1基尔霍夫定律验证实验一、实验目的1.用实验的方法验证基尔霍夫定律以提高对定理的理解和应用能力。2.通过实验加深对电位、电压与参考点之间关系的理解。二、实验原理1.基尔霍夫电流、电压定律：在任一时刻，流出（流入）集中参数电路中任一节点电流的代数和等于零：集中参数电路中任一回路上全部组件端对电压代数和等于零。Zi=0KCL:Zu=OKVL:2.电位与电压：电路中的参考点选择不同，各节点的电位也相应改变，但任意两点的电压（电位差）不变，即任意两点的电压与参考点的选择无关。三、预习要求1.复习实验中所用到的相关定理、定律和有关概念，领会其基本要点。2.熟悉电路实验装置，预习实验中所用到的实验仪器的使用方法及注意事项。3.根据实验电路计算所要求测试的理论数据，填入表中。四、实验设备序号名称数量备注21板载可调直流稳压电源12板载直流数字电压表31板载直流数字电流表41板载基尔霍夫/叠加定理实验模块51自备万用表（备用）五、实验内容1.验证基尔霍夫定理1)、实验线路
1 1 基尔霍夫定律验证实验 一、实验目的 1．用实验的方法验证基尔霍夫定律以提高对定理的理解和应用能力。 2．通过实验加深对电位、电压与参考点之间关系的理解。 二、实验原理 1．基尔霍夫电流、电压定律：在任一时刻，流出（流入）集中参数电路中任 一节点电流的代数和等于零；集中参数电路中任一回路上全部组件端对电压代数 和等于零。 KCL： ∑i=0 KVL： ∑u=O 2．电位与电压：电路中的参考点选择不同，各节点的电位也相应改变，但任 意两点的电压（电位差）不变，即任意两点的电压与参考点的选择无关。 三、预习要求 1．复习实验中所用到的相关定理、定律和有关概念，领会其基本要点。 2．熟悉电路实验装置，预习实验中所用到的实验仪器的使用方法及注意事项。 3．根据实验电路计算所要求测试的理论数据，填入表中。 四、实验设备 序号 名称 数量 备注 1 可调直流稳压电源 2 板载 2 直流数字电压表 1 板载 3 直流数字电流表 1 板载 4 基尔霍夫/叠加定理实验模块 1 板载 5 万用表（备用） 1 自备 五、实验内容 1.验证基尔霍夫定理 1）、实验线路
AB13R2:1KRi:510021R3510QR4:510QRs:330QCED2）、实验步骤（1）、实验前先任意设定三条支路的电流参考方向，如图所示。（2）、打开电源，预先调节电源，使U1=6V、U2=12V。（3）、关闭电源，分别将两路直流可调稳压电源接入实验模块，按照原理图连线。（4）、再次调节电源，另U1=6V，U2=12V。（5）、使用直流数字电流表分别测量三条支路的电流，读出并记录。（6）、用直流数字电压表分别测量电阻元件上的电压值，并记录之。3）、实验记录表1电压与电流测量值与计算值被测量I(mA)I2(mA)Is(mA)UFA(V)UAB(V)UAD(V)UcD(V)UDE(V)计算值测量值2、电位与电压的测量与验证分别以节点b和d为参考点，测量abcd各节点电位，计算电压值。表2不同参考点的电位与电压参考测量值/V计算值/V节点VaVbVeVaUabUbeUedUdaUacUbdab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。2、防止电源两端碰线短路。2
2 2）、实验步骤 （1）、实验前先任意设定三条支路的电流参考方向，如图所示。 （2）、打开电源，预先调节电源，使 U1=6V、U2=12V。 （3）、关闭电源，分别将两路直流可调稳压电源接入实验模块，按照原理图 连线。 （4）、再次调节电源，另 U1=6V，U2=12V。 （5）、使用直流数字电流表分别测量三条支路的电流，读出并记录。 （6）、用直流数字电压表分别测量电阻元件上的电压值，并记录之。 3）、实验记录 表 1 电压与电流测量值与计算值 被测量 I（1 mA） I2(mA) I3(mA) UFA(V) UAB(V) UAD(V) UCD(V) UDE(V) 计算值 测量值 2、电位与电压的测量与验证 分别以节点 b 和 d 为参考点，测量 abcd 各节点电位，计算电压值。 表 2 不同参考点的电位与电压 参考 节点 测量值/V 计算值/V Va Vb Vc Vd Uab Ubc Ucd Uda Uac Ubd a b 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。 2、防止电源两端碰线短路。 E ＋ 6V－ ＋ 12V － R4:510Ω R5:330Ω R1:510Ω R2:1K R3 510Ω D C F I1 A I3 I2 B U1 U2
3、当参考点选定后，节点电压便随之确定，这是节点电压的单值性；当参考点改变时，各节点电压均改变相对量值，这是节点电压的相对性。但各节点间电压的大小和极性应保持不变。七、实验报告1、根据实验数据，选定实验电路中的任一个节点，验证KCL的正确性。2、根据实验数据，选定实验电路中的任一个闭合回路，验证KVL的正确性3.实验报告要整齐、全面，包含全部实验内容。4.对实验中出现的一些问题进行讨论。3
3 3、当参考点选定后，节点电压便随之确定，这是节点电压的单值性；当参 考点改变时，各节点电压均改变相对量值，这是节点电压的相对性。但各节点间 电压的大小和极性应保持不变。 七、实验报告 1、根据实验数据，选定实验电路中的任一个节点，验证 KCL 的正确性。 2、根据实验数据，选定实验电路中的任一个闭合回路，验证 KVL 的正确性。 3．实验报告要整齐、全面，包含全部实验内容。 4．对实验中出现的一些问题进行讨论
