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【实验】基尔霍夫定律的验证

作者:佚名    文章来源:本站原创    点击数:1654    更新时间:2018-11-06

基尔霍夫定律的验证

一.实验目的
1.验证基尔霍夫定律,加深对基尔霍夫定律的理解;
2.掌握直流电流表的使用以及学会用电流插头、插座测量各支路电流的方法;
3.学习检查、分析电路简单故障的能力。

二.原理说明
1.基尔霍夫定律
基尔霍夫电流定律和电压定律是电路的基本定律,它们分别用来描述结点电流和回路电压,即对电路中的任一结点而言,在设定电流的参考方向下,应有ΣI =0,一般流出结点的电流取正号,流入结点的电流取负号;对任何一个闭合回路而言,在设定电压的参考方向下,绕行一周,应有ΣU =0,一般电压方向与绕行方向一致的电压取正号,电压方向与绕行方向相反的电压取负号。
在实验前,必须设定电路中所有电流、电压的参考方向,其中电阻上的电压方向应与电流方向一致,见图8-1所示。
2.检查、分析电路的简单故障
电路常见的简单故障一般出现在连线或元件部分。连线部分的故障通常有连线接错,接触不良而造成的断路等;元件部分的故障通常有接错元件、元件值错,电源输出数值(电压或电流)错等。

故障检查的方法是用用万用表(电压档或电阻档)或电压表在通电或断电状态下检查电路故障。

(1)通电检查法:在接通电源的情况下,用万用表的电压档或电压表,根据电路工作原理,如果电路某两点应该有电压,电压表测不出电压,或某两点不应该有电压,而电压表测出了电压,或所测电压值与电路原理不符,则故障必然出现在此两点间。

(2)断电检查法:在断开电源的情况下,用万用表的电阻档,根据电路工作原理,如果电路某两点应该导通而无电阻(或电阻极小),万用表测出开路(或电阻极大),或某两点应该开路(或电阻很大),而测得的结果为短路(或电阻极小),则故障必然出现在此两点间。
本实验用电压表按通电检查法检查、分析电路的简单故障。

三.实验设备
1.直流数字电压表、直流数字毫安表(根据型号的不同,EEL—Ⅰ型为单独的MEL-06组件,其余型号含在主控制屏上)
2.恒压源(EEL—Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ均含在主控制屏上,根据用户的要求,可能有两种配置(1)+6 V(+5V),+12V,0~30V可调或(2)双路0~30V可调。)
3.EEL-30组件(含实验电路)或EEL-53组件

四.实验内容

实验电路如图8-1所示,图中的电源US1用恒压源中的+6V(+5V)输出端,US2用0~+30V可调电压输出端,并将输出电压调到+12V(以直流数字电压表读数为准)。实验前先设定三条支路的电流参考方向,如图中的I1、I2、I3所示,并熟悉线路结构,掌握各开关的操作使用方法。
1.熟悉电流插头的结构,将电流插头的红接线端插入数字毫安表的红(正)接线端,电流插头的黑接线端插入数字毫安表的黑(负)接线端。
2.测量支路电流
将电流插头分别插入三条支路的三个电流插座中,读出各个电流值。按规定:在结点A,电流表读数为‘+’,表示电流流出结点,读数为‘-’,表示电流流入结点,然后根据图8-1中的电流参考方向,确定各支路电流的正、负号,并记入表8-1中。
表8-1   支路电流数据

各元件电压(V)

US1

US2

UR1

UR2

UR3

UR4

UR5

计算值(V)

测量值(V)

相对误差

4.检查、分析电路的简单故障(EEL—Ⅴ型无此实验)
在图8-1实验电路中,用选择开关已设置了开路、短路、元件值、电源值错误等故障,用电压表按通电检查法检查、分析电路的简单故障:首先用选择开关选择‘正常’,在单电源作用下,测量各段电压,记入自拟的表格中,然后分别选择‘故障1~5’,测量对应各段电压,与‘正常’时的电压比较,并将分析结果记入表8-3中。
表8-3  故障原因


Tags:基尔霍夫定律例题,基尔霍夫定律  
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