实验 基尔霍夫定律的验证
、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. 学会使用电流表、电压表测量各支路电流和各元件电压的方法。
二、实验原理
基尔霍夫定律是集总电路的基本定律，它包括电流定律和电压定律。
基尔霍夫电流定律（KCL ）指出：“在集总参数电路中，任何时刻，对任一结点，所有流出结点 的支路电流的代数和恒等于零”。此处，电流的“代数和”是根据电流是流出结点还是流人结点判断 的。若流出结点的电流前面取" +”号，则流入结点的电流前面取“-”号；电流是流出结点还是流 入结点，均根据电流的参考方向判断，所以对任意结点都有
i 0
上式取和是对连接于该结点的所有支路电流进行的
基尔霍夫电压定律（KVL ）指出：“在集总参数电路中，任何时刻，沿任一回路，所有支路电压 的代数和恒等于零”。所以，沿任一回路有
u 0
上式取和时，需要任意指定一个回路的绕行方向， 凡支路电压的参考方向与回路的绕行方向一致者， 该电压前面取"+"号，支路电压的参考方向与回路的绕行方向相反者，前面取" -"号。
二、实验设备
四、实验内容
基尔霍夫定律实验电路如图 6-1所示，按图3-1所示电路接线，令U i= 6V , U 2= 12V 。使用EWB 仿真软件对图3-1所示电路进行测试。
510
R 4
图3-1基尔霍夫定律电路
1 .用电流表分别测量I 1、I 2、I 3的电流值，记录之，填入表3-1中。
2.用电压表分别测量两路电源及电阻元件上的电压值，记录之
，填入表3-1中。
在表3-1中电流的单位为毫安（mA ），电压的单位为伏特 （V ）。
U 1
I I
510
1kQ
I
2
R 1
O 6V
510
R 3
330
R
5
五、实验注意事项
1. 所有需要测量的电压值，均以电压表测量的读数为准。U i、U2也需测量，不应取电源本身的
显示值。
2. 用直流数字电压表或直流数字毫安表测量时，则可直接读出电压或电流值。但应注意：所读电压或电流值的正确性，正、负号应根据设定的电流参考方向来判断。
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. 学会用电流插头、插座测量各支路电流。 3. 运用multisim 软件仿真。 实验仪器 可调直稳压电源、直流数字电压表、直流数字电流表、实验电路板 实验原理 1. 基尔霍夫定律是电路的基本定律。测量某电路的各支路电流及 每个元件两端的电压，能分别满足基尔霍夫电流定律（KCL ）和电压定律（KVL ）。即对电路中任一借点而言，应有∑I=0，对任一闭合电路而言，应有∑U=0. 实验内容与步骤 1.分别将两路直流稳压电源介入电路，令U 1=6V ，U 2=12V 。（先调准输出电压值，再接入实验线路）用DGJ-04挂箱的“基尔霍夫定律/叠加原理”电路板。 2.实验前任意设定三条支路电流正方向，如图1-1中的I 1，I 2，I 3的方向已设定。闭合回路的正方向可任意设定。 3.熟悉电流插头的结构，将电流插头的两端接至数字电流表的“+、-”两端。 4.将电流插头分别插入三条支路的三个电流插座中，读出并记录电流值。 5.用直流数字电压表分别测量两路电源以及电阻元件上的电压值，记录于表（1）。 6.将开关指向二极管，重新测量两路电源及电阻元件上的电压值，记录于表（2）。 7.将开关指向电阻，分别测量三种故障情况下的两路电源及电阻元件上的电压值，记录于表3、4、5. 图1 被测量 I 1（mA ） I 2（mA ） I 3（mA ） U 1(V) U 2(V) U FA (V) U AB (V) U AD (V) U CD (V) U DE (V )
数据记录 表1 图2 表2 表3 故障1：FA 开路 表4 故障2：AD 短路 计算值 1.93 5.99 7.92 6.00 12.00 0.98 -5.99 4.04 -1.98 0.98 测量值 2.00 6.00 7.98 6.13 12.11 1.02 -6.03 4.08 -1.98 1.02 相对误差 3.63% 0.17% 0.76% 2.17% 0.92% 4.08% 0.67% 0.99% 0.00% 4.08% 被测量 I 1（mA ） I 2（mA ） I 3（mA ） U 1(V) U 2(V) U FA (V) U AB (V) U AD (V) U CD (V) U DE (V) 计算值 3.92 0.00 3.92 6.00 12.00 2.00 0.00 2.00 -10.00 2.00 测量值 4.00 0.00 4.00 6.14 12.12 2.04 0.00 2.04 -10.07 2.04 相对误 差 2.04% 0.00% 2.04% 2.33% 1.00% 2.00% 0.00% 2.00% 0.70% 2.00% 被测量 I 1（mA ） I 2（mA ） I 3（mA ） U 1(V) U 2(V) U FA (V) U AB (V) U AD (V) U CD (V) U DE (V) 计算值 0.00 6.52 6.52 6.00 12.00 2.68 -6.25 3.33 -2.15 0.00 测量值 0.00 6.56 6.56 6.14 12.00 2.79 -6.59 3.35 -2.17 0.00 相对误 差 0.00% 0.64% 0.64% 2.33% 1.00% 4.10% 1.12% 0.60% 0.93% 0.00% 被测量 I 1（mA ） I 2（mA ） I 3（mA ） U 1(V) U 2(V) U FA (V) U AB (V) U AD (V) U