。可根据一端口网络内 部是否有源，分别采用如下方法测量： 1）开路电压、短路电流法。当 端口网络内部有源时（把双刀双投开关K1合向电源侧），见图2-2所 示，USN = 30V不变，测量有源一端口网络的开路电压和短路电流Isc。 把电流表接1-1端进行短路电流的测量。测前要根据短路电流的计算选 择量程，并注意电流表极性和实际电流方向，测量结果记入附本表 2- 3，计算等效电阻Req。2）伏安法。当一端口网络内部无源时（把双刀双投开关
12、K1合向短路 线侧），整个一端口网络可看成一个电阻，此电阻值大小可通过在一端 口网络的端口外加电压，测电流的方法得出，见图2-4。具体操作方法 是外加电压接在Us两端，再把I、2两端相连，把发光管和电位器Rw 短接，电流表接在1、2 两端，此时一端口网络等效成一个负载与外加 电源Us构成回路，Us电源电压从0起调到使电压表指示为1OV时， 电流 Is2 与电压值记入附本表 2-3，并计算一端口网络等效电阻 Req=Us/IS2。图 2-4伏安法图 2-5半流法3）半流法。条件同上，只是在上述电路中再串进一个可调电位器 Rw（去掉Rw短接线）如图2-5所示，外加电源Us电压10V不变。当 调Rw
13、使电流表指示为伏安法时电流表的指示的一半时，即Is2=Is2/2 , 此时电位器Rw的值等于一端口网络等效电阻Req，断开电流表和外 加电源Us，测Rw值就等于是及Req，结果记入附本表2-3。4）半压法。半压法简单、实用，测试条件同上，见图2-6。把 1、 2两端直接相连，夕卜加电源Us=10V,调Rw使URw=（1/2）Us时，说 明Rw值即等于一端口网络等效电阻Req，断开外接电源Us，再测量Rw的值，结果记入附本表2-3。5) 直接测量法。当一端口网络内部无源时，如图 2-7 所示，可用 万用表欧姆档测量或直流电桥直接测量1-1两端电阻Req (此种方法只 适用于中值、纯电阻电路)，测
14、试结果记入附本表2-3中。图2-6 半压法图2-7直接测量法说明：以上各方法测出的值均记入附本表 2-3 中，计算后进行比 较，并分析判断结果是否正确。 (3)验证戴维南定理，理解等效概念：1) 戴维南等效电路外接负载。如图2-8(a)所示，首先组成一个戴 维南等效电路，即用外电源Us(其值调到附本表2-2用直接测量法测得 的Uoc值)与戴维南等效电阻R5=Req相串后，夕卜接R5=100Q的负 载，然后测电阻R6两端电压UR6和流过R6的电流值IR6,记入附本 表2-4。图2-8 验证戴维南定理戴维南等效电路端口负载R6;(b)N网络的端口接负载R62) N有源网络1-1端口夕卜接负载。如图
15、2-8(b)所示，同样接 R6=100Q的负载，测电压UR6与电流IR6，结果记入附本表2-4中， 与1)测试结果进行比较，验证戴维南定理(4) 验证诺顿定理，理解等效概念：1) 诺顿等效电路外接负载。如图2-9(a)所示，首先组成一个诺顿 等效电路，即用夕卜加电流源Is(其值调到附本表2-3中开路电压、短路 电流法测得的短路电流Isc值)与戴维南等效电阻R5 = Req并后，夕卜接 R6=100Q的负载，然后测电阻R6两端电压UR6和流过R6的电流值 IR6，记入本表2-5。采用此方法时注意，由于电流源不能开路，具体 操作要在教师具体指导下进行，否则极易损坏电流源。图2-9 验证诺顿定理等效
16、电路诺顿等效电路端口接负载R6;(b)N网络的端口接负载R62) 与上述(3)之2)中的测试结果进行比较，参阅图2-8(b)，验证诺 顿定理。五、测试记录表2-1 戴维南等效参数计算表 2-2 等效电压源电压 Uoc 测量结果表 2-3 戴维南等效电阻 Req 测量(计算)结果表 2-4 验证戴维南定理指导教师签字：年月日六、实验注意事项(1) USN是N网络内的电源，Us是外加电源，接线时极性位置， 电压值不要弄错。(2) 此实验是用多种方法验证比较，测量中一定要心中有数，注意 各种方法的特点、区别，决不含糊，否则无法进行比较，实验也将失 去意义。(3) 发光管是用作直接观察电路中有否电流、电
