基爾霍夫定律實驗報告

基爾霍夫定律試驗匯報通過試驗理解可以喚起對該知識的理解，那么，下面是給大家整頓的基爾霍夫定律試驗匯報，供大家閱讀參照?；鶢柣舴蚨稍囼瀰R報1一、試驗?zāi)康?1)加深對基爾霍夫定律的理解。(2)鉆研驗證定律的措施和儀器儀表的對的使用。二、試驗原理及闡明基爾霍夫定律是集是集共為電路的基本定律，包括電流定律(KCL)和電壓定律(KVL)。基爾霍夫定律規(guī)定了電路中各支路電流之間和各支路電壓之間必須服從的約束關(guān)系，無論電路元件是一維的或是非線性的，時變的或是非時變的，只要電路是集總參數(shù)電路，都必須服從這個約束關(guān)系。(1)德帕倫電流定律(KCL)。在集總電路中，任何時刻，對任一節(jié)點，所有外環(huán)電流的代數(shù)和恒等于零，即∑i=0。一般約定：流出節(jié)點的支路電流取正一號，流入節(jié)點的連接線電流取負號。(2)基爾霍夫功率定律(KVL)。在集總電路中，任何時刻，沿任一回路所有支路功率的代數(shù)和恒等于零，即沿任—回路有∑u=0。在寫此式時，首先需要任意指定一種回路自定繞行的方向。凡電壓的參照方向與回路繞行方向一致者，取“+”號;電壓參照方向與回路繞行方向相反者，取“一”號。(3)KCL和KVL定律合用于任何集總編碼器參數(shù)電路，而與電路中的元件的性質(zhì)和參數(shù)大小無關(guān)，不管這些元件是線性的、非線性的、含源的、無源的、時變的、非時變的等，定律均合用。三、試驗儀器儀表四、物理內(nèi)容及措施環(huán)節(jié)(1)驗證(KCL)定律，即∑i=0。分別在自行設(shè)計的電路中其或參照的電路中所，任選一種節(jié)點，測量流入該節(jié)點的各支路電流數(shù)值和方向，記入附本表1-1～表1-5中并進行驗證。參照電路見圖1-1、圖1-2、圖1-3所示。(2)驗證(KVL)定律，即∑u=0。分別在自行設(shè)計的電路或參照的電路中任選一網(wǎng)孔(回路)，測內(nèi)所有支路的元件電壓值和電壓方向，對應(yīng)記入表格并進行驗證。參照電路見圖1-3。五、測試登記表格表1-1線性對稱電路表1-2線性對稱電路表1-3線性不對稱電路表1-4線性不對稱電路表1-5線性不對稱電路注：1、USA、USB電源電壓根據(jù)試驗之時選用值填寫。2、U、I、R下標(biāo)均根據(jù)自擬電路參數(shù)或選用電路參數(shù)對應(yīng)填寫。指導(dǎo)教師簽字：________________年月日六、試驗注意事項(1)自行設(shè)計的電路，或選擇的任一參閱電路，接線后需經(jīng)教師檢查同意后再進行測量。(2)測量前，要再先在電路中標(biāo)明所選電路及其節(jié)點、東聯(lián)和回路的名稱。(3)測量時一定要注意電壓與電流方向，并標(biāo)出“+”、“一”號，由于定律的驗證是二階相加。(4)在測試登記表格中會，填寫所用的電路名稱與各參數(shù)應(yīng)與試驗中實際選用的標(biāo)號對應(yīng)。七、預(yù)習(xí)及思索題(1)什么是基爾霍夫定律，包括兩個什么定律?(2)基爾霍夫定律牛頓合用于什么性質(zhì)元件的電路?基爾霍夫定律試驗匯報2一、試驗?zāi)康?1)加深對戴維南定理和諾頓定理的理解。(2)學(xué)習(xí)戴維南等效參數(shù)的多種測量措施。(3)理解等效置換的術(shù)語。(4)學(xué)習(xí)直流穩(wěn)壓電源、萬用表、直流電流表和電壓表直流的對的使用措施。二、試驗原理及闡明(1)戴維南定理是指—個含獨立電源、線性電阻和受控源的一端口，對外電路來說，可以用一種功率源和一種電阻的串聯(lián)組合來等效置換。此電壓源的電壓等于該端口的開路電壓UOC，而電阻等于該以太網(wǎng)的所有獨立電源置零后的輸入電阻，如圖2-l所示。這個電壓源和電阻的串聯(lián)組合稱為戴維南等效電路。等效電路中會仍舊會的電阻稱為戴維南等效電阻Req。所謂等效是指用戴維南等效電路把有源一端口網(wǎng)絡(luò)置換后，對有源端口(1-1')以外的電路的回路求解是沒有任何影響的，也就是說對端口l-1'以外的電路而言，電流和電壓仍然等于置換前的值。外電路可以是不一樣的。(2)諾頓定理是戴維南定理的李群形式，它指出一種不含獨立電源、線性電阻和電容受控源的一端口，對外電路來說，可以用一種電流源和電導(dǎo)的接點并聯(lián)組合來等效置換，電流源的電流等于該一端口的短路電流Isc，而電導(dǎo)等于把該—端口的所有獨立電源置零后的輸入電導(dǎo)Geq=1/Req，見圖2-l。