实验二:基尔霍夫定律的验证一
实验目的:1
通过实验验证基尔霍夫电流定律和电压定律,巩固所学理论知识
加深对参考方向概念的理解
实验原理 基尔霍夫定律是电路理论中最基本也是最重要的定律之一
它概括了电路中电流和电压分别遵循的基本规律
它包括基尔霍夫电流定律(KCL)和基尔霍夫电压定律(KVL)
基尔霍夫节点电流定律:电路中任意时刻流进(或流出)任一节点的电流的代数和等于零
其数学表达式为:∑ I = 0此定律阐述了电路任一节点上各支路电流间的约束关系,这种关系,与各支路上元件的性质无关,不论元件是线性的或是非线性的,含源的或是无源的,时变的或时不变的
基尔霍夫回路电压定律:电路中任意时刻,沿任意闭合回路,电压的代数和等于零
其数学表达式为:∑ U = 0此定律阐述了任意闭合回路中电压间的约束关系
这种关系仅与电路的结构有关,而与构成回路的各元件的性质无关,不论这些元件是线性的或是非线性的,含源的或是无源的,时变的或时不变的
参考方向:KCL 和 KVL 表达式中的电流和电压都是代数量,它们除具有大小之外,还有方向,其方向是以它量值的正、负表示的
为讨论问题方便,人们通常在电路中假定一个方向为参考,称为参考方向,当电路中的电流(或电压)的实际方向与参考方向相同时取正值,其实际方向与参考方向相反时取负值
例如,测量某节点各支路电流时,可以设流入该节点的电流方向为参考方向(反之亦然)
将电流表负极接到该节点上,而将电流表的正极分别串入各条支路,当电流表指针正向偏转时,说明该支路电流是流入节点的,与参考方向相同,取其值为正;若指针反向偏转,说明该支路电流是流出节点的,与参考方向相反,倒换电流表极性,再测量,取其值为负
测量某闭合电路各电压时,也应假定某一绕行方向为参考方向,按绕行方向测量各电压时,若电压表指针正向偏转,则该电压取正值,反之取负值
实验内容及步骤1