基爾霍夫定律實驗總結(jié)(通用3篇)
基爾霍夫定律實驗總結(jié) 篇1
一、實驗?zāi)康?/strong>
1.驗證基爾霍夫定律的正確性,加深對基爾霍夫定律的理解。
2.驗證線性電路中疊加原理的正確性及其適用范圍,加深對線性電路的疊加性和齊次性的認識和理解。
3.進一步掌握儀器儀表的使用方法。
二、實驗原理
1.基爾霍夫定律
基爾霍夫定律是電路的基本定律。它包括基爾霍夫電流定律(KCL)和基爾霍夫電壓定律(KVL)。
(1)基爾霍夫電流定律(KCL)
在電路中,對任一結(jié)點,各支路電流的代數(shù)和恒等于零,即ΣI=0。 (2)基爾霍夫電壓定律(KVL)
在電路中,對任一回路,所有支路電壓的代數(shù)和恒等于零,即ΣU=0。 基爾霍夫定律表達式中的電流和電壓都是代數(shù)量,運用時,必須預(yù)先任意假定電流和電壓的參考方向。當電流和電壓的實際方向與參考方向相同時,取值為正;相反時,取值為負。
基爾霍夫定律與各支路元件的性質(zhì)無關(guān),無論是線性的或非線性的電路,還是含源的`或無源的電路,它都是普遍適用的。
2.疊加原理
在線性電路中,有多個電源同時作用時,任一支路的電流或電壓都是電路中每個獨立電源單獨作用時在該
支路中所產(chǎn)生的電流或電壓的代數(shù)和。某獨立源單獨作用時,其它獨立源均需置零。(電壓源用短路代替,電流源用開路代替。)
線性電路的齊次性(又稱比例性),是指當激勵信號(某獨立源的值)增加或減小K倍時,電路的響應(yīng)(即在電路其它各電阻元件上所產(chǎn)生的電流和電壓值)也將增加或減小K倍。
三、實驗設(shè)備與器件
1.直流穩(wěn)壓電源 1 臺 2.直流數(shù)字電壓表 1 塊 3.直流數(shù)字毫安表 1 塊 4.萬用表 1 塊 5.實驗電路板1 塊
四、實驗內(nèi)容
1.基爾霍夫定律實驗 按圖2-1接線。
圖2-1 基爾霍夫定律實驗接線圖
(1)實驗前,可任意假定三條支路電流的參考方向及三個閉合回路的繞行方 向。圖2-1中的電流I1、I2、I3的方向已設(shè)定,三個閉合回路的繞行方向可設(shè)為ADEFA、BADCB和FBCEF。
(2)分別將兩路直流穩(wěn)壓電源接入電路,令U1=6V,U2=12V。
(3)將電路實驗箱上的直流數(shù)字毫安表分別接入三條支路中,測量支路電流, 數(shù)據(jù)記入表2-1。此時應(yīng)注意毫安表的極性應(yīng)與電流的假定方向一致。
(4)用直流數(shù)字電壓表分別測量兩路電源及電阻元件上的電壓值,數(shù)據(jù)記 入表2-1。
2.疊加原理實驗
(1)線性電阻電路
①分別將兩路直流穩(wěn)壓電源接入電路,令U1=12V,U2=6V。
②令電源U1單獨作用, BC短接,用毫安表和電壓表分別測量各支路電流 及各電阻元件兩端電壓,數(shù)據(jù)記入表2-2。
③令U2單獨作用,此時FE短接。重復實驗步驟
②的測量,數(shù)據(jù)記入表2-2。
④令U1和
U2共同作用,重復上述測量,數(shù)據(jù)記入表2-2。
⑤取U2=12V,重復步驟③的測量,數(shù)據(jù)記入表2-2。
(2)非線性電阻電路
按圖2-2接線,此時開關(guān)K投向二極管IN4007側(cè)。重復上述步驟①~⑤的測量過程,數(shù)據(jù)記入表2-3。
(3) 判斷電路故障
按圖2-2接線,此時開關(guān)K投向R5(330Ω)側(cè)。任意按下某個故障設(shè)置按鍵,重復實驗內(nèi)容④的測量。數(shù)據(jù)記入表2-4中,將故障原因分析及判斷依據(jù)填入表2-5。
