基尔霍夫节点电流定律电压问题?

实验一、基尔霍夫定律的验证

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。

基尔霍夫定律是电路的基本定律。

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 ∑

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

实验线路如图2-1所示

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:

基尔霍夫定律的验证实验报告

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。

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 ∑

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

实验线路如图2-1所示

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:

暨南大学本科实验报告专用纸

课程名称 电路分析CAI 成绩评定

实验项目名称 Multisim7初步认识和基尔霍夫定律验证 指导教师 张润敏

实验项目编号 实验项目类型 验证型 实验地点 B406

学生姓名 李银扬 学号 学院 电子信息科学与技术

实验时间 上 午 温度℃

① 验证基尔霍夫电流定律(KCL)和电压定律(KVL)。

② 通过实验加强对电压、电流参考方向的掌握和运用能力。

(1) 基尔霍夫电流定律(KCL)

在集总电路中,在任意时刻,对于电路中的任意一个节点,流出与流入该节点的代数

式中,若取流出节点的电流为正,这5流入节点的电流为负。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)

在任意时刻,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

式中,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。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。

四、 实验内容与结果分析

在Multisim7中绘制如下图的电路图并设置各元件参数。

(1) 基尔霍夫电流定律(KCL)

先设定三条支路电路I1,I2,I3的参考方向,将电流表接入电路中,注意电流表的接入方向,双击电流表的符号,打开仿真开关,即可得到各支路电流的数据,并将的到的数据填写在表格中,如下图:

实验二 基尔霍夫定律和叠加原理的验证

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。

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)。

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。

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。

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。

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

5.实验电路板 1 块

图2-1 基尔霍夫定律实验接线图

(1)实验前,可任意假定三条支路电流的参考方向及三个闭合回路的绕行方 向。图2-1中的电流I1、I2、I3的方向已设定,三个闭合回路的绕行方向可设为ADEFA、BADCB和FBCEF。

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。

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

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.

1.分别将两路直流稳压电源介入电路,令U1=6V,U2=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I1,I2,I3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.

表4 故障2:AD短路

1. 根据图1-1的电路参数,计算出待测的电流I1、I2、I3和各电阻上的电压值,记入表中,以便实验测量时,可正确地选定电流表和电压表的量程。

2. 在图1-1的电路中A、D两节点的电流方程是否相同?为什么? 答:不相同,因为电流参考方向不一致,对应正负号不一致。

3. 在图1-1的电路中可以列出几个电压方程?它们与绕行方向有无关系?

答:3个,它们与绕行方向有关。

实验一 基尔霍夫定律的验证实验报告

1.选择节点A,验证KCL的正确性。 解:由KCL定律有,

我们认为0.02A与0A比较接近,在误差允许范围内,认为本实验符合KCL定律。 2.选闭合回路ADEF,验证KVL的正确性。 解:以顺时针电位降为正方向,由KVL有:

所以本实验符合KVL定律。 3.(省略)

(1)实验仪器误差,如电阻阻值不恒等于标称值; (2)仪表的基本误差导致实验结果误差; (3)数值的读取和计算由于约分产生误差。 5.心得体会及其他。 答:(1)通过本次实验的各个步骤验证了基尔霍夫定律的正确性; (2)在实验操作中进一步促进了我对基尔霍夫定律的了解。

实验题目:基尔霍夫定律的验证

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。

面包板,数字万用表,色环电阻,学生实验箱(直流稳压电源)。

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。

说明在误差范围内,该回路符合KVL定律。

说明在误差范围内,该回路符合KVL定律。

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。

实习(实训)名称 : 电路EDA课程设计 学 院: 电气工程学院 专 业 班 级: 电气

姓 名: 指 导 教 师: 李劲 报告人 (学号): 时 间:

Multisim 2001 提供了多种工具栏,并一层次化的模式加以 管理,用户可以通过View菜单中的选项方便的将顶层的工具栏打开或关闭,再通过顶层工具栏中的按钮来管理和控制下层的工具栏。 通过工具栏,用户可以方便直接的使用软件的 各项功能。顶层的工具栏有:Standard 工具栏, Design工具栏, Zoom工具栏, Simulation工具栏。

2.1Standard工具栏包含了常见的文件操作和编制操作

2.2Design工具栏作为设计工具栏是Multisim的核心工具栏,通过对该工作栏按钮的操作可以完成对电路从设计到分析的全部工作,其中的按钮可以直接开关下层的工具栏:Component中的MultisimMaster工具栏, Instrument 工具栏

1. 作为元器件(Component)工具栏中的一项,可以在 Design工具栏中通过按钮来开关 MultisimMaster工具栏。该工具栏有14个按钮,每个每一个按钮都对应一类元器件,其分类方式和Mulyisim元器件数据库中的分类相对应,通过按钮上图标就可大致清楚该类元器件的类型。具体的内容可以从Multisim的在线文档中获取。这个工具栏作为元器件的顶层工具栏,每一个按钮又可以开关下层的工具栏,下层工具栏是对该类元器件更细致的分类工具栏。以第一个按钮为例。通过这个按钮可以开关电源和信号源类的Sources工具栏。

