电路与电子学实验报告册
实验二 基尔霍夫定律
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．研究电路中各点电位与参考点的关系。
3．掌握电子仪表的使用和直流电路的实验方法，学习检查、分析电路简单故障的能力。 二、实验设备与仪器
（1）电路试验箱。
（2）直流电压表，直流电流表。 三、实验预习
1．阅读课本中基尔霍夫定律章节。
2．预习实验的内容，了解本实验的目的、原理和方法。 3．计算各表中要求的电压、电流理论值。 四、实验原理
1．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负号，流入结点的电流取正号；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2-1所示。
2．电位：在直流电路中，任一点的电位是以参考点的电位为零来确定的，不同的参考点对应不同的电位值，而电位差值与参考点无关。 五、实验内容
实验电路如图2-1所示，其中电源US1接至恒压源0～+30V可调电压输出端，并将输出电压调为+6V（以直流数字电压表读数为准），US2接至固定稳压源输出端+12V。开关S1投向US1侧，开关S2投向US2侧，开关S3投向R3侧。
以A节点验证KCL，以ADEF构成回路I和ABCD构成回路Ⅱ验证KVL，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。
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图2-1 基尔霍夫定律的验证实验电路图
1．验证KCL定理：使用直流电流表按表2-1的要求测量，以验证KCL定理。
（1）熟悉电流插头的结构，将电流插头的红接线端插入电流表的红（正）接线端，电流插头的黑接线端插入电流表的黑（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‘＋’，表示电流流入结点，读数为‘－’，表示电流流出结点，然后根据图2-1中的电流参考方向，确定各支路电流的正、负号，并记入表2-1中。
表2-1 支路电流数据
电流（mA） 理论计算值 实验测量值 I1 I2 I3 ∑I
2．验证KVL定理：
在图2-1直流电路中，ADEF构成回路I，ABCD构成回路Ⅱ，使用直流电压表按表2-2的要求测量，验证KVL定理。
用直流电压表分别测量两个电源及电阻元件上的电压值，将数据记入表2-2中。测量时电压表的红（正）接线端应插入被测电压参考方向的高电位端，黑（负）接线端插入被测电压参考方向的低电位端。
表2-2 各元件电压数据 电压（V） 理论计算值 实验测量值 US1 US2 UR1 UR2 UR3 UR4 UR5 ∑U1 ∑U2 3．电位的研究：
在该电路中，分别以F、E、D为参考点，使用直流电压表按表2-3的要求，测量各点电位值，计算电位差。
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表2-3 各点电位数据
电位测量 参考点 F E D UA UB UC UD UE UF UAB 电位计算 UBC UDE UEF 六、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，不以电源表头指示值为准。 （2）防止电源输出线两端碰线短路。 七、思考题
1．怎样确定所测电压、电流的正负？ 2．测量中的误差是什么原因造成的？
3．什么是参考点？改变参考点对电路中的各点电位有何影响？对电压值有无影响？为什么？
4．电位与电压的测量有何相同与不同？
5．在图2-1电路中，A、D两结点的电流方程是否相同？为什么？
6．在图2-1的电路中可以列几个电压方程？它们与绕行方向有无关系？ 八、实验报告（本部分请在下面的空白页中手写完成）
1．回答思考题，填写表格实验数据。
2．根据实验数据进行分析，选定实验电路中的任一个结点，验证霍夫电流定律（KCL）的正确性；选定实验电路中的任一个闭合回路，验证基尔霍夫电压定律（KVL）的正确性。
3．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数值. 4．总结本次实验的收获和结论。
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实验报告得分 指导教师
实验室地点 实验室日期
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实验2指导书 基尔霍夫定律（电子）
