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基尔霍夫定律实验报告:原理、电路图与测量数据详解

创作时间:
作者:
@小白创作中心

基尔霍夫定律实验报告:原理、电路图与测量数据详解

引用
CSDN
1.
https://blog.csdn.net/sinat_39522506/article/details/140670634

实验一 基尔霍夫定律

  • 实验类型
    验证型实验

  • 实验目的
    1、加深对基尔霍夫定律的理解并验证其正确性。
    2、学习线性电路参数的测量方法。
    3、掌握multisim的基本操作。

  • 实验原理
    1、基尔霍夫电压定律(KVL)
    对于任一集总电路中的任一回路,在任一时刻,沿着该回路的所有支路电压降的代数和为零。即
    式中Uk为回路中第k个支路电压降。

2、基尔霍夫电流定律(KCL)
对于任一集总电路中的任一节点,在任一时刻,所有支路电流的代数和为零。即

式中Ik为回路中第k个支路电流

四、实验内容

1、创建如图1-1所示的电路图,分别设置好参数值(见表1-1),做四次实验,然后测量其电压值,求其总和再与电源电压值相比较看是否相等,从而验证基尔霍夫电压定律的正确性。

图1-1 KVL的测量电路图

表1-1 KVL的测量数据

项目
电源US
R1
R2
R3
R4
总计
结论
第一次
参数
12V
200Ω
300Ω
400Ω
500Ω
1.968+2.724+3.373+3.935=12
测量数据(V)
12
1.968
2.724
3.373
3.935
第二次
参数
20V
500Ω
700Ω
800Ω
900Ω
4.008+4.951+5.344+5.696=20
测量数据(V)
20
4.008
4.951
5.344
5.696
第三次
参数
30V
1500Ω
2000Ω
2500Ω
3000Ω
6.591+7.323+7.847+8.239=30
测量数据(V)
30
6.591
7.323
7.847
8.239
第四次
参数
40V
3000Ω
3500Ω
4000Ω
4500Ω
9.536+9.889+10.172+10.403=40
测量数据(V)
40
9.536
9.889
10.172
10.403

2、创建如图1-2所示的电路图,分别设置好参数值(见表1-2),做四次实验,然后测量其电流值,从而验证基尔霍夫电流定律的正确性。

图1-2 KCL的测量电路图

表1-2 KCL的测量数据

项目
电源USIS
R1(I1)
R2(I2)
R3(I3)
R4(I4)
总计
结论
第一次
参数
12V1A
200Ω
300Ω
400Ω
500Ω
0.632+0.368=10.178+0.191=0.368
测量数据(A)
1
0.632
0.368
0.191
0.178
第二次
参数
20V2A
500Ω
700Ω
800Ω
900Ω
1.396+0.604=20.320+0.284=0.604
测量数据(mA)
2
1.396
0.604
0.320
0.284
第三次
参数
30V3A
1500Ω
2000Ω
2500Ω
3000Ω
2.081+0.919=30.501+0.418=0.919
测量数据(mA)
3
2.081
0.919
0.501
0.418
第四次
参数
40V4A
3000Ω
3500Ω
4000Ω
4500Ω
2.612+1.387=40.734+0.653=1.387
测量数据(mA)
4
2.612
1.387
0.734
0.653

五、实验结论

基尔霍夫定律是电路分析的基本定律。
基尔霍夫电压定律(KVL)描述电路中各电流的约束关系。
对于任一集总电路中的任一回路,在任一时刻,沿着该回路的所有支路电压降的代数和为零。
基尔霍夫电流定律(KCL)描述电路中各电压的约束关系。
对于任一集总电路中的任一节点,在任一时刻,所有支路电流的代数和为零。

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