（年7月整理）实验2.1基尔霍夫定律与电位实验报告[范文模版]

第一篇：（年7月整理）实验2.1基尔霍夫定律与电位实验报告[范文模版]

验 实验 2.1

基尔霍夫定律与电位的测定

一、实验名称 ：基尔霍夫定律与电位的测定

二、实验 任务及 目的1.基本实验任务 学习直流电路中电压、电流的测量方法；验证基尔霍夫电流、电压定律；测量电路中各点的电位。

2.扩展实验任务 学习判断故障原因和排除简单故障的方法。

3.实验目的 验证和理解基尔霍夫定律；学习电压、电流的的测量方法；学习电位的测量方法，用实验证明电位的相对性、电压的绝对性。

三、实验 原理及电路

1.实验原理 基尔霍夫定律。基尔霍夫电流定律（KCL）：对电路中的任一节点，各支路电流的代数和等于零，即0 I。基尔霍夫电压定律（KVL）：对任何一个闭合电路，沿闭合回路的电压降的代数和为零，即  0 U。

2.实验电路 四、实验 仪器及器件

1.实验仪器 双路直流稳压电源 1 台，使用正常（双路输出电压是否正确而稳定）；直流电流表 1 台，使用正常（读数是否正确）；万用表 1 台，使用正常（显示是否正确而稳定）。

2.实验器件 电流插孔 3 个，使用正常（不接电流表时，是否电阻为零）；100Ω/2W 电阻 2 个，200Ω/2W 电阻 1 个，300Ω/2W 电阻 1 个，470Ω/2W 电阻 1 个，使用正常。

五、实验方案与步骤 简述

1.用万用表直流电压档监测，调节直流稳压电源两路输出分别为 16V 和 8V。

2.按图 2.1.1 接线，根据计算值，选择电流表、万用表合适量程，测量并记录实验数据。

R 1

R 2

R 3

+ U S1

– + U S2

– E A * 1 * 2 * 3 B D C I 1

I 2

I 3

图 2.1.1

基尔霍夫定律实验电路 F R 4

R 5

六、实验数据

1.基本实验内容

图 2.1.2

基尔霍夫定律 multism11 仿真图 表 2.1.1

验证基尔霍夫定律数据记录及计算 项目

I 1

I 2

I 3

∑ I I

U AB

U BE

U EF

U FA

∑U

U BC

U CD

U DE

U EB

∑U(mA)

(V)

(V)