2日光灯电路和功率因数提高实验一、实验目的1：学会接日光灯电路2.深入了解功率因数的概念及提高功率因数的目的3.理解电感性负载并联电容器后，功率因数提高的原因二、实验原理1.日光灯的组成及工作原理组成：灯管、启辉器、镇流器。工作原理：日光灯管内壁上涂有荧光物质，管内抽成真空，并允许有少量的水银蒸汽，管的两端各有一个灯丝串联在电路中，起辉后管降压约为110V左右（40W日光灯的管压降），所以日光灯不能直接在220V伏的电压上使用。启辉器相当于一个自动开关，它有两个电极靠的很近，其中一个电极是双金属片制成，使用电源时，两电极之间会产生放电，双金属片电极热膨胀后，使两电极接通，此时灯丝也被通电加热。当两电极接通后，两电极放电现象消失，双金属片因降温后而收缩，使两极分开。在两极断的瞬间镇流器将产生很高的自感电压该自感电压和电源电压一起加到灯管两端，产生紫外线，从而涂在管壁上的荧光粉发出可见的光。当灯管起辉后，镇流器又起着降压限流的作用。2.功率因数的提高日光灯是一个感性负载，功率因数较低，我们用并联电容的方法可以提高整个电路的功率因数。选取适当的电容值使容性电流等于感性的无功电流，从而使整个电路的总电流减小，电路的功率因数将会接近于1。功率因数提高后，能使电源容易得到充分利用，还可以降低线路的损耗，从而提高传输效率。三、实验仪器1.日光灯控制器TX0533052.电容器TX0533093.按键开关TX0533044.交流电流表TX0531165.交流电压表TX0531 176.功率因数表TX0531224
4 2 日光灯电路和功率因数提高实验 一、实验目的 1．学会接日光灯电路 2．深入了解功率因数的概念及提高功率因数的目的 3．理解电感性负载并联电容器后，功率因数提高的原因 二、实验原理 1．日光灯的组成及工作原理 组成：灯管、启辉器、镇流器。 工作原理：日光灯管内壁上涂有荧光物质，管内抽成真空，并允许有少量的 水银蒸汽，管的两端各有一个灯丝串联在电路中，起辉后管降压约为 110V 左右 ﹙40W 日 光灯的管压降)，所以日光灯不能直接在 220V 伏的电压上使用。启辉 器相当于一个自动开关，它有两 个电极靠的很近，其中一个电极是双金属片制 成，使用电源时，两电极之间会产生放电，双金属片电极热膨胀后，使两电极接 通，此时灯丝也被通电加热。当两电极接通后，两电极放电现象消失，双金属片 因降温后而收缩，使两极分开。在两极断的瞬间镇流器将产生很高的自感电压， 该自感电压和电源电压 一起加到灯管两端，产生紫外线，从而涂在管壁上的荧 光粉发出可见的光。当灯管起辉后，镇流器又起着降压限流的作用。 2．功率因数的提高 日光灯是一个感性负载，功率因数较低，我们用并联电容的方法可以提高整 个电路的功率因数。选取适当的电容值使容性电流等于感性的无功电流，从而使 整个电路的总电流减小，电路的功率因数将会接近于 1。功率因数提高后，能使 电源容易得到充分利用，还可以降低线路的损耗，从而提高传输效率。 三、实验仪器 1．日光灯控制器 TX0533 05 2．电容器 TX0533 09 3．按键开关 TX0533 04 4．交流电流表 TX0531 16 5．交流电压表 TX0531 17 6．功率因数表 TX0531 22
7.日光灯管四、实验内容Ki图1实验线路图按实验线路接好线路，严格检查无误后，开始实验。1.测量220V电压时各点的数据线路保持不变，将电压调整至220V，测量出各点的数据，记入表中。2.并联C=3.75uF电容器后，测量各点数据线路不变，闭合K，，保持电压220V，测量出各点数据，记入表中。3.改变电容值，使之C<3.75uF和C>3.75uF，测量各点数据，记入表中。表1测量数据序号U,UR1实验条件cosp1.220V2.220V并C=3.75uF3.220V并C<3.75uF4.220V并C>3.75uF4.对比表中数据，对功率因数变化进行分析（1）什么是功率因数？（2）为何提高功率因数？（3）并联电容后，为何功率因数提高？（4）为何不将功率因数提高到1？五、实验注意事项1.本实验用交流市电220V，务必注意用电和人身安全。六、实验报告要求5
5 7．日光灯管 四、实验内容 图 1 实验线路图 按实验线路接好线路，严格检查无误后，开始实验。 1．测量 220V 电压时各点的数据 线路保持不变，将电压调整至 220V，测量出各点的数据，记入表中。 2．并联C 3.75uF 电容器后，测量各点数据 线路不变，闭合 K2 ，保持电压 220V，测量出各点数据，记入表中。 3．改变电容值，使之C 3.75uF 和C 3.75uF ，测量各点数据，记入表中。 表 1 测量数据 4．对比表中数据，对功率因数变化进行分析 （1）什么是功率因数? （2）为何提高功率因数? （3）并联电容后，为何功率因数提高? （4）为何不将功率因数提高到 1? 五、实验注意事项 1．本实验用交流市电 220V，务必注意用电和人身安全。 六、实验报告要求 序号 实验条件 U L UR I cos 1. 220V 2. 220V 并C 3.75uF 3. 220V 并C 3.75uF 4. 220V 并C 3.75uF