kcl定律

实验三基尔霍夫定律的验证

一实验目的

1、掌握正确的电路的连接方法

2、了解基尔霍夫电压定律及电流定律的基本概念与原理

3、读数操作比较多，通过实验能培养细致的、严谨的实验作风

二实验仪器

电工实验台

三实验原理

1.相关定义：

支路：电路中的每一个分支。一条支路流过一个电流，称为支路电流。

结点：三条或三条以上支路的联接点。

回路：由支路组成的闭合路径。

网孔：内部不含支路的回路。

2.基尔霍夫电流定律（KCL定律）

定律内容：在任一瞬间，流向任一结点的电流等于流出该结点的电流。

即:Ｉ入=Ｉ出或:Ｉ=0

实质:电流连续性的体现。

基尔霍夫电流定律（KCL）反映了电路中任一结点处各支路电流间相互制约的关

系。

3.基尔霍夫电压定律（KVL定律)

定律内容：在任一瞬间，从回路中任一点出发，沿回路循行一周，回路中电

压上升值与下降值相等。即在任一瞬间，沿任一回路循环方向，回路中各段电压

的代数和恒等于零。

基尔霍夫电压定律（KVL）反映了电路中任一回路中各段电压间相互制约的

关系。

四实验步骤

（1）电路如图连接；

（2）US1、US2取12V,10V,分别取c点、e点位参考点测量并计算a、b、c、

d、e、f各点电势及ab、bc、cd、da、af、fe、de间的电压，并记录入表一，

取a点验证KCL定律;

（3）US1、US2取6V,12V,按表二测量数据，取U1、U3、U4、US1验证KVL定

律。

五数据及处理

表一验证KCL定律数据表

参考点Va/VVb/VVc/VVd/VVe/VVf/V

C点

测量值6.339.970.001.19-2.159.71

计算值4.5710.000.001.79-2.219.79

误差38.66%-0.30%0.00%-33.65%-2.56%-0.85%

E点

测量值8.5312.112.173.360.0011.93

计算值6.7812.212.214.000.0012.00

误差25.90%-0.82%-1.81%-16.07%-100.00%-0.61%

参考点Uab/VUbc/VUcd/VUda/VUaf/VUfe/VUde/V

C点

测量值-3.599.96-1.18-5.14-3.3711.943.37

计算值-5.4310.00-1.79-2.77-5.2312.004.00

误差-33.94%-0.40%-34.21%85.44%-35.54%-0.50%-15.75%

E点

测量值-3.5813.30-1.19-5.17-3.4011.933.36

计算值-5.4310.00-1.79-2.77-5.2312.004.00

误差-34.13%33.00%-33.65%86.53%-34.97%-0.58%-16.00%

分析：

KCL定律：定律内容：在任一瞬间，流向任一结点的电流等于流出该结点的电流。

a

b

c

d

e

f

I1I2

I3

+U1--U2+

510Ω330Ω

510Ω

510Ω1kΩ+Us1-+Us2-+U3-

-U4+

即:Ｉ入=Ｉ出或:Ｉ=0

例如：在a点有I1+I2=I3

表二验证KVL定律数据表

被测量值I1/mAI2/mAI3/mAUs1/VUs2/VUfa/VUab/VUcd/VUad/VUde/V

测量值3.885.947.865.9911.981.98-5.94-1.974.010.98

计算值3.926.5210.446.0012.002.00-6.52-2.155.332.00

相对误差-1.00%-8.92%-24.71%-0.17%-0.17%-1.00%-8.92%-8.46%-24.71%-51.00%

分析：

KVL定律：在任一瞬间，从回路中任一点出发，沿回路循行一周，回路中电压上

升值与下降值相等。即在任一瞬间，沿任一回路循环方向，回路中各段电压的代

数和恒等于零。例如：U1+U3+U4=US1