CD (V) U DE (V) 计算值 5.88 9.02 14.90 6.00 12.00 3.00 -9.02 0.00 -2.97 3.00 测量值 5.98 9.04 14.86 6.14 12.12 3.06 -9.10 0.00 -3.00 3.06 相对误 差 1.70% 0.22% 0.27% 2.33% 1.00% 2.00% 0.89% 0.00% 1.01% 2.00% 被测量 I 1（mA ） I 2（mA ） I 3（mA ） U 1(V) U 2(V) U FA (V) U AB (V) U AD (V) U CD (V) U DE (V) 计算值 3.92 0.00 3.92 6.00 12.00 2.00 0.00 2.00 -10.00 2.00 测量值 4.00 0.00 4.00 6.14 12.12 2.04 0.00 2.04 -10.07 2.04 相对误 2.04% 0.00% 2.04% 2.33% 1.00% 2.00% 0.00% 2.00% 0.70% 2.00%
实验一-基尔霍夫定律
实验一基尔霍夫定律验证 ★实验 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、学会用电流插头，插座测量各支路电流的方法。 3、通过实验加强对电压、电流参考方向的掌握和运用的能力。 二、原理说明 基尔霍夫定律是电路的基本定律分为为两个方面，即基尔霍夫电流定律（KCL）和基尔霍夫电压定律（KVL）。 1、基尔霍夫电流定律（KCL）：在集总电路中，在任何一个时刻，对电路中的任何一个节点，流出（或流入）该节点电流的代数和恒等于零，即∑I=0，KCL 反映了电流的连续性，说明了节点上各支路电流的约束关系，它与电路中元件的性质无关。 2、基尔霍夫电压定律（KVL）：在任何一个时刻，按约定的参考方向，电路中任一回路上全部元件两端电压的代数和恒等于零，即∑U =0，KVL说明了电路中各段电压的约束关系，它与电路中元件的性质无关。 基尔霍夫定律是电路的基本定律，测量某电路的各支路电流及多个元件两端的电压，应能分别满足基尔霍夫电流定律和电压定律。即对电路中的任一个节点而言的，应有∑I=0；对任何一个闭合回路而言，在验证KCL电流定律，可选一个电路节点，按标定的参考方向测定出各支路电流值，并约定流入或流出该节点的电流为正。在验证KVL电流定律通常规定：凡支路或元件电压的参考方向与
回路绕行方向一致者取正号，反之取负号。 运用上述定律是必须注意电流的正方向，此方向可预先任意设定。 三、实验设备 天煌教仪电子电工实验台，基尔霍夫定律验证实验板。或是： 1. 直流电压源1台0～30V可调；1组+12V固定 2. 数字万用表1块 3. 电阻5只510W×3；1KW×1；330W×1 4. 短接桥和连接导线若干 5. 实验用插件电路板1块297mm×300mm 四、实验内容和步骤 实验线路如图1-1所示 1．实验前先任意设定三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。 2．分别将E1，E2两路直流稳压源（E1为+6V、+12V切换电源，E2为0~30V可调直流稳压源）接入电路，令E1=6V，E2=12V。 3．熟悉电流插头的结构，将电流插头的两端接至数字毫安表的“+、-”两端。 4．将电流插头分别插入三条支路的三个电流插座中，读出并记录电流值。 5．用直流数字电压表分别测量两电路电源及电阻元件的电压值，记入数据表中。
基尔霍夫定律教学设计
（3）应用基尔霍夫定律列节点电流方程和回路电压方程； （4）运用基尔霍夫定律和支路电流法分析及计算复杂直流电路。2．教学重点： （1）基尔霍夫定律的容及表达式； （2）支路电流法分析及计算复杂直流电路。 3．教学难点： (1）基尔霍夫电压定律列回路电压方程； (2）支路电流法分析及计算复杂直流电路。 四、教法、学法 1、教法： 启发式教学法、问题探索法、任务引领法。图片展示法 2、学法： 自主探究法、师生合作学习法。自主探究法、讨论学习法 3、教学用具： 多媒体教学设备、教学课件等。 五、行为导向教学实施过程 教学实施阶段教学容 教师 活动 学生 活动 教学意图 复习旧知复习提问： 1、全电路欧姆定律的容及表达式是什么？ 2、电阻串联、并联电路有何特点？ ?提问，引 导学生复 习旧知识。 ?思考 ?回答问 题 ?温故知新， 承上启下。 任务导入，明确学习目标提出问题： 是否所有的电路都可以用我们所学的欧姆定律、串 并联电路的关系来分析和计算呢？你能求出电路中 电流I1、I2、I3的大小吗？ （显然，我们前面学过的知识无法解决复杂电路的 分析计算问题，那么我们就要寻找可以分析和解决 复杂电路的方法，这就是这次课我们要探究的容— —基尔霍夫定律。） ?设问 ?点出本 次学习任 务课题 ?思考 ?明确目 标 ?激发兴趣， 引出课题。 任务实施 （授新课）（70分钟）一、描述电路结构的术语 复杂电路：不能简单地用电阻串并联的计算方法化 简的电路。 支路：电路中的各个分支称为支路。（即由一个或 几个元件首尾相接构成的无分支电路）（如图 1.1.28中，U S1和R1、U S2和R2、R3分别组成三条支路） ?传授新 知 ?提问 ?学生发 现新知 识，探究。 ?思考并 回答问题 ?循序渐进， 展开教学容, 调动学习积 极性,培养自 主探究、自主 学习的能力。