仿真 值

--

5

0 0

7.833

6.5

1.667

--

0 0

--

18

--

0.5

--

6.5

0 0

测量值

误差% %

图 2.1.3

分别以 E、B 为参考点电位、电压测量 multism11 仿真图

表 2.1.2

电位、电压测量数据记录及计算 项目

V A V B

V C

V D

V E

V F

U AB U BC

U CD

U BE

U DE

U EF

U FA

U AD

（V V）

（V V）

参考点 E

仿真 值

14.333

6.5

7.5

--

0.5

0 0

--

1.667

7.833

--

18

6.5

--

0.5

1.667

--

14.833 3

参考点 E

测量值

误差% %

参考点 B B

仿真 值

7.833

0 0

1

--

7

--

6.5

--

8.167

7.833

--

18

6.5

--

0.5

1.667

--

14.833

参考点 B B

测量 值

误差% %

2.扩展实验 内容

分析扩展试验任务中常见故障原因。

（1)通电后电路不能工作，任何部分都测不到电压或电流。

故障原因：电源故障或电源输入接口接触不良。

（2 2）通电后电路或仪表某部分冒烟，有异味 以及发烫 等。

故障原因：电路短路。

（3 3）某一部分无电压或电流，其他部分的电压电流与理论值不符。

故障原因：电路连接错误，某支路开路。

（4 4）将电压表的表笔放至电路上后，电压表无指示。

故障原因：表笔没插好，接触不良。

（5 5）将电流表接入电路，表针打坏，表头烧毁。

故障原因：电流表并联在待测电路两端。

（6 6）指针式电压、电流表反向偏转，不能读出正确数值。

故障原因：电压、电流实际方向与指针式电压、电流表表笔所接方向相反。

（7 7）电压、电流表指针偏转角度很小，不能读出正 确数值。

故障原因：电压、电流表量程选择过大。

七、实验 数据 分析

1.依据实验结果，进行分析比较，验证基尔霍夫定律的正确性。

基尔霍夫电流定律：根据图 2.1.1 电路中所标明的参考方向，有 I 1-I 2-I 3 =0，代入实际数据 17mA-（-5mA）-22mA=0，即 0 I，得证。

基尔霍夫电压定律：根据图 2.1.1 电路中所标明的参考方向，有 U AB +U BE +U EF +U FA =0，代入实际数据7.833V+6.5V+1.667V+(-16V)=0,即  0 U，得证。

2.依据实验结果，分析电压和电位的关系。

例如以 E 为参考点，V A =14.33V，U AB =7.833V；以 B 为参考点，V A =7.833V，U AB =7.833V。可见，电位值的大小与参考点的选取有关，具有相对性。而两点间的电压值与参考点无关，具有绝对性。

3.误差分析

误差见测试数据表格中，最大误差为 XX。

4.产生误差的原因

（1 1）

测量仪器的 精确度。33/4 位 万用表（最大量程 3999）），基本直流精度 度 0.05% ；电流表（我国电工仪表分 0.1，0.2，0.5，1.0，1.5，2.5，0 5.0 七个等级））。

（2 2）待测电路器件的精度。

电路采用 4 E24 系列电阻，精度为 5%

（3 3）

测量方法。

选取合适量程和正确读数。

5.减小误差的措施

（1 1）

从测量仪器上，正确使用和读数。

（2 2）从电路器件上，简化电路连线。

（3 3）从测量方法上，多次测量取平均值。

八、存在问题的分析与处理

1.实验中遇到的问题与处理 略 九、实验的收获和体会

验证了基尔霍夫定律，证明了电位的相对性和电压的绝对性，学习了直流电路中电压电流的测量和故障排除，等等。

说明 ：以上 9 9 部分都齐全 A+5 =95 分 ；无扩展内容最多 B+0 =80 分 ； 即 无误差分析 又 无总结 B B--0 =70 分 ； ∑I I、U ∑U 不近似为 0 0、参考点电位不为 0 0 等数据错误以及抄袭 最多给 给 C C0 =60 分。

第二篇：实验一基尔霍夫定律及电位、电压关系的验证实验

实验一基尔霍夫定律及电位、电压关系的验证实验

一、实验目的1、验证基尔霍夫定律,加深对基尔霍夫定律的理解。

2、掌握直流电流表、电压表的使用，以及学会使用电流插头,插座测量个条之路的电流电压。

3、学习测量电路中各个点的电位，电压值，分析电路的工作状态。

4、熟悉常用电子仪器及模拟电路实验设备的使用。

二、原理说明

1、基尔霍夫定律

预习理论课中所学习的基尔霍夫电流定律，反映了电路中任一节点各支路电流之间的约束关系，反映了电流的连续性。该定律可叙述为在任一瞬时，流入任一节点的电流之和必然等于流出该节点的电流之和。

