基尔霍夫定律实验报告（热门4篇）

篇1：基尔霍夫定律实验报告

一、实验目的

(1)加深对基尔霍夫定律的理解。

(2)学习验证定律的方法和仪器仪表的正确使用。

二、实验原理及说明

基尔霍夫定律是集总电路的基本定律，包括电流定律(KCL)和电压定律(KVL)。

基尔霍夫定律规定了电路中各支路电流之间和各支路电压之间必须服从的约束关系，无论电路元件是线性的或是非线性的，时变的或是非时变的，只要电路是集总参数电路，都必须服从这个约束关系。

(1)基尔霍夫电流定律(KCL)。在集总电路中，任何时刻，对任一节点，所有支路电流的代数和恒等于零，即∑i=0。通常约定：流出节点的支路电流取正号，流入节点的支路电流取负号。

(2)基尔霍夫电压定律(KVL)。在集总电路中，任何时刻，沿任一回路所有支路电压的代数和恒等于零，即沿任—回路有∑u=0。在写此式时，首先需要任意指定一个回路绕行的方向。凡电压的参考方向与回路绕行方向一致者，取“+”号;电压参考方向与回路绕行方向相反者，取“一”号。

(3)KCL和KVL定律适用于任何集总参数电路，而与电路中的元件的性质和参数大小无关，不管这些元件是线性的、非线性的、含源的、无源的、时变的、非时变的等，定律均适用。

三、实验仪器仪表

四、实验内容及方法步骤

(1)验证(KCL)定律，即∑i=0。分别在自行设计的电路或参考的电路中，任选一个节点，测量流入流出该节点的各支路电流数值和方向，记入附本表1-1～表1-5中并进行验证。参考电路见图1-1、图1-2、图1-3所示。

(2)验证(KVL)定律，即∑u=0。分别在自行设计的电路或参考的电路中任选一网孔(回路)，测量网孔内所有支路的元件电压值和电压方向，对应记入表格并进行验证。参考电路见图1-3。

五、测试记录表格

表1-1 线 性 对 称 电 路

表1-2 线 性 对 称 电 路

表1-3 线 性 不 对 称 电 路

表1-4 线 性 不 对 称 电 路

表1-5 线 性 不 对 称 电 路

注：1、USA、USB电源电压根据实验时选用值填写。

2、U、I、R下标均根据自拟电路参数或选用电路参数对应填写。

指导教师签字：________________ 年 月 日

六、实验注意事项

(1)自行设计的电路，或选择的任一参考电路，接线后需经教师检查同意后再进行测量。

(2)测量前，要先在电路中标明所选电路及其节点、支路和回路的名称。

(3)测量时一定要注意电压与电流方向，并标出“+”、“一”号，因为定律的验证是代数和相加。 (4)在测试记录表格中，填写的电路名称与各参数应与实验中实际选用的标号对应。

七、预习及思考题

(1)什么是基尔霍夫定律，包括两个什么定律? (2)基尔霍夫定律适用于什么性质元件的电路?

篇2：基尔霍夫定律实验报告

一、实验目的

(1)加深对戴维南定理和诺顿定理的理解。 (2)学习戴维南等效参数的各种测量方法。 (3)理解等效置换的概念。

(4)学习直流稳压电源、万用表、直流电流表和电压表的正确使用方法。

二、实验原理及说明

(1)戴维南定理是指—个含独立电源、线性电阻和受控源的一端口，对外电路来说，可以用一个电压源和一个电阻的串联组合来等效置换。此电压源的电压等于该端口的开路电压UOC，而电阻等于该端口的全部独立电源置零后的输入电阻，如图2-l所示。这个电压源和电阻的串联组合称为戴维南等效电路。等效电路中的电阻称为戴维南等效电阻Req。

所谓等效是指用戴维南等效电路把有源一端口网络置换后，对有源端口(1-1' )以外的电路的求解是没有任何影响的，也就是说对端口l-1'以外的电路而言，电流和电压仍然等于置换前的值。外电路可以是不同的。