实验二基尔霍夫定律和叠加原理的验证 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.验证线性电路中叠加原理的正确性及其适用范围，加深对线性电路的叠加性和齐次性的认识和理解。 ３.进一步掌握仪器仪表的使用方法。 二、实验原理 １.基尔霍夫定律 基尔霍夫定律是电路的基本定律。它包括基尔霍夫电流定律(KＣＬ)和基尔霍夫电压定律(KVL）。 (1)基尔霍夫电流定律(ＫCL) 在电路中,对任一结点，各支路电流的代数和恒等于零,即ΣI=０。 (2)基尔霍夫电压定律(ＫVＬ) 在电路中，对任一回路，所有支路电压的代数和恒等于零，即ΣU＝0。 基尔霍夫定律表达式中的电流和电压都是代数量，运用时，必须预先任意假定电流和电压的参考方向。当电流和电压的实际方向与参考方向相同时,取值为正；相反时，取值为负。 基尔霍夫定律与各支路元件的性质无关，无论是线性的或非线性的电路，还是含源的或无源的电路，它都是普遍适用的。 2．叠加原理 在线性电路中,有多个电源同时作用时,任一支路的电流或电压都是电路中每个独立电源单独作用时在该支路中所产生的电流或电压的代数和。某独立源单独作用时，其它独立源均需置零。(电压源用短路代替,电流源用开路代替。) 线性电路的齐次性(又称比例性），是指当激励信号(某独立源的值）增加或减小K倍时，电路的响应(即在电路其它各电阻元件上所产生的电流和电压值)也将增加或减小K倍。 三、实验设备与器件 1.直流稳压电源 1 台 2.直流数字电压表 1 块 3．直流数字毫安表１块 4．万用表 1 块 5.实验电路板 1 块 四、实验内容 1．基尔霍夫定律实验 按图2-1接线。
基尔霍夫定律-----教学设计
◆教学设计理念 根据课程改革的具体要求：体现“以学生为中心”和“做中教，做中学”等先进理念展开设计。 ◆教材及教学内容分析 一、教材版本：《电子元器件与电路基础》，高等教育出版社。 二、教学内容具体分析 1、教学内容的地位 本课程选自该书的项目八中的任务4。对于复杂直流电路分析方法的依据是基尔霍夫定律、欧姆定律、叠加定理、戴维宁定理以及等效变换的概念。基尔霍夫定律又是分析复杂电路的最基本定律，因此学生必须很好的掌握它。 2、教学内容的处理 本节内容教材中的知识点比较多，呈现了节点、支路、网孔、回路以及基尔霍定律的定义及应用，如果仅仅这个知识点，学生明确什么是节点、支路、网孔、回路，但却不清楚如何利用基尔霍夫定律进行电路分析。所以在教学过程中侧重如何运用基尔霍夫定律，引导学生如何去应用基尔霍夫定律分析电路。 ◆学情分析 一、知识分析：学生已经对简单直流电路有了基本的了解和能简单运用欧姆定理简答 基本题目。但对于复杂直流电路的概念及其计算，还是一无所知，所以帮助学生建立复杂直流电路的概念是第一步，第二步就是运用各种方法进行计算简答。 二、能力分析：学生应掌握理论知识和操作能力，这就要求老师对学生“两手抓”， 因此本教案在理论基础讲授中采用了信息化实验仿真手段，以达到学生的理性和感性认识，提高对理论基础的掌握。 三、基本情况分析：中职学生的基础知识，学习能力和学习习惯都不是太好。虽然他 们已经学习了串、并联电路和欧姆定律等简单电路的基本知识，但他们的分析能力和思维能力还相对较低，而他们又具有活泼好动，思维活跃的特点。
◆教学目标 一、知识目标 教学 目标 内容要求 知识目标1.理解复杂直流电路中的基本术语的概念。 达到：记忆→理解→ 简单应用→综合应 用的递进效果。 2.掌握基尔霍夫电流定律，会利用它正确计算某一 未知电流。 能力目标1.培养实际操作能力及独立思考、钻研、探究新知 识的能力。达到：记忆→模仿→ 理解→应用→拓展 的递进效果。2. 培养创新意识，提高分析问题与解决问题的能力， 举一反三。 情感目标1.通过实验论证使学生积极参与分析、探索，全身 心投入课堂教学的互动环节。 达到：注意→遵守→ 热爱→品格形成的 递进效果。2.通过评价体系，让学生能更好的认识自我，并不 断提高自我。 3.培养学生爱动脑筋、勤于思考的良好习惯，激发 他们对此课程的喜爱。 ◆教学重点与难点 一、教学重点：理解并掌握节点、支路以及基尔霍夫第一定律的内容及表达式。 二、教学难点：学会运用基尔霍夫第一定律的解决复杂直流电路中的电流问题。 ◆教学创意： 本次课程主要采用先信息化手段来论证基尔霍夫第一定律的具体内容及数学表达式，使纯粹的理论知识在仿真实验中得到论证，有利于学生理解和掌握。中职学生的基础知识，学习能力和学习习惯都不是太好。虽然他们已经学习了串、并联电路和欧姆定律等简单电
基尔霍夫定律的验证实验报告 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普遍性的 理解。 2、进一步学会使用电压表、电流表。 二、实验原理 基本霍夫定律是电路的基本定律。 1)基本霍夫电流定律 对电路中任意节点，流入、流出该节点的代数和为零。即∑I=0 2)基本霍夫电压定律 在电路中任一闭合回路，电压降的代数和为零。即∑U=0三、实验设备 四、实验内容 实验线路如图2-1所示
图2－1 1、实验前先任意设定三条支路的电流参考方向， 2、按原理的要求，分别将两路直流稳压电源接入电路。 3、将电流插头的两端接至直流数字毫安表的“+，－”两端。 4、将电流插头分别插入三条支路的三个电流插座中，记录电 流值于下表。 5、用直流数字电压表分别测量两路电源及电元件上的电压值，记录于下表。 被测量I1 （mA） I2 （mA） I3 （mA） E1 (V) E2 (V) U FA (V) U AB (V)U AD (V) U CD (V) U DE (V) 计算值 测量值 相对误差%%%0%%%%%%% 五、基尔霍夫定律的计算值： I1 + I2 = I3 …… （1）