公式的表示为：∑Ik=0

基尔霍夫电压定律反映了电路中任一回路各支路电压之间的约束关系。该定律可叙述为任一瞬时，沿任一闭合回路绕行一周，回路中各支路电压的代数和恒等于零。即

公式的表示为： ∑Uk=0

三、实验仪器与器件1、0-30V可调直流电源

2、基尔霍夫实验电路板

3、交流毫伏表

4、直流电压表

5、直流毫安表

6、万用表

四、电路的简单测量

以电路的某个指定点为参考点，：测量其他个点的点位，两点之间的电压，理解电位和电压的含义及区别。

1，测量仪器及设备

（1）直流数字电压表，直流数字毫安表。

（2）直流电压源在实训操作台上，直流电压在3V，5V，9V，12V，15V，30V等档可以选择。

2、预习本次实验各项实验要求与步骤，明确各实验步骤中的已知条件和操作要求。

3，实训内容

实训电路

（1）测量各支路电流

在按图连接好电路后，接通直流电源电压，电压调到规定的电压值，（见表1）实训前先设定三条支路的电流参考方向，在图中标出好电流及方向。

在电路中串联电流表，注意电流表的插头极性，（红）+接电路的正端，（黑）-接电路的负端。

读出电流表的电流值记录到表1中，注意测量值为正值“+”，即表

示电流是从节点流出，如果测量电流值为负值“-”，表示电流向节点流入。

（2）测量电路的电位

用数字电压表测量电路中的各个元件两端的电压值记录到表2内相应的栏中。

以电路中的为参考点，用数字电压表测量电路中的各电到参考点的电压值记录到表3内相应的栏中。

五、实验报告要求

1，总结实验过程，写出用基尔霍夫的KCL和KVL列出的方程组。2，根据本次测量的结果，说明基尔霍夫定律的正确性。

3，根据测量的结果说明电路中电压与电位的区别，可以用电路中的具体电位测量结果说明。

第三篇：实验3水溶液电位窗口的测定实验报告

华南师范大学实验报告

学生姓名

新能源材料与器件 电化学实验

√验证 □设计 □综合 □

学 号 年级、班级 实验项目 实验时间 实验评分

2014

水溶液电位窗口的测定 2016年4月18日

专 业 课程名称 实验类型

实验指导老师 吕东生

一、实验目的

1.理解电位窗口的意义；

2.掌握阴极极化曲线和阳极极化曲线的使用方法；

3.测量玻碳电极在酸性、中性和碱性溶液中的阳极和阴极极化曲线。

二、实验原理

水溶液电位窗口：溶液中，电极的析氧电位与析氢电位的差值，称为该电极在水溶液中的电位窗口(Potential Window)。

研究水溶液电位窗口的意义：电化学窗口越大，特别是阳极析氧过电位越高，对于在高电位下发生的氧化反应和合成具有强氧化性的中间体更有利。另外，对于电分析性能来说，因为电极上发生氧化还原反应的同时，还存在着水电解析出氧气和氢气的竞争反应，若被研究物质的氧化电位小于电极的析氧电位或还原电位大于电极的析氢电位，在电极达到析氧或者析氢电位前，被研究物质在阳极上得以电催化氧化或者还原，可以较好的分析氧化或还原过程。但若氧化或还原过程在电极的电势窗口以外发生，被研究物质得到的信息会受到析氢或析氧的影响，得不到最佳的研究条件甚至根本无法进行研究。

电位窗口的测定：可以应用阴极极化曲线和阳极极化曲线来测定。图1是某惰性电极在水溶液中的阴极极化(析氢)曲线)和阳极极化(析氧)曲线示意图。其中析氢或析氧电位使用切线法估求(如图2)。

图1是某惰性电极在水溶液中的阴极极化(析氢)曲线)和阳极极化(析氧)曲线示意图。

图2.切线法估求析氢或析氧电位

三、实验器材

CHI电化学工作站；饱和甘汞电极；Hg/HgO电极；Hg/Hg2SO4电极；铂电极；玻碳电极；三口电解槽；0.2M K2SO4溶液；0.2M H2SO4溶液；0.2M NaOH 溶液