五、實驗預(yù)習
1. 實驗注意事項
(1)需要測量的電壓值,均以電壓表測量的讀數(shù)為準。 U1、U2也需測量,不應(yīng)取電源本身的顯示值。
(2)防止穩(wěn)壓電源兩個輸出端碰線短路。
(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(diào)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)顯電壓表或電流表測量,則可直接讀出電壓或電流值。但應(yīng)注意:所讀得的電壓或電流值的正確正、負號應(yīng)根據(jù)設(shè)定的電流參考方向來判斷。
(4)儀表量程的應(yīng)及時更換。
2. 預(yù)習思考題
(1)根據(jù)圖2-1的電路參數(shù),計算出待測的電流I1、I2、I3和各電阻上的電壓值,記入表2-1中,以便實驗測量時,可正確地選定毫安表和電壓表的量程。
答:基爾霍夫定律的計算值
根據(jù)基爾霍夫定律列方程如下:
(1)I1+ I2 = I3 (KCL) (2) (510+510)I1 + 510 I3 = 6 (KVL)(3)(1000+330)I3 + 510 I3 = 12 (KVL)
由方程(1)、(2)、(3)解得:
I1 = 0.00193A= 1.93 mA I2 = 0.00599A= 5.99 mA
I3 = 0.00792A= 7.92mA UFA =510?0.00193=0.98 V UAB =?1000?0.00599 =?5.99V UAD =510?0.00792=4.04V UDE =510?0.00193=0.98 V
UCD =?330 ?0.00599 =?1.97V
(2)實驗中,若用指針式萬用表直流毫安檔測各支路電流,在什么情況下可能出現(xiàn)指針反偏,應(yīng)如何處理?在記錄數(shù)據(jù)時應(yīng)注意什么?若用直流數(shù)字毫安表進行測量時,則會有什么顯示呢?
答:指針式萬用表萬用表作為電流表使用,應(yīng)串接在被測電路中。并注意電流的方向。即將紅表筆接電流流入的一端(“?”端),黑表筆接電流流出的一端(“?”端)。如果不知被測電流的方向,可以在電路的一端先接好一支表筆,另一支表筆在電路的另—端輕輕地碰一下,如果指針向右擺動,說明接線正確;如果指針向左擺動(低于零點,反偏),說明接線不正確,應(yīng)把萬用表的兩支表筆位置調(diào)換。
記錄數(shù)據(jù)時應(yīng)注意電流的參考方向。若電流的實際方向與參考方向一致,則電流取正號 ,若電流的實際方向與參考方向相反,則電流取負號。
若用直流數(shù)字毫安表進行測量時,則可直接讀出電流值。但應(yīng)注意:所讀得電流值的正、負號應(yīng)根據(jù)設(shè)定的電流參考方向來判斷。
(3)實驗電路中,若有一個電阻器改為二極管,試問疊加原理的疊加性與齊次性還成立嗎?為什么?
答: 電阻改為二極管后,疊加原理不成立。因為二極管是非線性元件,含有二極管的非線性電路,不符合疊加性和齊次性。
六、實驗報告
1. 根據(jù)實驗數(shù)據(jù),選定實驗電路圖2.1中的結(jié)點A,驗證KCL的正確性。 答:依據(jù)表2-1中實驗測量數(shù)據(jù),選定結(jié)點A,取流出結(jié)點的電流為正。通過計算驗證KCL的正確性。
I1 = 2. 08 mA I2 = 6. 38 mA I3 = 8. 43mA 即8.4?32.?086?.3?8?0 .