根据基尔霍夫定律列出方程（510+510）I1 +510 I3=6 (2) （1000+330）I3+510 I3=12 (3) 解得：I1 = I2 = I3 = U= U BA= U AD= U DE= U DC= 六、相对误差的计算： E(I1)=（I1（测）- I1（计））/ I1（计）*100%=（）/=% 同理可得：E(I2) =% E(I3)=% E(E1)=0% E(E1)=% E(U)=% E(U AB)=% E(U AD)=% E(U CD)=% E(U DE)=% 七、实验数据分析 根据上表可以看出I1、I2、I3、U AB、U CD的误差较大。 八、误差分析 产生误差的原因主要有： （1）电阻值不恒等电路标出值，（以510Ω电阻为例，实测电阻为515Ω）电阻误差较大。 （2）导线连接不紧密产生的接触误差。 （3）仪表的基本误差。 九、实验结论 数据中绝大部分相对误差较小，基尔霍夫定律是正确的 十、实验思考题
第一章电路的基本概念和基本定律§1-7应用Multisim软件进行 基尔霍夫定律仿真验证
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）加深对电流、电压参考方向的认识。 （3）学习Multisim软件的基本使用方法。
二、实验原理及说明 （1）基尔霍夫电流定律：电路中任一时刻，流进和流出节点电流的代数和等于零。其数学表达式为 ∑=0 I 应用上式时，若规定参考方向为流入节点的电流取正号，则流出节点的电流取负号。 （2）基尔霍夫电压定律：在电路中的任一时刻，沿闭合回路的电压的代数和等于零。其数学表达式为 ∑=0 U 应用上式时，先选定一个绕行方向，参考方向与绕行方向一致的电压取正号，参考方向与绕行方向相反的电压则取负号。
（3）Multisim是加拿大IIT（Interactive Image Technologies）公司推出的EDA（Electronic Design Automation）软件。利用Multisim软件可以进行电路的仿真，不仅不受实验条件的限制，使用方便，而且结果高度仿真，具有很高的实用价值。通过电路仿真实验的学习，可以更快、更好地掌握理论教学内容，加深对概念、原理的理解，弥补课堂教学的不足，而且可以熟悉常用电子仪器的测量方法，进一步培养综合分析能力，积累排除故障的经验，增强开发创新的思维能力。
三、实验内容及步骤 1．验证基尔霍夫电流定律 （1）在Multisim软件中建立如图所示实验电路。其中电阻在基本器件库，直流电源、接地端在电源库，电流表在指示器件库。在放置电流表时要特别注意电流表的极性应与电路图中的参考方向一致。
报告编号：YT-FS-3662-30 基尔霍夫定律实验报告范 本(完整版) After Completing The T ask According To The Original Plan, A Report Will Be Formed T o Reflect The Basic Situation Encountered, Reveal The Existing Problems And Put Forward Future Ideas. 互惠互利共同繁荣 Mutual Benefit And Common Prosperity
基尔霍夫定律实验报告范本(完整 版) 备注：该报告书文本主要按照原定计划完成任务后形成报告，并反映遇到的基本情况、实际取得的成功和过程中取得的经验教训、揭露存在的问题以及提出今后设想。文档可根据实际情况进行修改和使用。 一、实验目的 (1)加深对基尔霍夫定律的理解。 (2)学习验证定律的方法和仪器仪表的正确使用。 二、实验原理及说明 基尔霍夫定律是集总电路的基本定律，包括电流定律(KCL)和电压定律(KVL)。 基尔霍夫定律规定了电路中各支路电流之间和各支路电压之间必须服从的约束关系，无论电路元件是线性的或是非线性的，时变的或是非时变的，只要电路是集总参数电路，都必须服从这个约束关系。 (1)基尔霍夫电流定律(KCL)。在集总电路中，任何时刻，对任一节点，所有支路电流的代数和恒等于
零，即∑i=0。通常约定：流出节点的支路电流取正号，流入节点的支路电流取负号。 (2)基尔霍夫电压定律(KVL)。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零，即沿任—回路有∑u=0。在写此式时，首先需要任意指定一个回路绕行的方向。凡电压的参考方向与回路绕行方向一致者，取“+”号;电压参考方向与回路绕行方向相反者，取“一”号。 (3)KCL和KVL定律适用于任何集总参数电路，而与电路中的元件的性质和参数大小无关，不管这些元件是线性的、非线性的、含源的、无源的、时变的、非时变的等，定律均适用。 三、实验仪器仪表 四、实验内容及方法步骤 (1)验证(KCL)定律，即∑i=0。分别在自行设计的电路或参考的电路中，任选一个节点，测量流入流出该节点的各支路电流数值和方向，记入附本表1-1～表1-5中并进行验证。参考电路见图1-1、图1-2、图
