电路基本定律及定理的验证

1、 实验二 电路基本定律及定理的验证一、实验目的1、通过对KCL、KVL的验证，加深对定律的理解。2、通过对戴维南定理、叠加定理的验证，加深对定理的理解和灵活应用。3、明确实际测量中存在的误差，学会分析误差。二、实验设备和器材直流可调稳压电源 030 V万用表 MF-500型实验电路板三、实验原理与说明1、基尔霍夫定律（KCL、KVL）电路中的基本定律，适用于集总参数电路。KCL：任一时刻，任一节点，所有流出该节点的电流代数和恒为零，即i = 0。KVL：任一时刻，任一回路，沿某绕行方向所有元件电压的代数和恒为零，即u = 0。2、叠加定理适应线性电路中的电流、电压。线性电路中含多个独立源时，任

2、一支路的电流或电压是每个独立源单独作用时在该支路产生的电流或电压的代数和。电源单独作用是指：除该电源外，其他独立源取零，即电压源短路，电流源开路，受控源不变。3、戴维南定理适应线性含源二端网络。任一线性含源二端网络，对外电路而言，均可用一个电压源和一个电阻串联的组合来等效戴维南等效电路。电压源的电压为含源二端网络的开路电压Uoc；等效电阻为对应无源二端网络的等效电阻R0。4、误差分析（1）测量值与真实值间的差异称误差。（2）误差有两类：绝对误差 =测量值-真实值 相对误差 = （绝对误差 / 真实值）100（3）实际测量中，应利用合理测试手段使误差最小。四、实验内容及步骤实验电路图如实验图2-

3、1所示。 1、KCL、KVL的验证（1）调节两个直流电源，使一个为8V作为U1接入AB端，另一个为4V作为U2接入AB两端；（2）节点O处接通，测量I1、I2、I3并填入实验表2-1中；（3）用AOOB回路，分别测电压UAO、UBA填入实验表2-1中；（4）验证U = UAO + UBA = 0，I =I1 + I2 + I3 = 0。实验表2-1I1（A）I2（A）I3（A）UAO（V）UO O/（V）UO/B（V）UBA（V）IU测量值计算值相对误差2、叠加定理的验证（1）令U1 = 8 V，U2 = 4 V共同作用，测量I1、I2、I3，填入表2.2中；（2）令U1 = 8 V单独作用，

4、AB处短路，用导线连接（断开电源），测量相应的电流，填入实验表2-2中；（3）令U2 = 4 V单独作用，AB处用导线连接，再测电流I1、I2、I3，填入实验表2-2中；（4）验证叠加定理。实验表2-2I1（mA）I2（mA）I3（mA）U1 = 8V，U2 = 4VU1 = 8V，U2 = 0VU1 = 0V，U2 = 4VI 3、戴维南定理（1）将端口AB开路，其余为一含源二端网络；（2）用万用表测量AB端开路电压UAB，即戴维南等效电路的电源电压UOC；（3）测戴维南等效电阻R0有三种方法： 将U1 = 8 V去掉，AB短路，用万用表测出AB两点间电阻即R0； 不去掉U1 = 8 V，令

5、AB短路，测短路电流ISC，R0 = UOC/ISC； 不去掉U1 = 8V，端口AB接一个500电阻R/，测其两端电压为U /，则R0 = （。（4）画出戴维南等效电路。（5）画出戴维南等效电路。五、实验注意事项1、所有需要测量的电压值，均以电压表测量的数值为准。U1、U2也不例外，不应取电源本身的显示值。2、防止稳压电源两个输出端碰线而造成短路。3、用指针式电压表或电流表测量电压或电流时，如果仪表指针反偏，则必须调换仪表极性，重新测量。此时指针正偏，可读得电压或电流值。若用数字显示电压表或电流表测量，则可直接读出电压或电流。但应注意，所读得的电压或电流的正、负极性应根据设定的电压或电流的参考方向来判断。4、用万用表直接测R0时，网络内的独立源必须先置零，以免损坏万用表。其次，欧姆挡必须经调零后再进行测量。六、思考题1、实验中，若用指针式万用表直流毫安挡测各支路电流，在什么情况下可能出现指针反偏，如何处理？在记录数据时应注意什么？若用数字万用表进行测量时，则会有什么显示呢？2、在叠加原理实验中，要令U1、U2分别单独作用，应如何操作？可否直接将不作用的电源（U1或U2）短接置零？3、在叠加原理实验中，若有一个电阻器改为二极管，试问叠加定理的叠加性与还成立吗？为什么？4、在求戴维南或诺顿等效电路时，作短路试验，测Isc的条件是什么？在本实验