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    （年7月整理）实验2.1基尔霍夫定律与电位实验报告

    时间：2020-10-07 12:02:38 来源：蒲公英阅读网 本文已影响人 蒲公英阅读网手机站

    相关热词搜索：基尔 实验 电位

    　验 实验 2.1

    　基尔霍夫定律与电位的测定

    　 一、 实验名称 ：基尔霍夫定律与电位的测定

    　二 、实验 任务及 目的

    　1.基本实验任务 学习直流电路中电压、电流的测量方法；验证基尔霍夫电流、电压定律；测量电路中各点的电位。

    　2.扩展实验任务 学习判断故障原因和排除简单故障的方法。

    　3.实验目的 验证和理解基尔霍夫定律；学习电压、电流的的测量方法；学习电位的测量方法，用实验证明电位的相对性、电压的绝对性。

    　三 、实验 原理及电路

    　1.实验原理 基尔霍夫定律。基尔霍夫电流定律（KCL）：对电路中的任一节点，各支路电流的代数和等于零，即0 I。基尔霍夫电压定律（KVL）：对任何一个闭合电路，沿闭合回路的电压降的代数和为零，即  0 U。

    　2.实验电路 四 、实验 仪器及器件

    　1.实验仪器 双路直流稳压电源 1 台，使用正常（双路输出电压是否正确而稳定）；直流电流表 1 台，使用正常（读数是否正确）；万用表 1 台，使用正常（显示是否正确而稳定）。

    　2.实验器件 电流插孔 3 个，使用正常（不接电流表时，是否电阻为零）；100Ω/2W 电阻 2 个，200Ω/2W 电阻 1 个，300Ω/2W 电阻 1 个，470Ω/2W 电阻 1 个，使用正常。

    　五 、 实验方案与步骤 简述

    　1.用万用表直流电压档监测，调节直流稳压电源两路输出分别为 16V 和 8V。

    　2.按图 2.1.1 接线，根据计算值，选择电流表、万用表合适量程，测量并记录实验数据。

    　R 1

    　 R 2

    　R 3

    　+ U S1

    　– + U S2

    　– E A * 1 * 2 * 3 B D C I 1

    　I 2

    　I 3

    　图 2.1.1

    　基尔霍夫定律实验电路 F R 4

    　R 5

    　六、 实验数据

    　1.基本实验内容

    　图 2.1.2

    　基尔霍夫定律 multism11 仿真图 表 2.1.1

    　验证基尔霍夫定律数据记录及计算 项目

    　I 1

    　I 2

    　 I 3

    　 ∑ I I

    　U AB

    　U BE

    　 U EF

    　 U FA

    　 ∑U

    　 U BC

    　 U CD

    　 U DE

    　 U EB

    　∑U (mA)

    　(V)

    　(V)