实验2.1 基尔霍夫定律与电位的测定 一、实验名称：基尔霍夫定律与电位的测定 二、实验任务及目的 1.基本实验任务 学习直流电路中电压、电流的测量方法；验证基尔霍夫电流、电压定律；测量电路中各点的电位。 2.扩展实验任务 学习判断故障原因和排除简单故障的方法。 3.实验目的 验证和理解基尔霍夫定律；学习电压、电流的的测量方法；学习电位的测量方法，用实验证明电位的相对性、电压的绝对性。 三、实验原理及电路 1.实验原理 基尔霍夫定律。基尔霍夫电流定律（KCL ）：对电路中的任一节点，各支路电流的代数和等于零，即 ∑=0I 。基尔霍夫电压定律（KVL ）：对任何一个闭合电路，沿闭合回路的电压降的代数和为零，即∑=0U 。 2.实验电路 四、实验仪器及器件 1.实验仪器 双路直流稳压电源1台，使用正常（双路输出电压是否正确而稳定）；直流电流表1台，使用正常（读数是否正确）；万用表1台，使用正常（显示是否正确而稳定）。 2.实验器件 电流插孔3个，使用正常（不接电流表时，是否电阻为零）；100Ω/2W 电阻2个，200Ω/2W 电阻1个，300Ω/2W 电阻1个，470Ω/2W 电阻1个，使用正常。 五、实验方案与步骤简述 1.用万用表直流电压档监测，调节直流稳压电源两路输出分别为16V 和8V 。 2.按图2.1.1接线，根据计算值，选择电流表、万用表合适量程，测量并记录实验数据。 E D 图2.1.1 基尔霍夫定律实验电路 F
六、实验数据 1.基本实验内容 图2.1.2 基尔霍夫定律multism11仿真图 表2.1.1 验证基尔霍夫定律数据记录及计算 图2.1.3 分别以E、B为参考点电位、电压测量multism11仿真图
报告编号：YT-FS-5753-18 基尔霍夫定律实验报告 2(完整版) After Completing The T ask According To The Original Plan, A Report Will Be Formed T o Reflect The Basic Situation Encountered, Reveal The Existing Problems And Put Forward Future Ideas. 互惠互利共同繁荣 Mutual Benefit And Common Prosperity
基尔霍夫定律实验报告2(完整版) 备注：该报告书文本主要按照原定计划完成任务后形成报告，并反映遇到的基本情况、实际取得的成功和过程中取得的经验教训、揭露存在的问题以及提出今后设想。文档可根据实际情况进行修改和使用。 一、实验目的 (1)加深对戴维南定理和诺顿定理的理解。 (2)学 习戴维南等效参数的各种测量方法。 (3)理解等效置 换的概念。 (4)学习直流稳压电源、万用表、直流电流表和电 压表的正确使用方法。 二、实验原理及说明 (1)戴维南定理是指—个含独立电源、线性电阻和 受控源的一端口，对外电路来说，可以用一个电压源 和一个电阻的串联组合来等效置换。此电压源的电压 等于该端口的开路电压UOC，而电阻等于该端口的全 部独立电源置零后的输入电阻，如图2-l所示。这个 电压源和电阻的串联组合称为戴维南等效电路。等效
电路中的电阻称为戴维南等效电阻Req。 所谓等效是指用戴维南等效电路把有源一端口网络置换后，对有源端口(1-1' )以外的电路的求解是没有任何影响的，也就是说对端口l-1'以外的电路而言，电流和电压仍然等于置换前的值。外电路可以是不同的。 (2)诺顿定理是戴维南定理的对偶形式，它指出一个含独立电源、线性电阻和受控源的一端口，对外电路来说，可以用一个电流源和电导的并联组合来等效置换，电流源的电流等于该一端口的短路电流Isc，而电导等于把该—端口的全部独立电源置零后的输入电导Geq=1/Req，见图2-l。 (3)戴维南—诺顿定理的等效电路是对外部特性而言的，也就是说不管是时变的还是定常的，只要含源网络内部除独立的电源外都是线性元件，上述等值电路都是正确的。 图2-1 一端口网络的等效置换 (4)戴维南等效电路参数的测量方法。开路电压
基尔霍夫定律实验报告 一、实验目的 (1)加深对基尔霍夫定律的理解。 (2)学习验证定律的方法和仪器仪表的正确使用。 二、实验原理及说明 基尔霍夫定律是集总电路的基本定律，包括电流定律(KCL)和电压定律(KVL)。 基尔霍夫定律规定了电路中各支路电流之间和各支路电压之间必须服从的约束关系，无论电路元件是线性的或是非线性的，时变的或是非时变的，只要电路是集总参数电路，都必须服从这个约束关系。 (1)基尔霍夫电流定律(KCL)。在集总电路中，任何时刻，对任一节点，所有支路电流的代数和恒等于零，即∑i=0。通常约定：流出节点的支路电流取正号，流入节点的支路电流取负号。 (2)基尔霍夫电压定律(KVL)。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零，即沿任回路有∑u=0。在写此式时，首先需要任意指定一个回路绕行的方向。凡电压的参考方向与回路绕行方向一致者，取“+”号;电压参考方向与回路绕行方向相反者，取“一”号。 (3)KCL和KVL定律适用于任何集总参数电路，而与电路中的元件的性质和参数大小无关，不管这些元件是线性的、非线性的、含源的、无源的、时变的、非时变的等，定律均适用。 三、实验仪器仪表
四、实验内容及方法步骤 (1)验证(KCL)定律，即∑i=0。分别在自行设计的电路或参考的电路中，任选一个节点，测量流入流出该节点的各支路电流数值和方向，记入附本表1-1～表1-5中并进行验证。参考电路见图1-1、图1-2、图1-3所示。 (2)验证(KVL)定律，即∑u=0。分别在自行设计的电路或参考的电路中任选一网孔(回路)，测量网孔内所有支路的元件电压值和电压方向，对应记入表格并进行验证。参考电路见图1-3。 五、测试记录表格 表1-1 线性对称电路 表1-2 线性对称电路 表1-3 线性不对称电路 表1-4 线性不对称电路 表1-5 线性不对称电路 注：1、USA、USB电源电压根据实验时选用值填写。 2、U、I、R下标均根据自拟电路参数或选用电路参数对应填写。 指导教师签字：________________ 年月日 六、实验注意事项 (1)自行设计的电路，或选择的任一参考电路，接线后需经教师检查同意后再进行测量。