(2)诺顿定理是戴维南定理的对偶形式，它指出一个含独立电源、线性电阻和受控源的一端口，对外电路来说，可以用一个电流源和电导的并联组合来等效置换，电流源的电流等于该一端口的短路电流Isc，而电导等于把该—端口的全部独立电源置零后的输入电导Geq=1/Req，见图2-l。

(3)戴维南—诺顿定理的等效电路是对外部特性而言的，也就是说不管是时变的还是定常的，只要含源网络内部除独立的电源外都是线性元件，上述等值电路都是正确的。

图2-1 一端口网络的等效置换

(4)戴维南等效电路参数的测量方法。开路电压Uoc的测量比较简单，可以采用电压表直接测量，也可用补偿法测量;而对于戴维南等效电阻Req的取得，可采用如下方：网络含源时用开路电压、短路电流法，但对于不允许将外部电路直接短路的网络(例如有可能因短路电流过大而损坏网络内部器件时)不能采用此法;网络不含源时，采用伏安法、半流法、半压法、直接测量法等。

三、实验仪器仪表

四、实验内容及方法步骤

(一)计算与测量有源一端口网络的开路电压、短路电流

(1)计算有源一端口网络的开路电压Uoc(U11')、短路电流Isc(I11')根据附本表2-1中所示的有源一端口网络电路的已知参数，进行计算，结果记入该表。

(2)测量有源一端口网络的开路电压Uoc，可采用以下几种方法：

1)直接测量法。直接用电压表测量有源一端口网络1-1'端口的开路电压，见图2-2电路，结果记入附本表2-2中。

图2-2 开路电压、短路电流法 图2-3 补偿法二、补偿法三

2)间接测量法。又称补偿法，实质上是判断两个电位点是否等电位的方法。由于使用仪表和监视的方法不同，又分为补偿法一、补偿法二、补偿法三。

补偿法一：用发光管判断等电位的方法，利用对两个正反连接的发光管的亮与不亮的直接观察，进行发光管两端是否接近等电位的`判断。可自行设计电路。此种方法直观、简单、易行又有趣味，但不够准确。可与电压表、毫伏表和电流表配合使用。具体操作方法，留给同学自行考虑选作。

补偿法二：用电压表判断等电位。如图2-3所示，把有源一端口网络端口的1'与外电路的2'端连成一个等位点;Us两端外加电压，起始值小于开路电压Ull';短接电位器Rw和发光管D1、D2，这样可保证外加电压Us正端2与有源一端口开路电压正端1直接相对，然后把电压表接到1、2两端后，再进行这两端的电位比较。经过调节外加电源Us的输出电压压，调到1、2两端所接电压表指示为零时，即说明1端与2端等电位，再把l、2端断开后，测外加电源Us的电压值，即等于有源一端口网络的开路电压Uoc，此值记入附本表2-2中。

补偿法三:用电流表或检流计判断等电位的方法，条件与方法同上，当调到l、2两端所接电压表指示为零时，再换电流表或检流计接到l、2两端上，见图2-3。微调外加电源Us的电压使电流表或检流计指示为0(注意一般电源电压调量很小)，再断开电流表或检流计后，用电压表去测外加电源Us的电压值，应等于 Uoc，此结果对应记入附本表2-2。此方法比用电压表找等电位的方法更准确，但为了防止被测两端1、2间电位差过大会损坏电流表，所以一定要在电压表指示为零后，再把电流表或检流计换接上。

以上方法中，补偿法一测量结果误差较大，补偿法三测量结果较为精确，但也与电流表灵敏度有关。

(二)计算与测量有源一端口网络的等效电阻Req

(1)计算有源一端口网络的等效电阻Req。当一端口网络内部无源时(把双刀双投开关K1合向短路线)，计算有源一端口网络的等效电阻尺Req。电路参数见附本表2-1中，把计算结果记入该表中。

(2)测量有源一端口网络的等效电阻只Req。 可根据一端口网络内部是否有源，分别采用如下方法测量：1)开路电压、短路电流法。当一端口网络内部有源时(把双刀双投开关K1合向电源侧)，见图2-2所示，USN=30V不变，测量有源一端口网络的开路电压和短路电流Isc。把电流表接l-1'端进行短路电流的测量。测前要根据短路电流的计算选择量程，并注意电流表极性和实际电流方向，测量结果记入附本表2-3，计算等效电阻Req。

