大学电学实验1

实验一 基尔霍夫定律的验证

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一、预习思考题

1.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。

        （2）掌握直流数字电表的使用和测量方法。

2.基尔霍夫电流定律：在集总电路中，任何时刻流入或流出任一节点的所有支路电流的   代数和恒等于零  ，即  对电路中任意节点，流入、流出该节点的代数和为零    。

3.基尔霍夫电压定律：在集总电路中，任何时刻沿任一闭合回路所有支路（或元件）电压的  代数和恒等于零  ，即  在电路中任一闭合回路，电压降的代数和为零   。

4.根据图3-1的电路参数，计算待测的电流I1、I2、I3和各电阻上的电压值并填表（表7-1、7-2）。

5.在图3-1的电路中，A、D两节点的电流方程是否相同？为什么？

       答：不相同，因为电流参考方向不一致，对应正负号不一致。

6.在图3-1的电路中可以列几个电压方程？它们与绕行方向有无关系？为什么？

       答：3个，它们与绕行方向有关。因为绕行方向影响数值的正负。

7.实验中，若用指针式电流表测各支路电流，什么情况下可能出现电流表指针反偏，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，则会有什么显示呢？

        答：用万用表测量时，当接线反接时指针会反偏；记录数据时注意电流的参考方向，            若电流的实际方向与参考方向一致，电流取正号，反之，则取负号；若用直流数字电            流表进行测量，显示结果会带有正负号，已经考虑了电流的方向。

二、实验过程与原始数据记录

1.测量支路电流，测得的数据填入表7-1中。

            电流参考方向：   以流入节点的方向为正   

表7-1 支路电流数据

2.测量支路电压，测得的数据填入表7-2中。

            电压参考方向：   左网孔顺时针，右网孔逆时针   

表7-2 各元件电压数据

三、实验数据处理

1.根据表7-1实验数据，选定实验电路中的任一个节点，验证基尔霍夫电流定律（KCL）的正确性。所列方程、所代数据要写清楚。

        答：选择图3-1中的A点：

               根据基尔霍夫电流定律：I ₁+I ₂+I ₃=0

               代入表7-1中电流测量值： I ₁=1.926； I ₂ =5.988； I ₃=-7.914；

               得：1.926+5.988-7.914=0

               KCL成立。

2.根据表7-2实验数据，选定实验电路中的任一个闭合回路，验证基尔霍夫电压定律（KVL）的正确性。所列方程、所代数据要写清楚。

3.列出求解电压UEA和UCA的电压方程，并根据表7-2实验数据求出它们的数值。所列方程、所代数据要写清楚。

                答：根据电压的参考方向，列出如下方程，并代入表7-2电压测量值，得：

四、实验结论

            在误差允许的范围内，基尔霍夫定律成立。