實驗三 基爾霍夫定律的驗證

一、實驗目的

1.驗證基爾霍夫定律的正確性，加深對基爾霍夫定律的理解。2.學會用電流插頭、插座測量各支路電流的方法。

二、實驗原理

基爾霍夫定律是電路的基本定律。測量某電路的各支路電流及每個元件兩端的電壓，應能分別滿足基爾霍夫電流定律（KCL）和電壓定律（KVL）。即對電路中的任一個節點而言，應有ΣI=0；對任何一個閉合回路而言，應有ΣU=0。

運用該定律時必須注意各支路或閉合回路中電流的正方向，此方向可預先任意設定。

三、實驗設備

本實驗所用實驗設備見表31。

表3 1

實 驗 設 備

四、實驗內容

利用HE12掛箱的“基爾霍夫定律/疊加原理”電路，按圖31接線。實驗步驟如下：

圖31 測量電路

1.實驗前先任意設定3條支路和3個閉合回路的電流正方向。圖31中I₁、I₂、I₃的方向已設定。3個閉合回路的電流正方向可設為ADEFA、BADCB和FBCEF。

2.分別將兩路直流穩壓電源接入電路，令U₁=6V，U₂=12V。

3.熟悉電流插頭的結構，將電流插頭的兩端接至數字毫安表的“+”、“-”兩端。4.將電流插頭分別插入3條支路的3個電流插座中，讀出電流值數據并記錄于表

3 2中。

5.用直流電壓表分別測量兩路電源及電阻元件上的電壓值，并記錄電壓值數據于表

3 2中。

表3 2

五、實驗注意事項

1.本實驗電路板是多個實驗通用，HE 12上的K₃應撥向330Ω側，3個故障按鍵均不得按下，需用到電流插座。

2.所有需要測量的電壓值，均以電壓表測量的讀數為準。U₁、U₂也需測量，不應取電源本身的顯示值。

3.用指針式電壓表或電流表測量電壓或電流時，如果儀表指針反偏，則必須調換儀表極性，重新測量，此時指針正偏，可讀電壓或電流值。若用數顯電壓表或電流表測量，則可直接讀出電壓或電流值。但應注意：所讀出的電壓或電流值正確的正號、負號應根據設定的電流方向來判斷。

六、思考題

1.根據圖31的電路參數，計算出待測的電流I₁、I₂、I₃和各電阻上的電壓值，記入表32中，以便實驗測量時，正確選定毫安表和電壓表的量程。

2.實驗中，若用指針式萬用表直流毫安檔測各支路電流，在什么情況下可能出現指針反偏?應如何處理?在記錄數據時應注意什么?若用直流電流表進行測量，會有什么顯示?

七、實驗報告

1.根據實驗數據，選定節點A，驗證KCL的正確性。

2.根據實驗數據，選定實驗電路中的任一個閉合回路，驗證KVL的正確性。