2)伏安法。当一端口网络内部无源时(把双刀双投开关Kl合向短路线侧)，整个一端口网络可看成一个电阻，此电阻值大小可通过在一端口网络的端口外加电压，测电流的方法得出，见图2-4。具体操作方法是外加电压接在Us两端，再把l'、2'两端相连，把发光管和电位器Rw短接，电流表接在1、2两端，此时一端口网络等效成一个负载与外加电源Us构成回路，Us电源电压从0起调到使电压表指示为1OV时，电流Is2与电压值记入附本表2-3，并计算一端口网络等效电阻Req=Us/IS2。

图2-4 伏安法 图2-5 半流法

3)半流法。条件同上，只是在上述电路中再串进一个可调电位器Rw(去掉Rw短接线)如图2-5所示，外加电源Us电压10V不变。当调Rw使电流表指示为伏安法时电流表的指示的一半时，即I's2=Is2/2，此时电位器Rw的值等于一端口网络等效电阻Req，断开电流表和外加电源Us，测Rw值就等于是及Req，结果记入附本表2-3。

4)半压法。半压法简单、实用，测试条件同上，见图2-6。把1、2两端直接相连，外加电源Us=10V，调Rw使URw=(1/2)Us时，说明Rw值即等于一端口网络等效电阻Req，断开外接电源Us，再测量Rw的值，结果记入附本表2-3。

5)直接测量法。当一端口网络内部无源时，如图2-7所示，可用万用表欧姆档测量或直流电桥直接测量1-1'两端电阻Req (此种方法只适用于中值、纯电阻电路)，测试结果记入附本表2-3中。

图2-6 半压法 图2-7 直接测量法

说明：以上各方法测出的值均记入附本表2-3中，计算后进行比较，并分析判断结果是否正确。 (3)验证戴维南定理，理解等效概念：

1)戴维南等效电路外接负载。如图2-8(a)所示，首先组成一个戴维南等效电路，即用外电源Us(其值调到附本表2-2用直接测量法测得的Uoc值)与戴维南等效电阻R5=Req相串后，外接R5=100Ω的负载，然后测电阻R6两端电压UR6和流过R6的电流值IR6，记入附本表2-4。

图2-8 验证戴维南定理

(a)戴维南等效电路端口负载R6;(b)N网络的端口接负载R6

2)N有源网络1-1'端口外接负载。如图2-8(b)所示，同样接R6=100Ω的负载，测电压UR6与电流IR6，结果记入附本表2-4中，与1)测试结果进行比较，验证戴维南定理

(4)验证诺顿定理，理解等效概念：

1)诺顿等效电路外接负载。如图2-9(a)所示，首先组成一个诺顿等效电路，即用外加电流源Is(其值调到附本表2-3中开路电压、短路电流法测得的短路电流Isc值)与戴维南等效电阻R5=Req并后，外接R6=100Ω的负载，然后测电阻R6两端电压UR6和流过R6的电流值IR6，记入本表2-5。采用此方法时注意，由于电流源不能开路，具体操作要在教师具体指导下进行，否则极易损坏电流源。

图2-9 验证诺顿定理等效电路

(a)诺顿等效电路端口接负载R6;(b)N网络的端口接负载R6

2)与上述(3)之2)中的测试结果进行比较，参阅图2-8(b)，验证诺顿定理。

五、测试记录

表2-1 戴维南等效参数计算

表2-2 等效电压源电压Uoc测量结果

表2-3 戴维南等效电阻Req测量(计算)结果

表2-4 验证戴维南定理

指导教师签字： 年 月 日

六、实验注意事项

(1)USN是N网络内的电源，Us是外加电源，接线时极性位置，电压值不要弄错。

(2)此实验是用多种方法验证比较，测量中一定要心中有数，注意各种方法的特点、区别，决不含糊，否则无法进行比较，实验也将失去意义。

(3)发光管是用作直接观察电路中有否电流、电流的方向及判断两点是否接近等电位用。但因发光管是非线性元件，电阻较大，不管那种方法，只要测量电流、电压时就把它短接掉，即用短线插到发光管两头的N2、N3插孔即可。

(4)测量电流、电压时都要注意各表极性、方向和量程的正确选择。测量时要随时与事先计算的含源一端口网络的等效电阻、开路电压、短路电流等值进行比较，以保证测量结果的准确。

七、预习及思考题

(1)根据附本表2-1中一端口网络的参数，计算开路电压Uoc、短路电流Isc和等效电阻Req，并将结果记入该表中。

(2)用开路电压、短路电流法测量等效电阻时，开路电压、短路电流是否可以同时进行测量，为什么?

