实验4-1 基尔霍夫定律的验证
班级: 信工6班 姓名: 黄宇樽 学号: 1121000106
一、 实验目的
1. 验证基尔霍夫定律的正确性,加深对基尔霍夫定律的理解。 2. 学会用短接桥断开支路测量各电流的方法。
二、 实验原理电路
图4-4-1 仿真电路
图4-4-2 实测电路
三、 KCL实验数据表和相关测量图 1. KCL实验数据表
表4-1-1验证KCL数据表
2. KCL相关测量图 ⑴
电
流
定
律
仿
真
验
证
电
路
图4-4-3 电流定律仿真验证电路图
⑵
KCL定律实测验证图
图4-4-4 I 1实测图
图4-4-5 I2实测图
图4-4-6 I3 实测图
四、 KVL实验数据表和相关测量图 1. KVL实验数据表 表4-1-2验证KVL数据表
2. KVL相关测量图 ⑴
KVL
定
律
仿
真
验
证
电
路
图4-4-7 电压定律仿真验证图
⑵ KVL定律实测验证图
图4-4-8 UAB实测图
图4-4-9 UBC实测图
图4-4-10 UCD实测图
五、 计算 1. 理论计算
① 已知各个电源和电阻的阻值,根据定律计算出I1、I2、I3。
⎧I1+I2=I3⎪
⎨I1R1+I3R3+I1R4=US1 ⎪IR+IR+IR=U
3325S2⎩22
⎧I1+I2=I3
⎪
⎨I1*510+I3*510+I1510=18V
⎪
V⎩I2*1000+I3*510+I2*510=5
所以,I1=11.360mA,I2=0.5987mA,I3=11.9587mA
② 已知各个电源和电阻的阻值,根据定律计算出UAB、UBC、UCD、UDA。
⎧UAB⎪U⎪BC⎨⎪UCD⎪⎩UDA
=-I2R2=US2=-I2R5=-I3R3
UAB=0.604V, UBC=5V, UCD=0.201V, UDA=-5.798V
2. 仿真计算
① 计算出流过节点A的电流∑I 11.365+0.5986-11.9587=0 ② 计算出回路1(FADEF)的∑U 6.120+5.813+6.201-18=0
3. 实测计算
① 计算出流过节点A的电流∑I 11.348+0.604-11.976=0 ② 计算出回路1(FADEF)的∑U 6.121+5.810+6.117-18.039=0
六、 实验结论
1. 由实验数据I1=11.360mA,I2=0.5987mA,I3=11.9587mA表明:基尔霍夫电流定律:在集总电路
中,任何时刻,对任意一个结点,所有 流入 结点的支路电流代数和 等于流出电路之和 。
2. 对于FADEF回路有:。因此验证基
尔霍夫电压定律:在集总电路中,任何时刻,沿任一回路,所有支路电压的代数和 恒等于。
实验4-1 基尔霍夫定律的验证
班级: 信工6班 姓名: 黄宇樽 学号: 1121000106
一、 实验目的
1. 验证基尔霍夫定律的正确性,加深对基尔霍夫定律的理解。 2. 学会用短接桥断开支路测量各电流的方法。
二、 实验原理电路
图4-4-1 仿真电路
图4-4-2 实测电路
三、 KCL实验数据表和相关测量图 1. KCL实验数据表
表4-1-1验证KCL数据表
2. KCL相关测量图 ⑴
电
流
定
律
仿
真
验
证
电
路
图4-4-3 电流定律仿真验证电路图
⑵
KCL定律实测验证图
图4-4-4 I 1实测图
图4-4-5 I2实测图
图4-4-6 I3 实测图
四、 KVL实验数据表和相关测量图 1. KVL实验数据表 表4-1-2验证KVL数据表
2. KVL相关测量图 ⑴
KVL
定
律
仿
真
验
证
电
路
图4-4-7 电压定律仿真验证图
⑵ KVL定律实测验证图
图4-4-8 UAB实测图
图4-4-9 UBC实测图
图4-4-10 UCD实测图
五、 计算 1. 理论计算
① 已知各个电源和电阻的阻值,根据定律计算出I1、I2、I3。
⎧I1+I2=I3⎪
⎨I1R1+I3R3+I1R4=US1 ⎪IR+IR+IR=U
3325S2⎩22
⎧I1+I2=I3
⎪
⎨I1*510+I3*510+I1510=18V
⎪
V⎩I2*1000+I3*510+I2*510=5
所以,I1=11.360mA,I2=0.5987mA,I3=11.9587mA
② 已知各个电源和电阻的阻值,根据定律计算出UAB、UBC、UCD、UDA。
⎧UAB⎪U⎪BC⎨⎪UCD⎪⎩UDA
=-I2R2=US2=-I2R5=-I3R3
UAB=0.604V, UBC=5V, UCD=0.201V, UDA=-5.798V
2. 仿真计算
① 计算出流过节点A的电流∑I 11.365+0.5986-11.9587=0 ② 计算出回路1(FADEF)的∑U 6.120+5.813+6.201-18=0
3. 实测计算
① 计算出流过节点A的电流∑I 11.348+0.604-11.976=0 ② 计算出回路1(FADEF)的∑U 6.121+5.810+6.117-18.039=0
六、 实验结论
1. 由实验数据I1=11.360mA,I2=0.5987mA,I3=11.9587mA表明:基尔霍夫电流定律:在集总电路
中,任何时刻,对任意一个结点,所有 流入 结点的支路电流代数和 等于流出电路之和 。
2. 对于FADEF回路有:。因此验证基
尔霍夫电压定律:在集总电路中,任何时刻,沿任一回路,所有支路电压的代数和 恒等于。