直流电路电流、电压和电位的实验研究.pdf
实验报告实验名称|直流电路电流、电压和电位的实验研究XX：何*李*学号：110*/110*院系：计算机科学与技术学院直流电路电流、电压和电位的实验研究1.1.实验目的实验目的1）加深对基尔霍夫电流、电压定律的理解。2）掌握电流、电压参考方向的意义和电位参考点的概念。3）熟悉直流电源和直流仪表的使用方法。4）学习直接测量中仪表的误差分析方法。2.2.实验仪器实验仪器直流稳压电源，指针式、数字式直流电流表，指针式、数字式直流电压表，可调节电位器，导线若干，定值电阻若干等。3.3.实验原理实验原理1.1.基尔霍夫定律：基尔霍夫定律：1）基尔霍夫电流定律：在任意时刻，任意结点上电流的代数和恒等于零。基尔霍夫电流定律的表达式（KCLKCL 方程）：I=0。2）基尔霍夫电压定律：在任意时刻，沿任意回路所有支路电压的代数和恒等于零。基尔霍夫电压定律的表达式（KVLKVL 方程）：u=0。2.2.电位电位电位常指某点到参考点的电压降。电位有个很重要的特性就是零电位点。所谓零电位点，是指电路中电位相同的点。零电位点的特点：零电位点之间电压差等于0。若用导线或电阻将等电位点连接起来其中没有电流通过，不影响电路原来工作状态。4.4.实验步骤实验步骤1.KCL1.KCL 定律的研究定律的研究（1）按图 1 所示搭建电路。（2）对 a,b 两个结点研究 KCL 定律。分别用指针式、数字式直流电流表测量 a,b两个结点的相关电流，将相关数据填入表一，验证该节点电流的代数和是否等于零（I=0），并计算测量误差。RR2a+-+1mAmAI1I2+I3R3Us2Us1+-I4I5-mA-mAmAb-+R5+-R42.KVL2.KVL 定律的研究定律的研究（1）按图 2 所示搭建电路。图（2）对整个闭合回路研究KCL 定律。1 KCLKCL 的实验电路根据电压的参考方向，分别用指针式、数字式直流电流表测量各个电阻上的电压，将相关数据填入表二，验证闭合回路中的所有支路电压的代数和是否等于零（u=0），并计算测量误差。（3）对假想回路研究 KCL 定律。在图 2 所示的电路中选取假想回路 cdefgc，回路电流控制在 1020mA。根据电压的参考方向，分别用指针式、数字式直流电流表测量各个电阻上的电压，将相关数据填入表二，验证假想回路中的所有支路电压的代数和是否等于零（u=0），并计算测量误差。R1R2+-fgamA+Us1I I-R5+R4dcR3bep图 2 KVLKVL 的实验电路5.5.注意事项注意事项1）根据实验电路给定的原件参数，先计算出实验要求测量的各个参数的理论值，并根据理论值，选择电阻（额定功率和最大电流）、仪表的量程及极性。2）由于实验提供的所有电源都只能输出功率（不能吸收功率），故设计电路时电源（电压源、电流源）电流只能流出而不能流入。3）注意电源的正、负极性。熟悉直流稳压、稳流电源的使用。使用时，稳压电源不得短路！稳流电源不得开路！4）熟悉直流仪表的使用，注意其量程和极性的选择，学会读取直流数字式仪表和指针式仪表的读数及极性。6 6实验表格实验表格实 验1Us1=10V，Us2=5V,R1=300，R2=1k，R3=100，R4=200，R5=300 图 1R1R2a+-+mAmAI1I2+I3Us1R3Us2+-I4I5-mA-mAmAb-+R5+-R4图 1 KCLKCL 的实验电路表一表一测量值数字表I1/mAI2/mAI3/mAI4/mAI5/mAa 点Ib 点I16.292.2918.6216.302.340.040.02指针表16.502.3018.9016.602.300.100实 验2Us1=10V，Us2=15 V,R1=300，R2=200，R3=300，R4=560，R5=200 图 2R1R2+-fgamA+Us1I I-R5+R4dcR3bep图 2 KVLKVL 的实验电路表二表二测量值数字表指针表I/mAUab/VUbc/VUcd/VUde/VUef/VUfg/VUga/V9.994.783.18Ugc/Vabcdefgaucdefgcu015.9916.20-14.894.778.943.19-6.92-0.02-15.705.009.403.4010.405.003.40-7.200.100.20