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本课程的思政案例是依托电路中基本定律-基尔霍夫定律而设计完成的。

基尔霍夫定律是电路的基本定律,可以分析复杂电路。本章节的课程设计步骤如下:

追根溯源:电气技术飞速发展,电路越来越复杂,欧姆定律已无法解决。1845年,德国物理科学家基尔霍夫提出两个定律-基尔霍夫电流定律和基尔霍夫电压定律,解决复杂电路分析电压和电流问题。推动电气技术的继续发展。

乔治·西蒙·欧姆和古斯塔夫·罗伯特·基尔霍夫的人生背景和主要成就,介绍时要注重引导学生努力学习,树立远大理想,忠于职守,服务人民,成为担当民族复兴大任的时代新人。

第二步 名词解释:给出电路的基本概念,支路、结点和回路

第三步 举例应用:给出具体问题,在解决问题过程中讲解基尔霍夫电流和电压定律内容,并进行应用分析和计算例题。

本案例实现思政元素和课程内容的有机融合,利用课堂引导学生砖研专业热爱专业。

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德国物理学家基尔霍夫生平简介 基尔霍夫有哪些成就?

  基尔霍夫的成就有哪些?趣历史这就为你介绍:

  古斯塔夫·罗伯特·基尔霍夫(Gustav Robert Kirchhoff,1824~1887),德国物理学家,出生于肯尼希斯堡(今天:加里宁格勒)。

  他提出了稳恒电路网络中电流、电压、电阻关系的两条电路定律,即著名的基尔霍夫电流定律(KCL)和基尔霍夫电压定律(KVL),解决了电器设计中电路方面的难题。

  基尔霍夫在柯尼斯堡大学读物理,1847年毕业后去柏林大学任教,3年后去布雷斯劳作临时教授。1854年由化学家本生推荐任海德堡大学教授。

  1875年到柏林大学作理论物理教授,直到逝世。

  基尔霍夫的成就有哪些?

  1845年,21岁时他发表了第一篇论文,提出了稳恒电路网络中电流、电压、电阻关系的两条电路定律,即著名的基尔霍夫电流定律(KCL)和基尔霍夫电压定律(KVL),解决了电器设计中电路方面的难题。

  后来又研究了电路中电的流动和分布,从而阐明了电路中两点间的电势差和静电学的电势这两个物理量在量纲和单位上的一致。使基尔霍夫电路定律具有更广泛的意义。

  直到现在,基尔霍夫电路定律仍旧是解决复杂电路问题的重要工具。基尔霍夫被称为“电路求解大师”。

  1859年,基尔霍夫做了用灯焰烧灼食盐的实验。在对这一实验现象的研究过程中,得出了关于热辐射的定律,后被称为基尔霍夫定律(Kirchoff's law):基尔霍夫根据热平衡理论导出,任何物体对电磁辐射的发射本领和吸收本领的比值与物体特性无关,是波长和温度的普适函数,即与吸收系数成正比。

  并由此判断:太阳光谱的暗线是太阳大气中元素吸收的结果。这给太阳和恒星成分分析提供了一种重要的方法,天体物理由于应用光谱分析方法而进入了新阶段。

  1862年他又进一步得出绝对黑体的概念。他的热辐射定律和绝对黑体概念是开辟20世纪物理学新纪元的关键之一。1900年M.的量子论就发轫于此。

  在海德堡大学期间制成光谱仪,与化学家本生合作创立了光谱化学分析法(把各种元素放在本生灯上烧灼,发出波长一定的一些明线光谱,由此可以极灵敏地判断这种元素的存在),从而发现了元素铯和铷。科学家利用光谱化学分析法,还发现了铊、碘等许多种元素。

  给出了惠更斯-菲涅耳原理的更严格的数学形式,对德国的理论物理学的发展有重大影响。著有《数学物理学讲义》4卷。

  他还讨论了电报信号沿圆形截面导线的扰动。

  五、薄板直法线理论

  基尔霍夫的论文指出泊松的错误。论文从三维弹性力学的变分开始,引进了关于板的变形的假设,这就是:

  1、任一垂直于板面的直线,在变形后仍保持垂直于变形后的板面。

  2、板的中面,在变形过程中没有伸长变形。

  这个假设后来被逐步改进,形成现今的直法线假设。在论文中基尔霍夫给出了搬到边界条件的正确提法,并且给出了圆板的自由振动解,同时比较完整地给出了振动的节线表达式,从而较好地回答了克拉尼问题。

  至此弹性板的理论问题才算是告一段落。这就是力学界著名的基尔霍夫薄板假设。

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