電路基本定律及定理的驗證

1、 實驗二 電路基本定律及定理的驗證一、實驗目的1、通過對KCL、KVL的驗證，加深對定律的理解。2、通過對戴維南定理、疊加定理的驗證，加深對定理的理解和靈活應用。3、明確實際測量中存在的誤差，學會分析誤差。二、實驗設備和器材直流可調穩(wěn)壓電源 030 V萬用表 MF-500型實驗電路板三、實驗原理與說明1、基爾霍夫定律（KCL、KVL）電路中的基本定律，適用于集總參數(shù)電路。KCL：任一時刻，任一節(jié)點，所有流出該節(jié)點的電流代數(shù)和恒為零，即i = 0。KVL：任一時刻，任一回路，沿某繞行方向所有元件電壓的代數(shù)和恒為零，即u = 0。2、疊加定理適應線性電路中的電流、電壓。線性電路中含多個獨立源時，任

2、一支路的電流或電壓是每個獨立源單獨作用時在該支路產(chǎn)生的電流或電壓的代數(shù)和。電源單獨作用是指：除該電源外，其他獨立源取零，即電壓源短路，電流源開路，受控源不變。3、戴維南定理適應線性含源二端網(wǎng)絡。任一線性含源二端網(wǎng)絡，對外電路而言，均可用一個電壓源和一個電阻串聯(lián)的組合來等效戴維南等效電路。電壓源的電壓為含源二端網(wǎng)絡的開路電壓Uoc；等效電阻為對應無源二端網(wǎng)絡的等效電阻R0。4、誤差分析（1）測量值與真實值間的差異稱誤差。（2）誤差有兩類：絕對誤差 =測量值-真實值 相對誤差 = （絕對誤差 / 真實值）100（3）實際測量中，應利用合理測試手段使誤差最小。四、實驗內容及步驟實驗電路圖如實驗圖2-

3、1所示。 1、KCL、KVL的驗證（1）調節(jié)兩個直流電源，使一個為8V作為U1接入AB端，另一個為4V作為U2接入AB兩端；（2）節(jié)點O處接通，測量I1、I2、I3并填入實驗表2-1中；（3）用AOOB回路，分別測電壓UAO、UBA填入實驗表2-1中；（4）驗證U = UAO + UBA = 0，I =I1 + I2 + I3 = 0。實驗表2-1I1（A）I2（A）I3（A）UAO（V）UO O/（V）UO/B（V）UBA（V）IU測量值計算值相對誤差2、疊加定理的驗證（1）令U1 = 8 V，U2 = 4 V共同作用，測量I1、I2、I3，填入表2.2中；（2）令U1 = 8 V單獨作用，

4、AB處短路，用導線連接（斷開電源），測量相應的電流，填入實驗表2-2中；（3）令U2 = 4 V單獨作用，AB處用導線連接，再測電流I1、I2、I3，填入實驗表2-2中；（4）驗證疊加定理。實驗表2-2I1（mA）I2（mA）I3（mA）U1 = 8V，U2 = 4VU1 = 8V，U2 = 0VU1 = 0V，U2 = 4VI 3、戴維南定理（1）將端口AB開路，其余為一含源二端網(wǎng)絡；（2）用萬用表測量AB端開路電壓UAB，即戴維南等效電路的電源電壓UOC；（3）測戴維南等效電阻R0有三種方法： 將U1 = 8 V去掉，AB短路，用萬用表測出AB兩點間電阻即R0； 不去掉U1 = 8 V，令

5、AB短路，測短路電流ISC，R0 = UOC/ISC； 不去掉U1 = 8V，端口AB接一個500電阻R/，測其兩端電壓為U /，則R0 = （。（4）畫出戴維南等效電路。（5）畫出戴維南等效電路。五、實驗注意事項1、所有需要測量的電壓值，均以電壓表測量的數(shù)值為準。U1、U2也不例外，不應取電源本身的顯示值。2、防止穩(wěn)壓電源兩個輸出端碰線而造成短路。3、用指針式電壓表或電流表測量電壓或電流時，如果儀表指針反偏，則必須調換儀表極性，重新測量。此時指針正偏，可讀得電壓或電流值。若用數(shù)字顯示電壓表或電流表測量，則可直接讀出電壓或電流。但應注意，所讀得的電壓或電流的正、負極性應根據(jù)設定的電壓或電流的參考方向來判斷。4、用萬用表直接測R0時，網(wǎng)絡內的獨立源必須先置零，以免損壞萬用表。其次，歐姆擋必須經(jīng)調零后再進行測量。六、思考題1、實驗中，若用指針式萬用表直流毫安擋測各支路電流，在什么情況下可能出現(xiàn)指針反偏，如何處理？在記錄數(shù)據(jù)時應注意什么？若用數(shù)字萬用表進行測量時，則會有什么顯示呢？2、在疊加原理實驗中，要令U1、U2分別單獨作用，應如何操作？可否直接將不作用的電源（U1或U2）短接置零？3、在疊加原理實驗中，若有一個電阻器改為二極管，試問疊加定理的疊加性與還成立嗎？為什么？4、在求戴維南或諾頓等效電路時，作短路試驗，測Isc的條件是什么？在本實驗