結(jié)論: I3?I1 ?I2 = 0, 證明基爾霍夫電流定律是正確的。
2. 根據(jù)實驗數(shù)據(jù),選定實驗電路圖2.1中任一閉合回路,驗證KVL的正確性。
答:依據(jù)表2-1中實驗測量數(shù)據(jù),選定閉合回路ADEFA,取逆時針方向為回路的繞行方向電壓降為正。通過計算驗證KVL的正確性。
UAD = 4.02 VUDE = 0. 97 VUFA= 0. 93 V U1= 6. 05V
6.05?0.97?4.02?0.93?0.03?0
結(jié)論:U1?UDE?UAD?UAF?0 , 證明基爾霍夫電壓定律是正確的。 同理,其它結(jié)點和閉合回路的電流和電壓,也可類似計算驗證。電壓表和電流表的測量數(shù)據(jù)有一定的誤差,都在可允許的誤差范圍內(nèi)。
3. 根據(jù)實驗數(shù)據(jù),驗證線性電路的疊加性與齊次性。
答:驗證線性電路的疊加原理
基爾霍夫定律實驗總結(jié) 篇2
一、實驗?zāi)康?/strong>
1、驗證基爾霍夫定律的正確性,加深對基爾霍夫定律普遍性的理解。
2、進一步學會使用電壓表、電流表。
二、實驗原理
基本霍夫定律是電路的基本定律。
1) 基本霍夫電流定律
對電路中任意節(jié)點,流入、流出該節(jié)點的代數(shù)和為零。即 ∑I=0
2) 基本霍夫電壓定律
在電路中任一閉合回路,電壓降的代數(shù)和為零。即 ∑U=0
三、實驗設(shè)備
四、實驗內(nèi)容
1、實驗前先任意設(shè)定三條支路的電流參考方向,
2、按原理的要求, 分別將兩路直流穩(wěn)壓電源接入電路。
3、將電流插頭的兩端接至直流數(shù)字毫安表的“+,-”兩端。
4、將電流插頭分別插入三條支路的三個電流插座中,記錄電流值于下表。
5、用直流數(shù)字電壓表分別測量兩路電源及電元件上的電壓值,記錄于下表。
五、基爾霍夫定律的計算值:
I1 + I2 = I3
(1)根據(jù)基爾霍夫定律列出方程 (510+510)I1 +510 I3=6
(2)(1000+330)I3+510 I3=12
(3) 解得:I1 =0.00193AI2 =0.0059AI3 =0.00792AUFA=0.98V UBA=5.99V UAD=4.04V UDE=0.98V UDC=1.98V六、相對誤差的計算:E(I1)=(I1(測)- I1(計))/ I1(計)*100%=(2.08-1.93)/1.93=7.77%
同理可得:E(I2) =6.51% E(I3)=6.43% E(E1)=0% E(E1)=-0.08% E(UFA)=-5.10% E(UAB)=4.17% E(UAD)=-0.50% E(UCD)=-5.58%E(UDE)=-1.02%
七、實驗數(shù)據(jù)分析
根據(jù)上表可以看出I1、I2、I3、UAB、UCD的誤差較大。
八、誤差分析
產(chǎn)生誤差的原因主要有:
(1) 電阻值不恒等電路標出值,(以510Ω電阻為例,實測電阻為515Ω)電阻誤差較大。
(2) 導線連接不緊密產(chǎn)生的接觸誤差。
(3) 儀表的基本誤差。
九、實驗結(jié)論
數(shù)據(jù)中絕大部分相對誤差較小,基爾霍夫定律是正確的
十、實驗思考題
2、實驗中,若用指針式萬用表直流毫安檔測各支路電流,什么情況下可能出現(xiàn)毫安表指針反偏,應(yīng)如何處理,在記錄數(shù)據(jù)時應(yīng)注意什么?若用直流數(shù)字毫安表進行時,則會有什么顯示呢?
