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基尔霍夫定律的验证数据处理,基尔霍夫定律的验证

发布时间:2023-11-10 10:36:37编辑:温柔的背包来源:

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基尔霍夫定律的验证数据处理,基尔霍夫定律的验证

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,学会如何使用电流插头、插座测量各支路电流; 3.学习检查和分析电路中简单故障的能力。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。它们分别用于描述节点电流和环路电压。即对于电路中的任意节点,电流的参考值都是设定的。在方向上,应有I=0。一般情况下,流出节点的电流取正号,流入节点的电流取负号。对于任何闭环,在设定电压的参考方向上,应该绕一圈。当U=0时,一般情况下,方向与卷绕方向一致的电压符号为正,方向与卷绕方向相反的电压符号为负。实验前必须设置电路中所有电流和电压的参考方向。电阻上的电压方向应与电流方向一致,如图8-1所示。 2、检查分析电路中的简单故障。电路中常见的简单故障通常发生在接线或部件上。接线部分的故障通常包括接错、接触不良引起的断路等。元件部分的故障通常包括元件错误、元件值错误、功率输出值错误(电压或电流)等。排除方法故障检测是在通电或断电时用万用表(电压档或电阻档)或电压表检查电路是否有故障。 (1)通电检查方法:接通电源后,用万用表或电压表的电压档进行检查。根据电路的工作原理,如果电路中的两点应该有电压,则电压表无法测量电压,或者某些两点没有电压。应该有电压,但电压表测得电压,或者测得的电压值与电路原理不一致,那么故障一定发生在这两点之间。 (2)断电检查方法:断开电源后,用万用表的电阻设置。根据电路的工作原理,如果电路的两点应无电阻连接(或电阻极小),万用表将检测到开路(或电阻极大),或者有两点应连接如果是开路(或电阻很大),而测量结果是短路(或电阻极小),那么故障一定发生在这两点之间。本实验采用电压表按照通电检查的方法对简单的电路故障进行检查和分析。三。实验设备1、直流数字电压表、直流数字毫安表(根据型号不同,EEL-型为单独的MEL-06组件,其他型号均包含在主控面板上) 2、恒压源(EEL—型) 、、、、均包含在主控板上,根据用户要求,可有两种配置(1)+6V(+5V)、+12V、0~30V可调或(2)双路-电路0~30V可调。) 3、EEL-30器件(含实验电路)或EEL-53器件4、实验内容实验电路如图8-1所示。图中电源US1采用恒压源的+6V(+5V)输出端,US2采用0~+30V可调电压输出端,将输出电压调节至+12V(用直流电源的读数)以数字电压表为准)。实验前,首先设置三路电流参考方向,如图I1、I2、I3,熟悉电路结构,掌握各个开关的操作和使用。 1、熟悉电流插头的结构,将电流插头的红色端子插入数字毫安表的红色(正极)端子,电流插头的黑色端子插入数字毫安表的黑色(负极)端子。 2. 测量支路电流。将电流插头插入三个支路的三个电流插座中,读取各个电流值。

根据规定:在节点A,电流表读数为“+”,表示电流从该节点流出,读数为“-”,表示电流流入该节点。然后根据图8-1中的电流参考方向,确定各支路的电流。正负号记录于表8-1中。表8-1 支路电流数据,各部件电压(V)US1

US2UR1

UR2UR3UR4UR5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的实验电路中,已经使用选择开关设置了开路、短路、元件值、电源值错误等故障。使用电压表检查电源何时打开。检查分析简单电路故障:先用选择开关选择“正常”,测量单电源作用下各段电压,记录在自制表中,然后选择“故障15”分别测量各段对应的电压。段电压,与“正常”电压进行比较,并将分析结果记录在表8-3中。表8-3 故障原因故障1

故障2

故障3

故障4

故障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,并非电源表盘上指示的值。 2、防止电源两端接触电线而短路。 3、如果使用指针式电流表进行测量,必须辨别电流插头所连接的电流表的“+、-”极性。如果不改变极性,电流表指针可能会反偏(电流为负值时),此时必须改变。重新测量电流表的极性。此时,指针向前偏置,但当前读取的值必须用负号标记。六。预习及思考题1. 根据图8-1 电路参数,计算出待测电流I1、I2、I3 和各电阻上的电压值,记录在表8-2 中,使在实验测量过程中可以正确选择它们。毫安表、电压表量程; 2. 在图8-1电路中,节点A和D处的电流方程是否相同?为什么? 3. 图8-1 电路中可以列出多少个电压方程?它们与绕行方向有什么关系吗? 4实验中,如果用指针万用表在直流毫安量程测量各支路电流,什么情况下毫安表指针可能反偏?应该如何处理呢?记录数据时应注意什么?用直流数字毫安表测量时会显示什么?七。实验报告要求1.回答思考题; 2、根据实验数据,选择实验电路中的任意节点,验证基尔霍夫电流定律(KCL)的正确性; 3、根据实验数据,选择实验电路中任意闭环,验证基尔霍夫电压定律(KCL)的正确性; 4.列出求解电压UEA和UCA的电压方程,并根据实验数据求出它们的值; 5、写出实验中检查和分析电路故障的方法,总结查找故障的经验。

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