（1）实验前，可任意假定三条支路 向。图2-1中的电流 13的方 CB 和 F B CE Q 。 ① ADEFA 、 BAD U 1 6V R 4 路的绕行方B 闭合回路的绕 行方向可设为 R 5 U 2 12V 实验二 基尔霍夫定律和叠加原理的验证 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. 验证线性电路中叠加原理的正确 性及其适用范围， 加深对线性电路的叠加 性和齐次 性的认识和理解。 3. 进一步掌握仪器仪表的使用方法。 二、 实验原理 1. 基尔霍夫定律 基尔霍夫定律是电路的基本定律。它包括基尔霍夫电流定律 （KCL ）和基尔霍 夫电压定律（KVL ）。 （1） 基尔霍夫电流定律（KCL ） 在电路中，对任一结点，各支路电流的代数和恒等于零，即 习二0。 （2） 基尔霍夫电压定律（KVL ） 在电路中，对任一回路，所有支路电压的代数和恒等于零，即 二0。 基尔霍夫定律表达式中的电流和电压都是代数量， 运用时，必须预先任意假 定电流和电压的参考方向。当电流和电压的实际方向与参考方向相同时， 取值为 正；相反时，取值为负。 基尔霍夫定律与各支路元件的性质无关， 无论是线性的或非线性的电路，还 是含源的或无源的电路，它都是普遍适用的。 2. 叠加原理 在线性电路中，有多个电源同时作用时，任一支路的电流或电压都是电路中 每个独立电源单独作用时在该支路中所产生的电流或电压的代数和。 某独立源单 独作用时，其它独立源均需置零。（电压源用短路代替，电流源用开路代替。） 线性电路的齐次性（又称比例性），是指当激励信号（某独立源的值）增加 或减小K 倍时，电路的响应（即在电路其它各电阻元件上所产生的电流和电压 值）也将增加或减小K 倍。 三、实验设备与器件 1?直流稳压电源 1台 2.直流数字电压表 1块 3.直流数字毫安表 1块 4.万用表 1块 5.实验电路板 1块 四、实验内容 1. 基尔霍夫定律实验 按图2-1接线。 I 3 mA 1 / 6 510 Q 方 个闭
一 直流电路基尔霍夫电压定律仿真设计 1、电路课程设计目的 （1）了解基尔霍夫电压定律的原理及使用方法； （2）运用仿真对该定律有一个感性的认识。 2、仿真电路设计原理 如图所示，已知两直流电压源V1、V2分别为12v 、6v ，两电阻阻值分别为6 Ω、6Ω，通过理论计算和仿真进一步验证基尔霍夫电压定律。原理图如下： 12v R16V26v 图1 KVL 实例解析 理论分析：如上图所示，两个回路分别设回路1和回路2的回路电流为1I 、2I ,则对回路一列方程可得1I （6+6）+2I ×6=12; (1I +2I )×6=6 解得：1I =1A ，2I =0 从上述的理论分析中可以得到，在满足电路的基本特征后，每个回路都可以列KVL 方程来求解其中的未知数，KVL 反映任一回路内各支路电压之间的相互制约关系，该定律指出：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零，即 u =0. 3、电路设计内容与步骤 ○ 1选择正确的电压源和电阻值，并将各元件按顺序放在指定位置； ○ 2选择电压表，并将其放置在需要测量的元件两端，务必保证电压表为AC ； ○ 3将各个元件依次用导线连接，并将电路进行接地，并运行得出数据。
W 图2 KVL 电路仿真设计图 如图2所示，在Multism 11.0中对图1的电路进行仿真设计，并测量两负载1R 、2R 的电压分别为6V ，则可以验证回路1和回路2满足的KVL 方程。 4、电路课程设计注意事项 （1）使用Multism 11.0仿真设计时注意选择合适的仿真仪表，我们尽量选择电压表、电流 表，而不要用万用表代替，电压表电流表可以在电路中直接显示数值，而万用表还需要打开； （2）注意仿真仪表的接线是否正确； （3）每次要通过按下操作界面右上角的“启动/停止开关”接通电源； （4）在列上述方程式，首先要指定回路的绕行方向，一般选择关联参考方向作为回路的正 方向，凡支路电压的参考方向一致者，该电压取“+”，反之取“—”。 5、电路课程设计总结 （1）在电路设计过程中，开始我选择了使用万用表进行测量，这种方法不能在电路中直接 显示数值，需要双击后选择电压键后方可进行读数，比较麻烦。而选用单独的电压表和电流表之后就可以直接进行读数，不仅增加了其美观性，更简化了操作步骤。 （2）第一次利用Multism 11.0进行仿真设计，该软件的仿真真实度令我对电路仿真产生了 浓厚的兴趣。
基尔霍夫定律实验总结 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普遍性的理解。 2、进一步学会使用电压表、电流表。 二、实验原理 基本霍夫定律是电路的基本定律。 1)基本霍夫电流定律 对电路中任意节点，流入、流出该节点的代数和为零。即∑I=0 2)基本霍夫电压定律 在电路中任一闭合回路，电压降的代数和为零。即∑U=0 三、实验设备 xxxxxxxxxxx 四、实验内容 1、实验前先任意设定三条支路的电流参考方向， 2、按原理的要求，分别将两路直流稳压电源接入电路。 3、将电流插头的两端接至直流数字毫安表的“+，－”两端。
