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1、一一. . 电位、电压的测定电位、电压的测定二二. . 基尔霍夫定律的验证基尔霍夫定律的验证 电工学实验电工学实验1.1.电位电压测定与电位电压测定与基尔霍夫基尔霍夫定律的验证定律的验证 电位电压的测定欢迎访问武汉理工大学课件实验一实验一 电位、电压的测定电位、电压的测定一实验目的一实验目的1 1学会测量电路中各点电位和电压的方法，学会测量电路中各点电位和电压的方法， 理解电位的相对性和电压的绝对性；理解电位的相对性和电压的绝对性；2 2掌握使用直流稳压电源、直流电压表的使用方法。掌握使用直流稳压电源、直流电压表的使用方法。电位电压的测定欢迎访问武汉理工大学课件 在一个确定的闭合电路中，各点电
2、位的大小视所在一个确定的闭合电路中，各点电位的大小视所选的选的电位参考点电位参考点的不同而异，但任意两点之间的电压的不同而异，但任意两点之间的电压（即两点之间的电位差）则是不变的，这一性质称为（即两点之间的电位差）则是不变的，这一性质称为电位的电位的相对性相对性和电压的和电压的绝对性绝对性。据此性质，我们可用。据此性质，我们可用一只电压表一只电压表来测量出电路中各点的来测量出电路中各点的电位电位及任意两点间及任意两点间的电压。的电压。二原理说明二原理说明电位电压的测定欢迎访问武汉理工大学课件三实验设备三实验设备1 1直流数字电压表直流数字电压表( (操作台面板上操作台面板上) )， 量程取量程
3、取20V20V。2 2恒压源：恒压源：U US1S1=5 V=5 V， U US2S2=12V=12V电位电压的测定欢迎访问武汉理工大学课件四实验内容四实验内容实验电路实验电路 电位电压的测定欢迎访问武汉理工大学课件 以以D点点作为电位作为电位参考点参考点，重复上述步骤重复上述步骤，测得数据记入表测得数据记入表11中。中。 以图以图1 12 2中的中的A A点点作为电位作为电位参考点参考点，分别，分别测量测量B B、C C、D D、E E、F F各点的各点的电位电位。 用电压表的黑笔端插入用电压表的黑笔端插入A A点，红笔端分别插入点，红笔端分别插入B B、C C、D D、E E、F F各点进
4、行测量，数据记入表各点进行测量，数据记入表7 71 1中。中。1. 测量电路中相邻两点之间的电压值测量电路中相邻两点之间的电压值 在图在图12中，测量电压中，测量电压UAB：将电压表的：将电压表的红笔红笔端端插入插入A点点，黑笔端黑笔端插入插入B点点，读电压表，读电压表读数读数，记入，记入表表11中。按同样方法测量中。按同样方法测量UBC、UCD、UDE、UEF及及UFA，测量数据记入表，测量数据记入表11中。中。2. 测量电路中相邻两点之间的电压值测量电路中相邻两点之间的电压值电位电压的测定欢迎访问武汉理工大学课件表表1-1 电路中各点电位和电压数据电路中各点电位和电压数据 单位：单位：V
5、电 位参考点VAVBVCVDVEVFUABUBCUCDUDEUEFUFAA0D0电位电压的测定欢迎访问武汉理工大学课件五实验注意事项五实验注意事项1本实验电路板供多个实验通用。本实验电路板供多个实验通用。2实验电路中使用的电源实验电路中使用的电源US1 =5V，US2=12V。 防止电源输出端短路。防止电源输出端短路。3使用数字使用数字直流电压表直流电压表测量电位时，用测量电位时，用黑笔端黑笔端插插 入参考入参考电位点电位点，红笔端红笔端插入插入被测各点被测各点。 若显示若显示正值正值，则表明该点电位为，则表明该点电位为正，正， （即高于参考点电位）；（即高于参考点电位）； 若显示若显示负值负