篇3：基尔霍夫定律实验总结

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

xxxxxxxxxxx

四、实验内容

1、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 =0.00792AUFA=0.98V UBA=5.99V UAD=4.04V UDE=0.98V UDC=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？

答：当万用表接反了的时候会反偏实验数据处理是应注意乘以万用表自己选择的倍数 用直流数字毫安表进行时会显示负值

篇4：基尔霍夫定律实验总结

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的理解。

2.验证线性电路中叠加原理的正确性及其适用范围，加深对线性电路的叠加性和齐次性的认识和理解。

3.进一步掌握仪器仪表的使用方法。

二、实验原理

1．基尔霍夫定律

基尔霍夫定律是电路的基本定律。它包括基尔霍夫电流定律(KCL)和基尔霍夫电压定律(KVL)。

(1)基尔霍夫电流定律(KCL)

在电路中，对任一结点，各支路电流的代数和恒等于零，即ΣI＝0。 (2)基尔霍夫电压定律(KVL)

在电路中，对任一回路，所有支路电压的代数和恒等于零，即ΣU＝0。 基尔霍夫定律表达式中的电流和电压都是代数量，运用时，必须预先任意假定电流和电压的参考方向。当电流和电压的实际方向与参考方向相同时，取值为正；相反时，取值为负。

基尔霍夫定律与各支路元件的性质无关，无论是线性的或非线性的电路，还是含源的或无源的电路，它都是普遍适用的。

2．叠加原理

在线性电路中，有多个电源同时作用时，任一支路的电流或电压都是电路中每个独立电源单独作用时在该

支路中所产生的电流或电压的代数和。某独立源单独作用时，其它独立源均需置零。（电压源用短路代替，电流源用开路代替。）

线性电路的齐次性（又称比例性），是指当激励信号（某独立源的值）增加或减小K倍时，电路的响应（即在电路其它各电阻元件上所产生的电流和电压值）也将增加或减小K倍。

三、实验设备与器件

1.直流稳压电源 1 台 2.直流数字电压表 1 块 3.直流数字毫安表 1 块 4.万用表 1 块 5.实验电路板1 块

四、实验内容

1．基尔霍夫定律实验 按图2-1接线。

图2-1 基尔霍夫定律实验接线图

(1)实验前，可任意假定三条支路电流的参考方向及三个闭合回路的绕行方 向。图2-1中的电流I1、I2、I3的方向已设定，三个闭合回路的绕行方向可设为ADEFA、BADCB和FBCEF。