    　仿真 值

    　17

    　- -

    　 5 5

    　22

    　0 0

    　 7.833

    　6.5

    　1.667

    　- -

    　 16

    　0 0

    　 - -

    　 1 1

    　8 8

    　- -

    　 0.5

    　- -

    　 6.5

    　0 0

    　 测量值

    　误差% %

    　图 2.1.3

    　分别以 E、B 为参考点电位、电压测量 multism11 仿真图

    　表 2.1.2

    　电位、电压测量数据记录及计算 项目

    　V A V B

    　 V C

    　 V D

    　 V E

    　 V F

    　 U AB U BC

    　 U CD

    　 U BE

    　 U DE

    　 U EF

    　 U FA

    　 U AD

    　 （V V ）

    　（V V ）

    　参考点 E

    　仿真 值

    　14.333

    　6.5

    　7.5

    　- -

    　 0.5

    　0 0

    　 - -

    　 1.667

    　7.833

    　- -

    　 1 1

    　8 8

    　6.5

    　- -

    　 0.5

    　1.667

    　- -

    　16

    　14.833 3

    　参考点 E

    　测量值

    　误差% %

    　 参考点 B B

    　仿真 值

    　7.833

    　0 0

    　 1 1

    　- -

    　 7 7

    　- -

    　 6.5

    　- -

    　 8.167

    　7.833

    　- -

    　 1 1

    　8 8

    　6.5

    　- -

    　 0.5

    　1.667

    　- -

    　 16

    　14.833

    　参考点 B B

    　测量 值

    　误差% %

    　2. 扩展实验 内容

    　分析扩展试验任务中常见故障原因。

    　（ 1) 通电后电路不能工作，任何部分都测不到电压或电流。

    　故障原因：电源故障或电源输入接口接触不良。

    　（2 2 ）通电后电路或仪表某部分冒烟，有异味 以及发烫 等。

    　故障原因：电路短路。

    　（3 3 ）某一部分无电压或电流，其他部分的电压电流与理论值不符。

    　故障原因：电路连接错误，某支路开路。

    　（4 4 ）将电压表的表笔放至电路上后，电压表无指示。

    　故障原因：表笔没插好，接触不良。

    　（5 5 ）将电流表接入电路，表针打坏，表头烧毁。

    　故障原因：电流表并联在待测电路两端。

    　（6 6 ）指针式电压、电流表反向偏转，不能读出正确数值。

    　故障原因：电压、电流实际方向与指针式电压、电流表表笔所接方向相反。

    　（7 7 ）电压、电流表指针偏转角度很小，不能读出正 确数值。

    　故障原因：电压、电流表量程选择过大。

    　七 、 实验 数据 分析

    　1. 依据实验结果，进行分析比较，验证基尔霍夫定律的正确性。

    　基尔霍夫电流定律：根据图 2.1.1 电路中所标明的参考方向，有 I 1 -I 2 -I 3 =0，代入实际数据 17mA-（-5mA）-22mA=0，即 0 I，得证。

    　基尔霍夫电压定律：根据图 2.1.1 电路中所标明的参考方向，有 U AB +U BE +U EF +U FA =0，代入实际数据7.833V+6.5V+1.667V+(-16V)=0,即  0 U，得证。

    　2. 依据实验结果，分析电压和电位的关系。

    　例如以 E 为参考点，V A =14.33V，U AB =7.833V；以 B 为参考点，V A =7.833V，U AB =7.833V。可见，电位值的大小与参考点的选取有关，具有相对性。而两点间的电压值与参考点无关，具有绝对性。

    　3. 误差分析

    　误差见测试数据表格中，最大误差为 XX。

    　4. 产生误差的原因

    　（1 1 ）

    　测量仪器的 精确度。

    　3 3

    　4 3/4 位 万用表 （最大量程 3999）

    　）

    　， 基本直流精度 度 0.05% ；电流表（ 我国电工仪表分 0.1 ， 0.2 ，0.5 ， 1.0 ， 1.5 ， 2.5 ，0 5.0 七个等级）

    　）

    　。

    　（2 2 ）待测电路器件的精度 。

    　电路采用 4 E24 系列电阻，精度为 5%

    　（3 3 ）

    　测量方法 。

    　选取合适量程和正确读数。

    　5. 减小误差的措施

    　（1 1 ）

    　从测量仪器上，正确使用和读数。

    　（2 2 ）从电路器件上，简化电路连线。

    　（3 3 ）从测量方法上， 多次测量取平均值 。

    　八 、存在问题的分析与处理

    　1.实验中遇到的问题与处理 略 九 、 实验的收获和体会

    　验证了基尔霍夫定律，证明了电位的相对性和电压的绝对性，学习了直流电路中电压电流的测量和故障排除，等等。

    　说明 ：以上 9 9 部分都齐全 A+5 =95 分 ；无扩展内容最多 B+0 =80 分 ； 即 无误差分析 又 无总结 B B- -0 =70 分 ； ∑I I 、U ∑U 不近似为 0 0 、参考点电位不为 0 0 等数据错误以及抄袭 最多给 给 C C0 =60 分 。

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