6、值，表明该点电位为，表明该点电位为负，负， （即该点电位低于参考点电位）。（即该点电位低于参考点电位）。4. 将开关将开关S1，S2，S3拨置上端位。拨置上端位。电位电压的测定欢迎访问武汉理工大学课件五预习与思考题五预习与思考题1电位参考点不同，各点电位是否相同？电位参考点不同，各点电位是否相同？ 任两点的电压是否相同，为什么？任两点的电压是否相同，为什么？2在测量电位、电压时，为何数据前会出现在测量电位、电压时，为何数据前会出现号号， 它们各表示什么意义？它们各表示什么意义？电位电压的测定欢迎访问武汉理工大学课件六实验报告要求六实验报告要求1根据电路参数根据电路参数计算计算出各点电位和相邻两
7、点出各点电位和相邻两点之间的电压值，之间的电压值，与实验数据相比较与实验数据相比较，对，对误误差差作必要的作必要的分析分析。2回答思考题。回答思考题。电位电压的测定欢迎访问武汉理工大学课件（表（表7-1）表）表1-1 电位测量参考值电位测量参考值电 位位参考点参考点VAVBVCVDVEVF仿真仿真A06.188- 5.812- 3.77- 4.3850.615仿真仿真D3.779.96- 2.0420- 0.6154.385测量测量A06.08- 5.72- 3.72- 4.370.65测量测量D3.729.81- 1.980-0.644.38（表（表7-1）表）表1-1 电位测量参考值电位测
8、量参考值电 位位参考点参考点VABVBCVCDVDEVEFVFA仿真仿真A- 6.18712- 2.0420.615- 50.615仿真仿真D- 6.18712- 2.0420.615- 50.615测量测量A测量测量D电位电压的测定欢迎访问武汉理工大学课件实验二实验二 基尔霍夫定律的验证基尔霍夫定律的验证 一实验目的一实验目的1验证基尔霍夫定律，加深对基尔霍夫定律的理解；验证基尔霍夫定律，加深对基尔霍夫定律的理解；2掌握掌握直流电流表直流电流表的的使用使用以及学会用电流插头、插以及学会用电流插头、插 座测量各支路电流的方法。座测量各支路电流的方法。电位电压的测定欢迎访问武汉理工大学课件基尔霍
9、夫电压定律：基尔霍夫电压定律：（回路）（回路） 对任何一个对任何一个闭合回路闭合回路而言，在设定电压的参考方而言，在设定电压的参考方向下，绕行一周，应有向下，绕行一周，应有U 0，一般，一般电位降电位降方向与方向与绕绕行方向行方向一致一致的电压取的电压取正号正号，电位降电位降方向与方向与绕行方向绕行方向相相反反的电压取的电压取负号负号。二原理说明二原理说明基尔霍夫电流定律：基尔霍夫电流定律：（结点）（结点） 对电路中的任一对电路中的任一结点结点而言，在设定电流的参考而言，在设定电流的参考方向下，应有方向下，应有 ，一般，一般流入流入结点结点的电流取的电流取正号正号，流出流出结点结点的电流取的电
10、流取负号负号；1 1基尔霍夫定律基尔霍夫定律电位电压的测定欢迎访问武汉理工大学课件三实验设备三实验设备1 1直流数字电压表直流数字电压表( (操作台面板上操作台面板上) )，量程取量程取20V20V。 直流数字电流表直流数字电流表( (操作台面板上操作台面板上) )，量程取量程取20mA20mA。2 2恒压源：恒压源：U US1S1=5 V=5 V， U US2S2=12V=12V电位电压的测定欢迎访问武汉理工大学课件四实验内容四实验内容实验电路实验电路 电位电压的测定欢迎访问武汉理工大学课件1熟悉熟悉电流插流插头的的结构，将构，将电流插流插头的的红接接线端端插入插入数字毫数字毫 安表安表的的
11、红（正）接（正）接线端端，电流插流插头的的黑接黑接线端端插入插入数字毫数字毫 安表安表的的黑（黑（负）接）接线端端。2测量支路量支路电流流 将将电流插流插头分分别插入三条支路的三个插入三条支路的三个电流插座中，流插座中，读出各出各 个个电流流值。 按按规定：在定：在结点点A，若，若电流表流表读数数为，表示，表示电流流流入流入结 点，点，读数数为，表示，表示电流流流出流出结点，然后根据点，然后根据图21中中 的的电流参考方向，确定各支路流参考方向，确定各支路电流的正、流的正、负号，并号，并记入入 表表21中。中。表表 21支路支路电流流(mA)I1I2I3计算算值测量量值相相对误差差电位电压的测
