实验1基尔霍夫定律和叠加原理

实验一基尔霍夫定律和叠加原理第1页实验一基尔霍夫定律和叠加原理一、实验目的验证基尔霍夫定律和叠加原理二、实验器材1．1台型号为RTDG－3A或RTDG－4B的电工技术实验台2．1块型号为RTDG－02的基尔霍夫定律与叠加原理实验电路板3．1台型号为RTT01－2直流电压／电流表三、实验内容1．验证基尓霍夫电流定律（KCL），即验证：在电路中，任一时刻，任一节点，流过该节点的电流代数和恒为零。2．验证基尓霍夫电压定律（KVL），即验证：在电路中，任一时刻，沿任一回路循行一周，各段电压的代数和恒为零。3．验证叠加原理，即验证：在线性电路中，当电路里有多个电源共同作用时，某一支路的响应等于电路中所有独立电源单独作用时在该支路产生响应的代数和。四、实验原理图DCBAFER1IN4007I1I2I3R2S1S2E1+_E2+_750Ω1ΩkR3R4R5750Ω510Ω1Ωk图1-1验证基尔霍夫定律和叠加原理的原理图五、实验过程1.验证基尓霍夫定律的操作过程(1)闭合电工实验台左侧面的总电源开关。(2)按下电工实验台正面电源控制区的启动按键，接通实验台主供电系统，这时实验台主电源数码显示灯点亮，同时三相电压表指针指示三相电源输出电压数值。实验一基尔霍夫定律和叠加原理第2页(3)打开实验台左下方的两路恒压源开关，选择合适的电源输出电压粗调档位，一路恒压源粗调档设定为10V档，另一路恒压源粗调档设定为20V档，然后分别调节恒压源的输出微调旋钮，用直流电压表监测，使两路恒压源的输出分别为E1=6V、E2=12V。(4)在实验台上放好一台编号为RTDG—02的实验挂箱，图1-1所示实验电路在实验挂箱的上方。(5)先将实验电路板中的开关S1、S2向内置于短路位置(6)再按照实验原理图1-1用导线将已调节好输出电压值的两路恒压源分别与实验电路板联接起来，实验电路联接完成后，将开关S1、S2分别打向外测，置于与电源E1、E2相联接的位置。(7)根据实验电路板中的元件参数值估算待测量参数的量纲（在本次实验中，电流测量值应小于10mA、电压测量值应小于12V），确定直流数字电压表的量程为直流20V档，直流数字毫安表的量程为直流20mA档，并将电流测量插头的红、黑两联接线分别对应接至毫安表的＋、－极，同时联接电压表的两根测量导线。(8)将电流插头分别插入实验电路板中三条支路电流的测量插孔中，在数字毫安表的显示屏中读出相应的各支路电流值，并将测量数据记入表1—1中。表1－1基尔霍夫定律的验证内容类别支路电流(mA)回路电压(V)I1I2I3UFAUABUCDUDEUAD测量值(9)按照原理图中所标明的F、A、B、C、D、E各点位置，用直流电压表分别测量表1—1中所列的各段电路的电压值，并将测量数据记入表1—1中。在测量电压时应注意电压表测量表笔与电路联接时的极性（电压表的+极性端应与被测电压下标中的第一个字母对应点相联接），如果电压表测量表笔与实验电路在联接时极性不正确，电压表的显示数据前将出现一个负号。2.验证叠加原理的操作过程实验一基尔霍夫定律和叠加原理第3页(1)令电源E1单独作用（将开关S1向外联接在电源E1侧，开关S2向内转接至短路侧），用电压表和毫安表测量I3及UAD的数值，将测量数据记入表1—2中。(2)令电源E2单独作用（将开关S1向内接至短路侧，开关S2向外联接在电源E2侧），用电压表和毫安表测量I3及UAD的数值，将测量数据记入表1—2中。(3)令电源E1、电源E2共同作用（将开关S1和S2分别向外接至电源E1和电源E2侧），用电压表和毫安表测量I3及UAD，将测量数据记入表1—2中。表1－2叠加原理的验证测量项目实验类别I3(mA)UAD(V)E1=6VE2=0VE1=0VE2=12VE1=6VE2=12V六、注意事项(1)实验前需要做充分的准备：预习实验内容，写出预习报告。无预习报告者不得进入实验室做实验。(2)实验台操作面板上的两路直流稳压电源自备指示表头中的指示数值，只作为显示仪表使用，电源实际输出的电压值应以直流电压表测量的数值为准，并应注意电压表测量表笔联接时的正、负极性。(3)在联接电流表测量插头时，应注意测量插头的红、黑接线端应与毫安表的+、—极（红、黑接线柱）相对应。(4)在本次实验中，如需电源不作用，应相应转接电源控制开关S1、S2至短路侧，绝不允许将直流稳压电源的输出端直接短路，那样会损坏实验仪器。(5)在实验连线中、检查实验连线时以及实验结束后拆线时，均应切断实验台的电源，在断电状态下操作。实验一基尔霍夫定律和叠加原理第4页(6)实验完毕，拆线时用力不要过猛，以防止拔断导线，最好是轻轻的旋拔。做完实验后，收拾好实验设备与器材，经实验指导老师检查并签字后方可离开实验室。七、实验预习要求(1)根据图1－1的电路参数，计算出待测电流I1、I2、I3和各电阻上的电压数值，以便实验测量时，可正确地选定毫安表和电压表的量程。(2)若用指针式直流毫安表测各支路电流，在什么情况下可能会出现指针反偏，如出现指针反偏时，应如何处理？在记录数据时应注意什么？若用数字直流毫安表进行测量时，会有什么显示？(3)在叠加原理实验中，电源E1、E2分别单独作用时，在实验中应如何操作？可否直接将不作用的电源（E1或E2）置零（短接）？八、实验报告要求(1)画出实验原理图。(2)根据实验中测量得到的数据，用计算的方法验证基尔霍夫定律和叠加原理。(3)在有误差时，应做误差分析。(4)实验的收获、体会。