四、实验步骤

1.预处理玻碳电极，清洗参比电极和铂电极；

2.在电解槽中倒入其1/3体积的0.2M K2SO4溶液，在电解槽中适当位置放入玻碳电极、铂电极和饱和甘汞电极；

3.打开CHI电化学工作站，并将其接线与电解槽中三电极接好。打开测试软件，测量并记录开路电位。选择“线性电位扫描技术”功能，输入参数，Scan Rate(V/s)= 0.005，Sample Interval(V)= 0.001，Quiet Time(sec)= 2，Sensitivity(A/V)= 1e-6，选择Auto-sensitivity从开路电位扫描到-2.0V。扫速5mV/s。完成后保存实验结果。

4.等待5min后，测量并记录电极开路电位。选择“线性电位扫描技术”功能，输入参数，Scan Rate(V/s)= 0.005，Sample Interval(V)= 0.001，Quiet Time(sec)= 2，Sensitivity(A/V)= 1e-6，选择Auto-sensitivity从开路电位扫描到2.0V。扫速5mV/s。完成后保存实验结果。

5.将电解液更换为0.2M H2SO4，参比电极Hg/Hg2SO4，重复1-4 6.将电解液更换为0.2M NaOH，参比电极Hg/HgO电极，重复1-4 7.清洗电极和电解槽，关闭仪器和电脑。

五、实验数据处理及分析

(1)对于同一种溶液，将阴极极化曲线和阳极极化曲线作在同一图中。共三张图。

图3.玻碳电极（vs.甘汞电极）在0.2M K2SO4溶液中的阴极极化曲线和阳极极化曲线图4.玻碳电极（vs.Hg/Hg2SO4）在0.2M H2SO4中的阴极极化曲线和

阳极极化曲线

图5.玻碳电极（vs.Hg/HgO电极）在0.2M NaOH溶液中的阴极极化曲线和阳极极化曲线

(2)使用切线法估求玻碳电极在每种溶液中的析氢和析氧电位，并比较它们的大小(比较前需要将这些电位换算为相对氢标电位)(饱和甘汞电位0.244V，Hg/HgO电极电位0.114V，Hg/Hg2SO4电极电位是0.614V).①在0.2M K2SO4中

由图3得析氢电位φc’=－1.528V;析氧电位φb’=1.756V 所以析氢电位φc=-1.528+0.244V=-1.284V 析氧电位φa=1.756+0.244V=2V

②0.2M H2SO4中

由图4得析氢电位φc’=－1.315V;析氧电位φb’=1.303V 所以析氢电位φc=-1.315+0.614V=-0.701V 析氧电位φa=1.303+0.614V=1.917V

③0.2M NaOH中

由图5得析氢电位φc’=－1.605V;析氧电位φb’=1.121V 所以析氢电位φc=-1.605+0.114V=-1.491V 析氧电位φa=1.121+0.114V=1.235V

比较可得φa(酸)>φa(中)>φa(碱)φb（酸>φb（中）>φb（碱）

(3)计算玻碳电极在三种溶液中的电位窗。电位窗=φ a-φc 玻碳电极在0.2M H2SO4溶液中的电位窗φ（酸）=2V-(-1.284)=3.284V 玻碳电极在0.2M K2SO4溶液中的电位窗φ（中）=1.917V-（-0.701V）=2.618V 玻碳电极在0.2M NaOH溶液中的电位窗φ(碱)=1.235-（-1.491）=2.726

第四篇：电极电位的测量实验报告

实验一：电极电位的测量

一． 实验目的

1.理解电极电位的意义及主要影响因素 2.熟悉甘汞参比电极的性能以及工作原理

3.知道电化学工作站与计算机的搭配使用方法

二． 实验原理

电极和溶液界面双电层的电位称为绝对电极电位，它直接反应了电极过程的热力学和动力学特征，但绝对电极电位是无法测量的。在实际研究中，测量电极电位组成的原电池的电动势，而测量电极电位所用的参考对象的电极称为参考电极，如标准氢电极、甘汞电极、银-氯化银电极等，该电池的电动势为：