12、定欢迎访问武汉理工大学课件 用用直流数字直流数字电压表表分分别测量量两个两个电源及源及电阻阻元件上的元件上的电压值，将数据，将数据记入表入表2 22 2中。中。 测量量时，电压表表的的红（正）接（正）接线端端应插入被插入被测电压参考方向的参考方向的高高电位位（正）端，（正）端，黑（黑（负）接）接线端端插入被插入被测电压参考方向的参考方向的低低电位（位（负）端）端。表表 2- 2 各元件电压数据各元件电压数据各元件各元件电压（V）US1US2UR1UR2UR3UR4UR5计算算值（V）测量量值（V）相相对误差差3 3测量元件电压测量元件电压电位电压的测定欢迎访问武汉理工大学课件五实验注意事项五实
13、验注意事项1所有需要测量的电压值，所有需要测量的电压值，均均以电压表测量的以电压表测量的读数读数 为准为准，不不以电压以电压表盘表盘指示值为准。指示值为准。2防止电源两端碰线短路。防止电源两端碰线短路。3若若用指针式电流表进行测量时，要识别电流插用指针式电流表进行测量时，要识别电流插 头所接电流表的头所接电流表的“、”极性。若电表指针极性。若电表指针反反偏偏 （电流为负值（电流为负值时），此时必须调换电流表极性，时），此时必须调换电流表极性， 重新重新测量，此时指针正偏，测量，此时指针正偏，但但读得的电流值必须读得的电流值必须 冠以冠以负号负号。4. 将开关将开关S1，S2，S3 拨置上端位。
14、拨置上端位。5. 在实验前，必须在实验前，必须设定设定电路中所有电流、电压的电路中所有电流、电压的参考参考 方向方向，其中电阻上的电压方向应与电流方向一致，其中电阻上的电压方向应与电流方向一致， 即取即取关联关联方向。方向。电位电压的测定欢迎访问武汉理工大学课件1根据图根据图21的电路参数，的电路参数，计算计算出待测的电流和各电出待测的电流和各电 阻上的电压值，记入表阻上的电压值，记入表22中，以便中，以便实验测量实验测量时，时， 可正确地可正确地选定选定毫安表和电压表的毫安表和电压表的量程量程；2在图在图21的电路中，的电路中，A、D两结点的电流方程两结点的电流方程 是否相同？为什么？是否相
15、同？为什么？3在图在图21的电路中可以列几个电压回路方程？的电路中可以列几个电压回路方程？ 它们与绕行方向有无关系？它们与绕行方向有无关系？4实验中，若用指针万用表直流毫安档测各支路实验中，若用指针万用表直流毫安档测各支路 电流，什么情况下可能出现毫安表指针反偏，电流，什么情况下可能出现毫安表指针反偏， 应如何处理，在记录数据时应注意什么？若应如何处理，在记录数据时应注意什么？若 用直流数字毫安表进行测量时，则会有什么用直流数字毫安表进行测量时，则会有什么 显示呢？显示呢？六预习与思考题六预习与思考题电位电压的测定欢迎访问武汉理工大学课件七实验报告要求七实验报告要求1 1回答思考题；回答思考题
16、；2 2根据实验数据，根据实验数据，选定选定实验电路中的任一个实验电路中的任一个结点结点， 验证基尔霍夫电流定律（验证基尔霍夫电流定律（KCLKCL）的正确性；）的正确性；3 3根据实验数据，根据实验数据，选定选定实验电路中的任一个实验电路中的任一个闭合回闭合回 路路，验证基尔霍夫电压定律（，验证基尔霍夫电压定律（KCLKCL）的正确性；）的正确性；4 4列出列出求解电压求解电压U U EAEA和和U U CACA的电压方程，并根的电压方程，并根据实据实 验数据验数据求出它们的数值；求出它们的数值；电位电压的测定欢迎访问武汉理工大学课件（表（表8-1）表）表2-1支路电流数据支路电流数据 支路电流支路电流(mA) 仿真仿真1.205 6.188 - 7.393测量测量 1.31 6.21 - 7.52（表（表8-1）表表22 各元件各元件电压数据数据各元件各元件电压（V） US1 US2 UR1 UR2 UR3 UR4 UR5 仿仿 真真5120.6156.185- 3.7720.6152.042测测 量量5.0311.80.656.08- 3.720.64电位电压的测定欢迎访问武汉理工大学课件各位开始实验各位开始实验电位电压的测定欢迎访问武汉理工大学课件
