实验二 基尔霍夫定律 2.1实验目的 验证基尔霍夫定律。 学会测定电路的开路电压与短路电流;加深对参考方向的理解。 2.2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。它概括了集总电路中电流和电压分别应遵循的基本规律。 基尔霍夫电流定律(KCL); “在集总电路中,任何时刻,对任一节点,所有支路的电流代数和恒等于零。”即:∑I=0。 基尔霍夫电压定律(KVL); “在集总电路中,任何时刻,对任一回路,所有支路的电压代数和恒等于零。”即:∑U=0。 电路中各个支路的电流和支路的电压必然受到两类约束,一类是元件本身造成的约束,另一类是元件相互联结造成的约束,基尔霍夫定律表述的是另一类约束。 参考方向:在电路理论中,参考方向是一个重要的概念,它有具体的意义。电路中,我们不知道某一个元件两端电压的真实极性或流过电流的真实流向,只有预先假定一个方向,这方向就是参考方向。在测量或计算中,如果得出某一个元件两端的极性或电流的流向与参考方向相同,则把该电压值或电流值取为正。否则把该电压值或电流值取为负,以表示电压极性或电流的流向与参考方向相反。 2.3预习要求 复习课本中的相关部分和有关资料。 阅读实验讲义,了解实验原理和内容步骤。 2.4实验内容与步骤 2.4.1测定及计算支路电流和电压 根据图2.1,先设定支路的电流I1 、I2 、I3和回路电流Im1 Im2的参考方向。 根据图2.1中的元件的参数,计算出电流I1 、I2、 I3和各支路的电压值。  图2.1 2.4.2基尔霍夫电流定律(KCL)的验证 在 图2.1中,在支路FA、AB、AD加入三只电流表,以测量电流电流I1 、I2 、I3。测量电流时,注意毫安表的极性和量程是否适当。把计算与测量出的电流I1 、I2、 I3值,记入表2.1。 表2.1 单位(mA) 计算值 测量值 误差(%)  I1     I2     I3      2.4.3基尔霍夫电流定律(KVL)的验证 在图2.1中,用数字万用表依次测量出回路ABCDEFA的支路电压UAB、UBC、UCD、UDE、UEF、UFA等以及回路ABCDA的支路电压UAB、UBC、UCD、UDA。选择数字万用表的量程与上述测量电流时类似,并把计算值与测量值的支路电压值记入表2.2中。 表2.2 项目 UAB UBC UCD UDE UEF UFA UDA ∑U(ABCDEFA) ∑U(ABCDA)  计算值           测量值           误差(%)            切断电源后,将支路AD上的电阻去掉,测量AD开路的开路电压。另外测量AD间的短路电流以及短路电压,并将测量结果填入表2.3,与AD间的未短路电流以及电压相比较。 表2.3 AD开路 开路电压U AD= 开路电流=0  AD短路 短路电压UAD=0 短路电流Id=   2.5注意事项 指针式直流仪表使用时注意极性。最好用点接触法判定极性以后,再把直流电流表接入相应支路,并合理选择数字万用表的量程和电流表的量程。 该接电路,一定要先切断电源,确认该接电路无误后,在接通电源。 测得的电流和电压,应根据所假定的参考方向,分别标上相应的正、负号。 2.6报告要求 按任务1-4要求列出测量结果。 得出相应的结论。 2.7仪器设备 通用电学实验台 直流电流表3只 数字万用表 导线一批 元件一批