E＝φ待测－φ参比 上述电池电动势可以使用高阻抗的电压表或电位差计来计量

在该实验中，采用甘汞电极为研究电极，铁氰化钾/亚铁氰化钾为测量电极。在1mol的KCl支持电解质下，分别用10mM摩尔比1:1和1:2的铁氰化钾/亚铁氰化钾溶液在常温（27℃）以及45℃下测量，收集数据，可得到相同温度不同浓度的两条开路电位随时间变化曲线、相同浓度不同温度的两条开路电位随时间变化曲线。可以用电极电势的能斯特方程讨论温度对于电极电势的影响

三． 实验器材

电化学工作站；电解池；甘汞电极；玻碳电极；水浴锅

铁氰化钾／亚铁氰化钾溶液（摩尔比1:1和1:2）（支持电解质为1M KCl）；砂纸；去离子水

四． 实验步骤

1.在玻碳电极上蘸一些去离子水，然后轻轻在细砂纸上打磨至光亮，最后再用去离子水冲洗。电化学工作站的电极也用砂纸轻轻打磨

2.在电解池中加入铁氰化钾／亚铁氰化钾溶液至其1/2体积，将玻碳电极和甘汞电极插入电解池中并固定好，将两电极与电化学工作站连接好，绿色头的电极连接工作电极，白色头的电极连接参比电极。

3.点开电化学工作站控制软件，点击 setup—技术（technique）—开路电压—时间，设置记录时间为5min，记录数据时间间隔为0.1s，开始进行数据记录，完成后以txt形式保存实验结果。

4.将电解池放入45度水浴锅中，再重复一次步骤2和步骤3。

5.将电解液换成铁氰化钾／亚铁氰化钾溶液（1:2）后重复一次步骤2至4 6.实验结束后清洗电极和电解池，关好仪器设备，打扫卫生。

五． 实验数据处理及分析

1.在同一个图中作出相同温度不同浓度的两条开路电位随时间变化曲线 1)常温（25℃），铁氰化钾/亚铁氰化钾溶液(摩尔比1:1和1:2)条件下：

2)45℃，10mM铁氰化钾/亚铁氰化钾溶液(摩尔比1:1和1:2)条件下

2.在同一图中作出相同浓度不同温度测量的两条开路电位随时间变化曲线；

1)

10mM铁氰化钾/亚铁氰化钾溶液摩尔比1:1，常温（25℃）：45℃条件下： 2)10mM铁氰化钾/亚铁氰化钾溶液摩尔比1:2，常温（25℃），45℃条件下：

3.应用能斯特方程讨论温度和浓度对开路电位的影响。

分析：在常温下，开路电压随着铁氰化钾：亚铁氰化钾的比例的的增加而降低。上述电极反应的能斯特方程为：E=EΘ+ RT/F *ln(Fe3+/Fe2+)Fe3+:Fe2+的比例由1:1变为1:2，而其他条件保持不变，故电极电势下降,此时EFe(CN)6]3−:Fe(CN)6]4−=1:2 < EFe(CN)6]3−:Fe(CN)6]4−=1:1。

分析：在铁氰化钾和亚铁氰化钾的比例为1:1和1:2的情况下，常温的开路电压都比高温的开路电压要高。因为随着温度的升高，电极电势降低。在相同浓度时，0ln(a[Fe(CN)6]3-/a[Fe(CN)6]4-)由于活度比是负值，所以T越小，减去的值越小.此处的开路电压是Fe3+／Fe2+电极与饱和甘汞电极电极电势的差值。六，讨论与思考：

1.实验过程，玻碳电极可能吸附有上次实验的杂质等，需用砂纸进行打磨。2.影响电极电位的原因有电极本身的性质、温度，浓度，PH等。3.甘汞电极要及时补充饱和KCL 4.接线不得反接，绿色头的电极连接工作电极，白色头的电极连接参比电极。

第五篇：电路实验报告 基尔霍夫定律的证明

基尔霍夫定律的证明(KCL与KVL方程)