答:當萬用表接反了的時候會反偏實驗數(shù)據(jù)處理是應(yīng)注意乘以萬用表自己選擇的倍數(shù) 用直流數(shù)字毫安表進行時會顯示負值
基爾霍夫定律實驗總結(jié) 篇3
一、充分準備,使學生明確實訓的目的與要求
本次實訓的目的是要求學生通過熟練運用Turbo C 2.0的開發(fā)環(huán)境,以所掌握的C語言知識為基礎(chǔ),圍繞本次安排的實訓項目,精心準備,認真調(diào)試,通過查閱資料、通過閱讀相關(guān)程序代碼、通過多次上機調(diào)試、通過同學們相互討論,使學生對C語言程序設(shè)計有一個全面的了解,從而能更加系統(tǒng)地理解C語言基礎(chǔ)知識。
本次實訓的要求是:教師要認真給參與實訓的學生分好組,注意成績好壞的搭配。同時,實訓前公布本次實訓內(nèi)容,要求每個學生認真做好實訓前的準備,查閱相關(guān)資料,精心編寫代碼。各組學生獨立完成實訓項目,獨立撰寫實訓報告,認真及時進行實訓總結(jié)。指導教師通過登陸教師后臺管理系統(tǒng)對學生的實訓過程進行跟蹤指導、審核管理、進行批改,并給出考核成績。教師在實訓期間要檢查學生到課情況,及時調(diào)整指定的分組角色。
二、 精心組織,認真做好項目實訓
對教師方面,本次實訓要求教師每節(jié)實訓課必須到場。教師必須清點學生到場情況并做好出勤記錄,在有學生缺席的情況下調(diào)整好角色分配。同時要求教師必須把實訓內(nèi)容具體分配到課時,并提供相關(guān)內(nèi)容供學生下載。教師通過登陸教師后臺管理系統(tǒng)對學生的實訓過程進行跟蹤指導、審核管理、進行批改,并給出考核成績;對學生方面,本次實訓實訓考評分合格與不合格兩個檔次。不合格的可要求重做,重做的次數(shù)不影響考評成績。對復制的同學,一經(jīng)發(fā)現(xiàn),要求從頭做起,由老師指定內(nèi)容,完成相關(guān)的內(nèi)容,否則為不合格。
三、本次實訓的效果與經(jīng)驗
通過此次實訓,廣大同學夯實了基礎(chǔ),鍛煉了能力,綜合素質(zhì)得到較大提高。同時實訓也為推動我系專業(yè)建設(shè)提供了豐富的經(jīng)驗。
1、本次實訓促進了我系人才培養(yǎng)計劃的完善和課程設(shè)置的調(diào)整。近年來,我系為適應(yīng)學生的實踐需要陸續(xù)增設(shè)與調(diào)整了一系列課程,如開源系列,受到同學們的歡迎。
2、本次實訓促進了學生自身的發(fā)展。實訓項目使學生初步接觸C語言,熟悉了C程序設(shè)計過程,培養(yǎng)了他們的環(huán)境適應(yīng)能力及發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的實際工作能力,為他們今后的發(fā)展打下了良好的基礎(chǔ)。
四、存在的問題
實訓過程中發(fā)現(xiàn)存在下列問題:一是學生素質(zhì)參差不齊,基本功扎實的學生可以很快地完成本次實訓項目,差的學生基本上還沒有入門,更別談開發(fā)一個項目了,如何提高學生的整體素質(zhì),是今后教學中值得考慮的問題。二是機房部分微機運行狀態(tài)不太好,一些經(jīng)常死機,一些同學辛辛苦苦編寫的代碼由于沒有及時存盤,由于死機又得重新做,學生中有一些怨言,建議學校及時更換一些、淘汰一些過時的微機,加大對微機的維護。
總之,我系的專業(yè)實訓經(jīng)過幾年的開展,積累了較豐富的經(jīng)驗,從系領(lǐng)導到任課教師對此都十分重視,實訓組織工作周密細致,日常管理及時而有效,對存在問題能迅速解決。實踐證明,專業(yè)實訓適應(yīng)高職學生的特點,符合高職教學規(guī)律與學生心理預(yù)期。專業(yè)實訓作為計算機各專業(yè)教學體系的一個環(huán)節(jié),無論對學生成才還是對教學開展,都有極大的促進作用。