实验一网孔分析法实验

1、网孔电路分析实验目的： 网孔电路分析法可以使用于复杂的网络电路的分析，通过实验得到的数据与模拟电路得到的数据对比证明网孔法的正确性。进一步证明基尔霍夫电压定律(KVL)和基尔霍夫电流定律(KCL)。学会用网孔发分析电路实验软件及设备：一 模拟实验软件：Circuitmaker 5.5 二 实验设备：实验教学板，数字式万用表, 可调式15伏直流电源（1）三 实验元件：470,680,330,1,220电阻, 仪表连接线 WG25 电路连接线若干 (根据实验教学板而定）实验步骤： 1. 模拟以下电路: 应用模拟软件CircuitMaker 5.5模拟以下网络电路图, 测量各支路的电流及各电阻的电压

2、值并且记录数据 2. 识别电阻,用万能表测量电阻R1, R2, R3, R4, R5记入表格3. 在接通电压电源之前，先使用万用表测量电源电压，调节电源电压使之输出电压达到电路所需的电压值12V.4. 在教学实验板上, 按照电路图连好实物图。5. 接通电压电源, 注意电源电压的正负极6. 用万用表测量每个电阻上的电压降，将测量数值记入表格中。7. 根据测量的电阻值及相应的电压降, 利用欧姆定理I=U/R计算通过各电阻的电流, 计入表格, 并且记录好电流方向。8. 关闭电源电压。9. 拆下电路元件，将元件摆放整齐。整理好桌面。图电阻R1电阻R2电阻R3电阻R4电阻R5期望电阻值()4706803

3、301000220测量电阻值()470670324991218测量电压值(V)7.483.334.167.874.53计算电流值(I=V/R)(mA)15.9154.97012.8407.94120.780方向: 左右方向:左右方向:左右方向:左右方向:左右网孔电流值(mA)15.94.812.47.820.7方向:顺时针方向:顺时针方向:顺时针方向:上下方向:上下 表格1. 使用电路图, 使用所测量的电阻值, 利用网孔电路分析法决定网孔1,2,3的网孔电流 I1, I2, I3。利用网孔电流法可得： （R3+R4）I1-R3I2-R4I3=12 -R3I1+(R1+R2+R3)I2-R2I3

4、=0 -R4I1-R2I2+(R2+R4+R5)I3=0 解得：I1=28.5mA; I2=15.9mA; I3=20.7mA;3. 使用基尔霍夫电压定律(KVL), 证明网孔电路1,2,3的电压代数和等于或近似等于零。 根据基尔霍夫电压定律得: 网孔一：V3+V4-V=4.16+7.87-12=0.030 网孔二：V1-V2-V3=7.48-3.33-4.16=-0.010 网孔三：V2+V5-V4=3.33+4.53-7.87=-0.010以上三个式子，结果都近似为零，由此可得，在误差允许范围内，网孔电路中所有支路电压代数和等于或近似等于零，满足KVL定律。 4. 使用基尔霍夫电流定律(K

5、CL), 证明节点处的电流代数和为零或近似等于零, 或者是所有流入节点电流等于所有流出节点电流。根据基尔霍夫电流定律（KCL）(规定流入结点的电流值为正，流出结点的电流值为负)可得： ：I1-i3-i1=28.5-12.840-15.915=-0.2250 ：I2+i2-i5=15.9+4.970-20.780=0.090 ：i3-i2-i4=12.840-4.970-7.941=-0.0710 ：i4+I3-I1=7.941+20.7-28.5=0.1410根据以上四式，可以看出各结点处电流的代数和近似等于零，因此可以推出在误差允许范围内结点处电流代数和等于或近似等于零，满足KCL定律。实验总结通过网孔电路分析法实验,一 我学习如何根据颜色简单粗略的确定电阻的阻值。二 学会了使用模拟实验软件：Circuitmaker 5.5，以达到保护电路元件的目的。三 独立完成实验及完成实验要求数据的测量。根据所得实验测量的真实数据, 证明网孔电路分析法。同时，进一步证明基尔霍夫电压定律(KVL)和基尔霍夫电流定律(KCL)。 四 增强了与同学协作的观念，只有互帮互助才能取得共同进步，针对实