4、将电流插头分别插入三条支路的三个电流插座中，记录电流值于下表。 5、用直流数字电压表分别测量两路电源及电元件上的电压值，记录于下表。 五、基尔霍夫定律的计算值： I1+I2=I3??（1） 根据基尔霍夫定律列出方程（510+510）I1+510I3=6??（2）（1000+330） I3+510I3=12??（3）解得： I1=0.00193AI2=0.0059AI3=0.00792AUFA=0.98VUBA=5.99VUAD=4.04VUDE=0.98VUD C=1.98V六、相对误差的计算：E(I1)=（I1（测）-I1（计））/I1（计）*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(U AD)=-0.50%E(UCD)=-5.58%E(UDE)=-1.02% 七、实验数据分析 根据上表可以看出I1、I2、I3、UAB、UCD的误差较大。 八、误差分析 产生误差的原因主要有： （1）电阻值不恒等电路标出值，（以510Ω电阻为例，实测电阻为515Ω）电阻误差较大。
实验一基尔霍夫定律的验证 一、实验目的 1、掌握万用表和实验装置上直流电工仪表和设备的使用方法。 2、验证基尔霍夫原理的正确性，从而加深对线性电路的基尔霍夫原理的认识和理解。 二、实验设备 三、原理说明 基尔霍夫电流定理（KCL）：对于任何集总参数电路的任一结点，在任一时刻，流出该结点全部支路电流的代数和等于零。 （流出该结点的支路电流取正号，流入该结点的支路电流取负号。）基尔霍夫电压定律（KVL）：对于任何集总参数电路的任一回路，在任一时刻，沿该回路全部支路电压的代数和等于零。 （电压参考方向与回路绕行方向相同的支路电压取正号，与绕行方向相反的支路电压取负号。） 由支路组成的回路可以视为闭合结点序列的特殊情况。沿电路任一闭合路径(回路或闭合结点序列)各段电压代数和等于零。 四、实验内容 实验电路如图2-1所示 1、熟悉使用仪器，注意仪器的量程范围。 2、按图2-1电路接线，E 为+12、E2为+6V电源。 1 3、用万用表直流电压档和毫安表（接电流插头）测量各支路电流及数据记入表格中。
图 2-1 4、验证 1）基尔霍夫电流方程 (取节点B或D点, 说明什么？) 2）基尔霍夫电压方程 (采用任一回路,说明什么？) 五、实验注意事项 1、测量各支路电流时,应注意仪表的极性, 及数据表格中“＋、－”号的记录。 2、注意仪表量程的及时更换。 六、思考题和心得体会 1、实验中若E 1、E 2 分别单独作用，在实验中应如何操作？可否直接将不作 用的电源（E 1或E 2 ）置零（短接）？ 2、实验电路中，测量的正负值使用不当，试问基尔霍夫定律还成立吗？ 3、心得体会及其他。
《基尔霍夫定律》教学设计 电子组2课时 设计思想：根据课改要求：体现“以能力为本位”、“以学生为中心”、“理论实践一体化”、“以实践为主线”等先进理念展开设计。 教材分析：复杂直流电路分析方法的依据是基尔霍夫定律、欧姆定律、叠加定理、 戴维宁定理以及等效变换的概念。分析方法一般有两条途径，一是利用电路图等效化简，是计算简化，这类方法有：叠加定理、电源的等效变换和戴维宁定理；二是选取未知量并列出方程求解，如支路电流法等。支路电流法的实质就是基尔霍夫定律。 学情分析：学生已经对简单直流电路有了基本的了解和能简单运用欧姆定理简答 基本题目。但对于复杂直流电路的概念及其计算，还是一无所知，所以帮助学生建立复杂直流电路的概念是第一步，第二步就是运用各种方法进行计算简答。 四、教学目标： 知识目标：1、理解支路、节点、回路、网孔等基本概念； 2、掌握基尔霍夫两定律所阐述的内容； 3、应用基尔霍夫两定律进行计算。 情感目标：培养学生通过实验现象归纳事物本质、将感性认识提升为理论知识的能力。 技能目标：1、培养实际操作能力及独立思考、钻研、探究新知识的能力； 2、培养创新意识，提高分析问题与解决问题的能力，举一反三。 重点难点： 基尔霍夫定律的内容及表达式；运用基尔霍夫定律的解题步骤及例题讲解 教学策略与手段：本次课采用实验演示教学法，导出基尔霍夫定律的具体内容 及数学表达式，并详细讲解在列节点电流方程和回路电压方程的方程式中，电流、电压、电动势字母前正负号的确定，通过例题讲解，使学生能较好的掌握课程的重点，引导学生释疑解难、突破难点，学好课程内容。观察演示法、讲授法、启发讨论法、媒体应用法 课前准备：1、完整的基尔霍夫定律实验板一块；2、万用表三支；3、多媒体课件；4、电化教学设备；5、连接导线若干；6、电阻若干；7、参考书：《电工基础》（第2版） 教学过程：
电路实验三实验报告 实验题目：基尔霍夫定律的验证 实验内容： 1. 用面包板搭接一个电路，熟悉面包板的使用； 2. 验证基尔霍夫定律的正确性，加深对基尔霍夫定律普遍性的理解 ； 3. 进一步学会使用万用表。 实验环境： 面包板，数字万用表，色环电阻，学生实验箱（直流稳压电源） 。 实验原理： 使用面包板搭接一个含有两个以上网孔的电路， 测出各支路的电压和各节点的电流， 验 证它们是否满足基尔霍夫定律。 1. 基尔霍夫电流定律： 对电路中任意节点，流入、流出该节点的代数和为零。即 ∑I=0。 2. 基尔霍夫电压定律： 在电路中任一闭合回路，电压降的代数和为零。 即 ∑U=0。 实验记录及结果分析： 实验电路图： 1 i1 i3 R1 R2 ① i2 - U1 + - U3 + 3 i2 i 2 ABM Us_1 5V 1 + U2 R3 2 ABM Us_2 12V - 实验数据： R1 0.859K Ω U1 2.31V i1 -2.33mA R2 1.338K Ω U2 7.37V i2 1.45mA R3 1.032K Ω U3 7.53V i3 3.79mA 实验分析： 1. 对于结点 1：i1-i2+i3=- 2.33mA-1.45mA+ 3.79mA=0.01mA 说明在误差范围内，该结点符合 KCL 定律。 2. 对于回路 1：-U1+U2-Us1=-2.31V+7.37V-5V=0.06V
