實(shí)驗(yàn)一網(wǎng)孔分析法實(shí)驗(yàn)

1、網(wǎng)孔電路分析實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?網(wǎng)孔電路分析法可以使用于復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)電路的分析，通過(guò)實(shí)驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)與模擬電路得到的數(shù)據(jù)對(duì)比證明網(wǎng)孔法的正確性。進(jìn)一步證明基爾霍夫電壓定律(KVL)和基爾霍夫電流定律(KCL)。學(xué)會(huì)用網(wǎng)孔發(fā)分析電路實(shí)驗(yàn)軟件及設(shè)備：一 模擬實(shí)驗(yàn)軟件：Circuitmaker 5.5 二 實(shí)驗(yàn)設(shè)備：實(shí)驗(yàn)教學(xué)板，數(shù)字式萬(wàn)用表, 可調(diào)式15伏直流電源（1）三 實(shí)驗(yàn)元件：470,680,330,1,220電阻, 儀表連接線 WG25 電路連接線若干 (根據(jù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)板而定）實(shí)驗(yàn)步驟： 1. 模擬以下電路: 應(yīng)用模擬軟件CircuitMaker 5.5模擬以下網(wǎng)絡(luò)電路圖, 測(cè)量各支路的電流及各電阻的電壓

2、值并且記錄數(shù)據(jù) 2. 識(shí)別電阻,用萬(wàn)能表測(cè)量電阻R1, R2, R3, R4, R5記入表格3. 在接通電壓電源之前，先使用萬(wàn)用表測(cè)量電源電壓，調(diào)節(jié)電源電壓使之輸出電壓達(dá)到電路所需的電壓值12V.4. 在教學(xué)實(shí)驗(yàn)板上, 按照電路圖連好實(shí)物圖。5. 接通電壓電源, 注意電源電壓的正負(fù)極6. 用萬(wàn)用表測(cè)量每個(gè)電阻上的電壓降，將測(cè)量數(shù)值記入表格中。7. 根據(jù)測(cè)量的電阻值及相應(yīng)的電壓降, 利用歐姆定理I=U/R計(jì)算通過(guò)各電阻的電流, 計(jì)入表格, 并且記錄好電流方向。8. 關(guān)閉電源電壓。9. 拆下電路元件，將元件擺放整齊。整理好桌面。圖電阻R1電阻R2電阻R3電阻R4電阻R5期望電阻值()4706803

3、301000220測(cè)量電阻值()470670324991218測(cè)量電壓值(V)7.483.334.167.874.53計(jì)算電流值(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:左右網(wǎng)孔電流值(mA)15.94.812.47.820.7方向:順時(shí)針?lè)较?順時(shí)針?lè)较?順時(shí)針?lè)较?上下方向:上下 表格1. 使用電路圖, 使用所測(cè)量的電阻值, 利用網(wǎng)孔電路分析法決定網(wǎng)孔1,2,3的網(wǎng)孔電流 I1, I2, I3。利用網(wǎng)孔電流法可得： （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. 使用基爾霍夫電壓定律(KVL), 證明網(wǎng)孔電路1,2,3的電壓代數(shù)和等于或近似等于零。 根據(jù)基爾霍夫電壓定律得: 網(wǎng)孔一：V3+V4-V=4.16+7.87-12=0.030 網(wǎng)孔二：V1-V2-V3=7.48-3.33-4.16=-0.010 網(wǎng)孔三：V2+V5-V4=3.33+4.53-7.87=-0.010以上三個(gè)式子，結(jié)果都近似為零，由此可得，在誤差允許范圍內(nèi)，網(wǎng)孔電路中所有支路電壓代數(shù)和等于或近似等于零，滿足KVL定律。 4. 使用基爾霍夫電流定律(K

5、CL), 證明節(jié)點(diǎn)處的電流代數(shù)和為零或近似等于零, 或者是所有流入節(jié)點(diǎn)電流等于所有流出節(jié)點(diǎn)電流。根據(jù)基爾霍夫電流定律（KCL）(規(guī)定流入結(jié)點(diǎn)的電流值為正，流出結(jié)點(diǎn)的電流值為負(fù))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根據(jù)以上四式，可以看出各結(jié)點(diǎn)處電流的代數(shù)和近似等于零，因此可以推出在誤差允許范圍內(nèi)結(jié)點(diǎn)處電流代數(shù)和等于或近似等于零，滿足KCL定律。實(shí)驗(yàn)總結(jié)通過(guò)網(wǎng)孔電路分析法實(shí)驗(yàn),一 我學(xué)習(xí)如何根據(jù)顏色簡(jiǎn)單粗略的確定電阻的阻值。二 學(xué)會(huì)了使用模擬實(shí)驗(yàn)軟件：Circuitmaker 5.5，以達(dá)到保護(hù)電路元件的目的。三 獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)及完成實(shí)驗(yàn)要求數(shù)據(jù)的測(cè)量。根據(jù)所得實(shí)驗(yàn)測(cè)量的真實(shí)數(shù)據(jù), 證明網(wǎng)孔電路分析法。同時(shí)，進(jìn)一步證明基爾霍夫電壓定律(KVL)和基爾霍夫電流定律(KCL)。 四 增強(qiáng)了與同學(xué)協(xié)作的觀念，只有互幫互助才能取得共同進(jìn)步，針對(duì)實(shí)