电路基础实验报告

1、基尔霍夫定律和叠加定理的验证组长：曹波组员：袁怡 潘依林 王群 梁泽宇 郑勋一、实验目的通过本次实验验证基尔霍夫电流定律和电压定律加深对“节点 电流代数和”及“回路电压代数和”的概念的理解；通过实验验证叠 加定理，加深对线性电路中可加性的认识。二、实验原理 基尔霍夫节点电流定律KCL:在集总电路中，任何时刻，对任一结点，所有流出结点的支路电流的代数和恒等于0。 基尔霍夫回路电压定律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 0。 叠加定理：在线性电阻电路中，某处电压或电流都是电路中各个独 立电源单独作用时，在该处分别产生的电压或电流的叠加。三、实验准备仪器准备1.

2、 030V可调直流稳压电源2. 士 15V直流稳压电源3. 200mA可调恒流源4. 电阻5. 交直流电压电流表6. 实验电路板7.导线实验电路图设计简图IIERsRa C-1?四、实验步骤及内容 1、启动仪器总电源，连通整个电路，分别用导线给电路中加上直流 电压 Ui=15v， L2=10vo2、先大致计算好电路中的电流和电压，同时调好各电表量程。3、依次用直流电压表测出电阻电压LAb、LBe、LEd,并记录好电压表读数。1、4、再换用电流表分别测出支路电流I 1、I 2、I 3,并记录好电流读数。5、然后断开电压L，用直流电压表测出电阻电压 Ube,用电流表分别测出支路电流I、i并记录好电

3、压表读数。6、然后断开电压U,接通电压L2,用直流电压表测出电阻电压U、be,用电流表分别测出支路电流I 、i并记录好电压表读数。7、实验完毕，将各器材整理并收拾好，放回原处实验过程辑录图 1 测出 UAb=4.42v图 3 测出 UEd=4.42v图 7 测出 U bE=4.04v图 8 测出 U、be=2.13v附注：以上只是展示了测量过程中的主要内容，以确保实验是该组独立自主完成。五、数据处理基尔霍夫定律验证数据表项目次数 I 1I 2I 3UAbUBeUEd112.879.383.474.426.144.42212.388.963.324.436.124.42叠加定律的验证项目次数I

4、21、21、2UBeU BEU BE19.326.103.216.174.042.1329.346.053.256.144.032.15六、数据及误差分析在验证基尔霍夫电流定律时，共测量了两组数据，由实验原理 知，I 1= I 2+ I 3则说明实验验证成功，在两次测量中，理论值I 1= I 2 + I 3=9.38+3.47=12.85，而实际测量值为I、1 = 12.87，存在相对误 差E a,e1=0.16%，同理第二组数据中的相对误差e2=0.81%。由于在实际过程中。真值是个理想状态，所以常用平均值来代替实际数据分 析 I 1八=I 2八+13 八=9.17+3.40=12.57 。

5、而实际值 I 4=12.63， 相对误差e3=0.48%。在验证基尔霍夫电压定律时，同样共测量了两 组数据。由原理知电源电压 U1=LAb+ Ube+UEd ,则实际验证了定理的可 靠性，同样我们可以算出前后两次测得的实际电压 Ui, U、1分别为 14.98 , 14.97,相对误差依次为e4=0.13%,e 5=0.2%,若以平均值作为 真值，则相对误差计算得 e6=0.17%。在验证叠加定理时，我们以支路电流 丨2,电压UBe为研究对象， 如果电源未单独作用时的电流 丨2、电压LBe分别等于单独作用时I、2 + I 2, U BE+ U BE,则实验得证。前后两次测量中理论的UBE分别为

6、6.17,6.18，实际值为 6.17,6.14，相对误差 a i=0,a 2=0.65%,理论的丨2分别为9.31,9.30，实际值分别为9.32,9.34，相对误差a 3=0.11%,a 4=0.43%,若以平均值作为丨2、UBe真值，此时相对误 差分别为 a 5=0.27%，a 6=0。我们知道误差来源通常可以概括为 3类：系统误差、偶然误差、 粗大误差。基于对以上数据的分析我们不难发现以下几个事实：1、无论是电压或电流，在装置未变的情况下，同一个物理量在两次测得 的值是不同的；2、每次试验的相对误差较小，基本上能满足对试验 原理的验证；3、基于平均值计算所得的相对误差位于每组数据直接

7、计算所得相对误差之间；4、随着试验次数的增多，每个物理量的值 将越来越趋近与平均值。我们在仔细分析试验结果后，觉得造成本小组试验误差的原因 归结如下：导线、开关等元器件之间可能有较大电阻；仪器精度不够， 存在示数误差，只有两位小数；存在计算误差，数据在未除尽时，保 留有效数字出了错误；测量次数太少，显得说服力不强；理论计算方 法不对，应该用每个物理量的平均值作为理论值参与计算。减少误差的改进建议：日常做好器材保养，实验时保证电路连 接良好，在数据收集与处理时，要多次试验，结果呈现时，用平均值 计算，平衡误差，有时还可借助图像来拟合分析。七、实验认识和体会原理验证性实验作为大学工科类实验最为基础的一类实验，然而却能很好地反映一个工科生的实验素养与思维，不仅仅是动手操作能 力。在本次实验中，我们小组六人初次实验并不顺利，主要是对