(2)分别将两路直流稳压电源接入电路，令U1=6V，U2=12V。

(3)将电路实验箱上的直流数字毫安表分别接入三条支路中，测量支路电流， 数据记入表2-1。此时应注意毫安表的极性应与电流的假定方向一致。

(4)用直流数字电压表分别测量两路电源及电阻元件上的电压值，数据记 入表2-1。

2．叠加原理实验

(1)线性电阻电路

①分别将两路直流稳压电源接入电路，令U1=12V，U2=6V。

②令电源U1单独作用， BC短接，用毫安表和电压表分别测量各支路电流 及各电阻元件两端电压，数据记入表2-2。

③令U2单独作用，此时FE短接。重复实验步骤

②的测量，数据记入表2-2。

④令U1和

U2共同作用，重复上述测量，数据记入表2-2。

⑤取U2=12V，重复步骤③的测量，数据记入表2-2。

(2)非线性电阻电路

按图2-2接线，此时开关K投向二极管IN4007侧。重复上述步骤①～⑤的测量过程，数据记入表2-3。

(3) 判断电路故障

按图2-2接线，此时开关K投向R5（330Ω）侧。任意按下某个故障设置按键，重复实验内容④的测量。数据记入表2-4中，将故障原因分析及判断依据填入表2-5。

五、实验预习

1. 实验注意事项

(1)需要测量的电压值，均以电压表测量的读数为准。 U1、U2也需测量，不应取电源本身的显示值。

(2)防止稳压电源两个输出端碰线短路。

(3)用指针式电压表或电流表测量电压或电流时，如果仪表指针反偏，则必须调换仪表极性，重新测量。此时指针正偏，可读得电压或电流值。若用数显电压表或电流表测量，则可直接读出电压或电流值。但应注意：所读得的电压或电流值的正确正、负号应根据设定的电流参考方向来判断。

(4)仪表量程的应及时更换。

2. 预习思考题

(1)根据图2-1的.电路参数，计算出待测的电流I1、I2、I3和各电阻上的电压值，记入表2-1中，以便实验测量时，可正确地选定毫安表和电压表的量程。

答：基尔霍夫定律的计算值

根据基尔霍夫定律列方程如下：

(1)I1+ I2 = I3 （KCL） (2) （510+510）I1 + 510 I3 = 6 （KVL）(3)（1000+330）I3 + 510 I3 = 12 （KVL）

由方程（1）、（2）、（3）解得：

I1 = 0.00193A= 1.93 mA I2 = 0.00599A= 5.99 mA

I3 = 0.00792A= 7.92mA UFA =510?0.00193=0.98 V UAB =?1000?0.00599 =?5.99V UAD =510?0.00792=4.04V UDE =510?0.00193=0.98 V

UCD =?330 ?0.00599 =?1.97V

(2)实验中，若用指针式万用表直流毫安档测各支路电流，在什么情况下可能出现指针反偏，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测量时，则会有什么显示呢？

答：指针式万用表万用表作为电流表使用，应串接在被测电路中。并注意电流的方向。即将红表笔接电流流入的一端（“?”端），黑表笔接电流流出的一端（“?”端）。如果不知被测电流的方向，可以在电路的一端先接好一支表笔，另一支表笔在电路的另—端轻轻地碰一下，如果指针向右摆动，说明接线正确；如果指针向左摆动(低于零点，反偏)，说明接线不正确，应把万用表的两支表笔位置调换。

记录数据时应注意电流的参考方向。若电流的实际方向与参考方向一致，则电流取正号 ，若电流的实际方向与参考方向相反，则电流取负号。

若用直流数字毫安表进行测量时，则可直接读出电流值。但应注意：所读得电流值的正、负号应根据设定的电流参考方向来判断。

(3)实验电路中，若有一个电阻器改为二极管，试问叠加原理的叠加性与齐次性还成立吗？为什么？

答： 电阻改为二极管后，叠加原理不成立。因为二极管是非线性元件，含有二极管的非线性电路，不符合叠加性和齐次性。

六、实验报告

1. 根据实验数据，选定实验电路图2.1中的结点A，验证KCL的正确性。 答：依据表2-1中实验测量数据，选定结点A，取流出结点的电流为正。通过计算验证KCL的正确性。

I1 = 2. 08 mA I2 = 6. 38 mA I3 = 8. 43mA 即8.4?32.?086?.3?8?0 .

结论： I3?I1 ?I2 = 0， 证明基尔霍夫电流定律是正确的。

2. 根据实验数据，选定实验电路图2.1中任一闭合回路，验证KVL的正确性。

答：依据表2-1中实验测量数据，选定闭合回路ADEFA，取逆时针方向为回路的绕行方向电压降为正。通过计算验证KVL的正确性。

UAD = 4.02 VUDE = 0. 97 VUFA= 0. 93 V U1= 6. 05V

6.05?0.97?4.02?0.93?0.03?0

结论：U1?UDE?UAD?UAF?0 ， 证明基尔霍夫电压定律是正确的。 同理，其它结点和闭合回路的电流和电压，也可类似计算验证。电压表和电流表的测量数据有一定的误差，都在可允许的误差范围内。

3. 根据实验数据，验证线性电路的叠加性与齐次性。 答：验证线性电路的叠加原理：