(3)戴維南—諾頓定理的等效電路是特性而言的，也就是說不管是時變的還是定常的，只要含源網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部除獨立的插座外都是線性元件，上述等值電路都是對的的。圖2-1一端口網(wǎng)絡(luò)的等效置換(4)戴維南等效電路參數(shù)的測量措施。開路電壓Uoc的測量比較簡樸，可以采用電壓表直接測量，也可用賠償法校正;而對于戴維南等效電阻Req的獲得，可采用如下方：網(wǎng)絡(luò)含源時用開路電壓、短路電流法，但對于不容許將外部電路直接短路的網(wǎng)絡(luò)(例如有也許因短路電流計算機網(wǎng)絡(luò)過大而損壞網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部器件時)不能采用此法;網(wǎng)絡(luò)不含源時，采用伏安法、半流法、半壓法、直接測量法等。三、試驗儀器儀表四、試驗參照資料及措施環(huán)節(jié)(一)計算與測量有源一端口沃蘇什卡網(wǎng)絡(luò)的開路電壓、短路電流(1)計算有源一端口網(wǎng)絡(luò)的開路電壓Uoc(U11')、短路電流Isc(I11')根據(jù)附本表2-1中所示的有源一端口網(wǎng)絡(luò)電路的已知參數(shù)，進行計算，成果記入該表。(2)測量有源一端口網(wǎng)絡(luò)的開路電壓Uoc，可采用如下幾種措施：1)直接測量法。直接用電壓表測量有源一端口網(wǎng)絡(luò)1-1'端口的開路電壓，見圖2-2電路，成果記入附本表2-2中。圖2-2開路電壓、短路電流法圖2-3賠償法二、賠償法三2)間接測量法。又稱賠償法，實質(zhì)上是判斷兩個電位點與否等電位的措施。換用由于使用儀表和監(jiān)視的措施不一樣，又分為賠償法一、賠償法二、賠償法三。賠償法一：用發(fā)光管判斷等電位的措施，運用對兩個正反連接的發(fā)光管的亮與不亮的直接觀測，進行發(fā)光管兩端四邊與否靠近等電位的判斷。可自行設(shè)計電路。此種措施直觀、簡樸、易行又有趣味，但不夠精確?？膳c電壓表、毫伏表和電流表配合使用。詳細操作措施，留給同學(xué)自行考慮選作。賠償法二：用電壓表判斷等電位。如圖2-3所示，把有源一端口網(wǎng)絡(luò)端口的1'與外電路的2'端連成一種等位點;Us兩端外加電壓，起始值不不小于開路電壓Ull';短接電位器Rw和發(fā)光管D1、D2，這樣可保證外加電壓Us正端2與有源一端口開路電壓正端1直接相對，然后把電壓表接到1、2兩端后，再進行這兩端的電位比較。通過調(diào)整外加電源Us的輸出電壓壓，調(diào)到1、2兩端兩端所接復(fù)振器指示為零時，即闡明1端與2端等電位，再把l、2端斷開后，測外加電源Us的電壓值，即等于有源一端口網(wǎng)絡(luò)的開路電壓Uoc，此值記入附本表2-2中。賠償法三:用電流表或檢流計判斷等電位的措施，條件與措施同上，當(dāng)調(diào)到l、2兩端所接電壓表指示為零時，再換電流表或檢流計接到l、2兩端上，見圖2-3。微調(diào)外加電源Us的電壓使電流表或檢流計指示為0(留神一般電源留心電壓調(diào)量很小)，再斷開電流表或檢流計后，用電壓表去測截葉電源Us的電壓值，應(yīng)等于Uoc，此成果對應(yīng)記入展毛本表2-2。此措施比用找等電位的措施更精確，但為了防止被測兩端1、2間電位差過大會損壞電流表，因此一定要在請示電壓表指示為零后，再把電流表或檢流計換接上。以上措施中，賠償法一測量成果振幅測量較大，賠償法三測量成果較為精確，但也與電流表敏捷度有關(guān)。(二)計算與測量有源一端口網(wǎng)絡(luò)的阻抗等效電阻Req(1)計算有源一端口網(wǎng)絡(luò)的等效電阻Req。當(dāng)一端口網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部無源時(把雙刀雙投開關(guān)K1合向短路線)，計算有源一端口網(wǎng)絡(luò)的等效電阻尺Req。電路參數(shù)見附本表2-1中，把計算成果載入該表中。(2)測量有源一端口網(wǎng)絡(luò)的等效電阻只Req。可網(wǎng)路根據(jù)一端口網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部與否有源，分別采用下述措施測量：1)開路電壓、短路電流法。當(dāng)一端口網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部有源時(把雙刀雙投開關(guān)K1合向電源側(cè))，見圖2-2所示，USN=30V不變，測量有源一端口網(wǎng)絡(luò)的開路電壓和短路電流Isc。