说明在误差范围内，该回路符合KVL定律。 3. 对于回路2：-U2-U3+Us2=-7.37V-7.53V+15V=0.1V 说明在误差范围内，该回路符合KVL定律。 实验总结： 经过这次实验，我学习到了如果利用面包板搭建电路，面包板上的孔如何实现串并联。 同时，这次实验也巩固了我对万用表的操作，使用万用表比上次更为熟练了。实验结果也验证了KCL与KVL的定律，为以后电路分析加深了印象。
实验1 基尔霍夫定律与电位的测定 一、实验名称 基尔霍夫定律与电位的测定 二、实验任务及目的 1.基本实验任务 学习直流电路中电压、电流的测量方法；验证基尔霍夫电流、电压定律；测量电路中各点的电位。 2.扩展实验任务 学习判断故障原因和排除简单故障的方法。 3.实验目的 验证和理解基尔霍夫定律；学习电压、电流的的测量方法；学习电位的测量方法，用实验证明电位的相对性以及电压的绝对性。 三、实验原理及电路 1.实验原理 基尔霍夫定律。基尔霍夫电流定律（KCL），对电路中的任一节点，各支路电流的代数和等于零。基尔霍夫电压定律（KVL），对任何一个闭合电路，沿闭合回路的电压降的代数和为零。 2.实验电路 F E 图1.1 基尔霍夫定律实验电路 四、实验环境 1.实验仪器 双路直流稳压电源1台，直流电流表1台，万用表1台。 2.实验器件 电流插孔3个，100Ω/2W电阻2个，200Ω/2W电阻1个，300Ω/2W电阻1个，470Ω/2W电阻1个。 3.仿真软件 NI Multisim
五、实验方案与步骤简述 1.用万用表直流电压档监测，调节直流稳压电源两路输出分别为16V和8V。 2.按图1.1接线，根据理论计算值，选择电流表、万用表合适量程，测量并记录实验数据。 六、实验数据 1.基本实验内容 （1）验证基尔霍夫电流定律。 图1.2 验证基尔霍夫电流定律仿真图 表1.1 验证基尔霍夫电流定律数据 （2）验证基尔霍夫电压定律。
DC 10MOhm 图1.3 验证基尔霍夫电压定律仿真图1 表1.2 验证基尔霍夫电压定律数据1 DC 10MOhm 图1.4 验证基尔霍夫电压定律仿真图2 表1.3 验证基尔霍夫电压定律数据2
实验 基尔霍夫定律的验证 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. 学会使用电流表、电压表测量各支路电流和各元件电压的方法。 二、实验原理 基尔霍夫定律是集总电路的基本定律，它包括电流定律和电压定律。 基尔霍夫电流定律（KCL ）指出：“在集总参数电路中，任何时刻，对任一结点，所有流出结点的支路电流的代数和恒等于零”。此处，电流的“代数和”是根据电流是流出结点还是流人结点判断的。若流出结点的电流前面取“+”号，则流入结点的电流前面取“-”号；电流是流出结点还是流入结点，均根据电流的参考方向判断，所以对任意结点都有 ∑=0i 上式取和是对连接于该结点的所有支路电流进行的 基尔霍夫电压定律（KVL ）指出：“在集总参数电路中，任何时刻，沿任一回路，所有支路电压的代数和恒等于零”。所以，沿任一回路有 ∑=0u 上式取和时，需要任意指定一个回路的绕行方向，凡支路电压的参考方向与回路的绕行方向一致者，该电压前面取“+”号，支路电压的参考方向与回路的绕行方向相反者，前面取“-”号。 三、实验设备 四、实验内容 基尔霍夫定律实验电路如图6-1所示，按图3-1所示电路接线，令U 1＝6V ，U 2＝12V 。使用EWB 仿真软件对图3-1所示电路进行测试。 4 5 U 2 I I 图3-1 基尔霍夫定律电路 1．用电流表分别测量I 1、I 2、I 3的电流值，记录之,填入表3-1中。 2．用电压表分别测量两路电源及电阻元件上的电压值，记录之,填入表3-1中。 在表3-1中电流的单位为毫安(mA)，电压的单位为伏特(V)。
五、实验注意事项 1. 所有需要测量的电压值，均以电压表测量的读数为准。U1、U2也需测量，不应取电源本身的显示值。 2. 用直流数字电压表或直流数字毫安表测量时，则可直接读出电压或电流值。但应注意：所读电压或电流值的正确性，正、负号应根据设定的电流参考方向来判断。 1
HUNAN UNIVERSITY 实验报告 科目：电路分析基础 院系: 信息科学与工程学院 专业：物联网工程 学号：201320030111 姓名：任京萍 2014年1月10日
实验三 一、实验目的 1、加深对电路的回路和节点的电流进出和电压的理解； 2、加深对基尔霍夫定律的认识，学会运用节点分析和回路分析的方法分析电路。 二、实验器材 一个直流电压，一个独立电流源，若干现行电阻和若干万用表 三、实验内容 基尔霍夫电流、电压定理的验证。 四、设计目的： 学习使用workbench6.0软件，学习组建简单直流电路并使用仿真测量仪表测量电压、电流。 五、解决方案： 自己设计一个电路，要求至少包括两个回路和两个节点，测量节点的电流代数和与回路电压代数和，验证基尔霍夫电流和电压定理并与理论计算值相比较。 六、实验原理 A）基尔霍夫定理： 1.KCL：对于任一集总电路中的任一节点，在任一时刻，流出或者流进该节点的所有 之路电流的代数和为0； 2.KVL：对于任一集总电路中的任一回路，在沿着该回路的所有支路电压降的代数和 为0； B）仿真电路图 XMM8XMM9
C）电路图电流电压表示 根据基尔霍夫定律，KCL： 1、i1=i3+i4
2、i3+i10=i2 3、i4=i5+i10 4、i1=i2+i5
KVL： 利用节点电压测得回路电压： 按逆时针方向 R4两端电压为U4=（U8-U7）=585.564V R2两端电压为U2=（U9-U8）=228.228V 节点7和9之间的电压为U79（U7-U9）=-813.792V 以上可得：U2+U4+U79=0，可验证基尔霍夫定律。