基尔霍夫定理的验证实验报告(含数据处理)
一、实验目的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。
二、实验原理
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 ∑
I=0
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
三、实验设备
四、实验内容
实验线路如图2-1所示
图 2-
11、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:
I1+I2=I3„„(1)
根据基尔霍夫定律列出方程(510+510)I1 +510 I3=6„„(2)
(1000+330)I3+510 I3=12„„(3)解得:I1 =0.00193AI2 =0.0059AI3 =0.00792A
UFA=0.98VUBA=5.99VUAD=4.04VUDE=0.98VUDC=1.98V
六、相对误差的计算:
E(I1)=(I1(测)-I1(计))/ I1(计)*100%=(2.08-1.93)/1.93=7.77%
同理可得:E(I2)=6.51%E(I3)=6.43%E(E1)=0%E(E1)=-0.08%
E(UFA)=-5.10%E(UAB)=4.17%E(UAD)=-0.50%E(UCD)=-5.58%E(UDE)=-1.02%
七、实验数据分析
根据上表可以看出I1、I2、I3、UAB、UCD的误差较大。
八、误差分析
产生误差的原因主要有:
(1)电阻值不恒等电路标出值,(以510Ω电阻为例,实测电阻
为515Ω)电阻误差较大。
(2)导线连接不紧密产生的接触误差。(3)仪表的基本误差。
九、实验结论
数据中绝大部分相对误差较小,基尔霍夫定律是正确的
十、实验思考题
2、实验中,若用指针式万用表直流毫安档测各支路电流,什么情况下可能出现毫安表指针反偏,应如何处理,在记录数据时应注意什么?若用直流数字毫安表进行时,则会有什么显示呢?