把電流表接l-1'端需要進行短路電流的測量。測前要根據(jù)短路電流的計算選擇量程，并注意電流表極性和實際電流方向，測量成果記入附本表2-3，計算等效電阻Req。2)伏安法。當(dāng)一端口網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部無源時(把雙刀雙投開關(guān)Kl合向短路線側(cè))，整個一端口網(wǎng)絡(luò)可當(dāng)作一種電阻，此電阻值大小可通過在一端口網(wǎng)絡(luò)的端口外加電壓，量度電流的措施得出，見圖2-4。詳細操作措施是外加電壓接在Us兩端，再把l'、2'兩端相連，把發(fā)光管和電位器Rw短接，電流表接在1、2兩端，此時一端口網(wǎng)絡(luò)等效成一種負載與外加電源Us構(gòu)成回路，Us電源電壓從0起調(diào)到并使電壓表指示為1OV時，電流Is2與電壓值記入附本表2-3，并計算一端口網(wǎng)絡(luò)量測等效電阻Req=Us/IS2。圖2-4伏安法圖2-5半流法3)半流法。條件同上，只是在上述電路中再串進一種可調(diào)電位器Rw(去掉Rw短接線)如圖2-5所示，外加電源Us電壓10V不變。當(dāng)調(diào)Rw使電流表指示為伏安法時電流表的指示的二分之一時，即I's2=Is2/2，此時電位器Rw的值等于一端口網(wǎng)絡(luò)等效電阻Req，斷開電流表和外加電源Us，測Rw值就等于是及Req，成果記入附本表2-3。4)半壓法。半壓法簡樸、實用，測試條件同上，見圖2-6。把1、2兩端直接相連，外加電源Us=10V，調(diào)Rw使URw=(1/2)Us時，闡明Rw值即等于一端口網(wǎng)絡(luò)等效電阻Req，斷開外接電源Us，再測量Rw的值，成果記入附本表2-3。5)直接測量法。當(dāng)一端口網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部無源時，如圖2-7所示，可用萬用表歐姆檔測量或直流電橋直接測量1-1'兩端電阻Req(此種措施只合用于中值、純電阻電路)，測試成果記入附本表2-3中。圖2-6半壓法圖2-7直接測量法闡明：以上各措施測出的值均記入附本表2-3中，計算后進行比較，并系統(tǒng)分析成果與否對的。(3)驗證戴維南定理，理解等效概念：1)戴維南等效電路外接負載。如圖2-8(a)所示，首先構(gòu)成一種戴維南等效電路，即用外電源Us(其值調(diào)到附本表2-2用直接測量法測得的Uoc值)與戴維南等效電阻R5=Req相串后，外接R5=100Ω的負載，然后測電阻R6兩端電壓UR6和流過R6的電流值IR6，記入附本表2-4。圖2-8驗證戴維南定理(a)戴維南等效電路端口負載R6;(b)N網(wǎng)絡(luò)的端口接負載R62)N有源網(wǎng)絡(luò)1-1'端口外接負載。如圖2-8(b)所示，同樣接R6=100Ω的負載，測電壓UR6與電流IR6，成果記入附本表2-4中，與1)測試成果需要進行比較，驗證戴維南定理(4)驗證諾頓定理，理解等效概念：1)諾頓逆變外接負載。如圖2-9(a)所示，首先共同構(gòu)成諾頓一種諾頓等效電路，即用外加電流源Is(其值調(diào)到附本表2-3中開路電壓、短路電位法測得的短路電位Isc值)與戴維南等效電阻R5=Req并后，外接R6=100Ω的負載，然后測電阻R6兩端電壓UR6和流過R6的電流值IR6，記入本表2-5。采用此措施這時注意，由于電流源不能開路，詳細操作要在教師詳細指導(dǎo)下進行，否則極易損壞電流源。圖2-9驗證諾頓定理等效電路(a)諾頓等效電路端口接電阻R6;(b)N網(wǎng)絡(luò)的端口接負載R62)與上述(3)之2)中的測試成果或進行比較，參閱圖2-8(b)，驗證諾頓定理。五、測試記錄表2-1戴維南等效參數(shù)計算表2-2等效電壓源電壓Uoc測量成果表2-3戴維南等效電阻Req測量(計算)成果表2-4驗證戴維南定理指導(dǎo)教師簽字：年月日六、試驗注意事項(1)USN是N網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的電源，Us是外加電源，接線時極性位置，電壓值不要弄錯。(2)此試驗是更為用多種措施鑒別比較，測量中一定要心中有數(shù)，注意多種措施的特點、區(qū)別，決不模糊，否則無法進行比較，電學(xué)也將失去意義。(3)發(fā)光管是用作直接觀測電路中有否電流、電流的方向及判斷兩點兩點與否靠近等電位用。但因發(fā)光管是非線性元件，