实验报告

实验摘要

1.实验内容简介

1测量电压和电流，检查万用表是否显示正常； ○

2在面包板上搭建含两个以上网孔的电路，测量各条支路的电流○

和沿回路巡行一周的各段电压；

3在面包板上搭接一个电压0-5V可调和电流0-5mA可调的电路○

(未做)。

2.名词解释

面包板

面包板是专为电子电路的无焊接实验设计制造的。由于各种电子元器件可根据需要随意插入或拔出，免去了焊接，节省了电路的组装时间，而且元件可以重复使用，所以非常适合电子电路的组装、调试和训练。

【分类】单面包板，组合面包板，无焊面包板。

【构造】整板使用热固性酚醛树脂制造，板底有金属条，在板上对应位置打孔使得元件插入孔中时能够与金属条接触，从而达到导电目的。一般将每5个孔板用一条金属条连接。板子中央一般有一条凹槽，这是针对需要集成电路、芯片试验而设计的。板子两侧有两排竖着的插孔，也是5个一组。这两组插孔是用于

给板子上的元件提供电源

母板使用带铜箔导电层的玻璃纤维板，作用是把无焊面包板固定，并且引出电源接线柱。

【用途】：对集成电路进行试验。

【使用】：不用焊接和手动接线，将元件插入孔中就可测试电路及元件，使用方便。使用前应确定哪些元件的引脚应连在一起，再将要连接在一起的引脚插入同一组的5个小孔中。

实验目的1.通过证明基尔霍夫定律，加强对概念的直观理解，同时提高同学们的电路搭建水平；

2.熟悉对面包板的使用，方便之后的实验教学。

实验环境（仪器用品等）

实验地点： 实验时间：

实验仪器与元器件：数字万用表、面包板、电阻若干、导线若干、实验箱、电位器等

本次实验的电路图如下图所示：

实验原理

测量原理：在实验箱所给的稳恒电压下，运用数字万用表可以方便地测得支路的电流值、网格的电压值，以及所给电阻的电阻值，由此便可结合理论计算值验证基尔霍夫定律的正确性。

※实验步骤※

1.准备工作：检查万用表是否显示正常；估测电阻值；调节实验箱

1检查万用表的使用状况，确定万用表的读数无误，量程正确； ○

2根据色标法读出所给电阻的阻值； ○

3打开实验箱，选择直流电压档，调节旋钮，使两个输出端一个输○

出5V电压，一个输出12V电压，并用万用表电压档测量是否准确。

2.按照电路图在面包板上连接电路

1根据面包板竖向孔导通的特性，设计串并联电路； ○

2连接好之后，先不用连上两个输出端，而应仔细检查之后方可接○

通。

3.测量电压值

1电路准确无误，接上电源之后，可用万用表测量电压值； ○

2测量时两表笔应该测量每个电阻两端的电压以及输入端和公共○

端之间的电压；

3多次重复测量之后，取平均值，记录。○

4.测量电流值

1测量完电压之后，调整万用表量程，即可开始测量选定节点的电○

流；

2选择好节点之后，按照次序，拔掉某些元器件的管脚，而将电流○

表的表笔接入测量；

3读出得数，多次测量，取平均值，记录。○

5.将理论值与实验值作对比

根据之前的数据，得出理论值与实验值，两者进行比对，从而验证基尔霍夫定律。

6.在面包板上搭接一个电压0-5V可调和电流0-5mA可调的电路(未做)

※数据记录与实验结果分析※

1.电阻值

2.电压值 1号网孔2号网孔3.电流值

4.验证

由以上数据可得，网孔的回路电压相加基本为零，流进流出节点的支路电流代数和也基本为零，与理论值重合，证明了基尔霍夫定律。

实验总结

通过这次实验，我熟悉了面包板和接线方式。当然这次试验也存在着如电路连接总是出错，测量节点电流时长时间没有测出来的问题，这些都需要在以后的实验过程和试验后中纠正。希望在接下来的实验中在老师的指导下做的更好。

2013.10.19