基尔霍夫定律的验证实验报告

基尔霍夫定律的验证1暨南大学本科实验报告专用纸课程名称电路分析CAI成绩评定实验项目名称Multisim7初步认识和基尔霍夫定律验证指导教师张润敏实验项目编号0806109701实验项目类型验证型实验地点B406学生姓名李银扬学号2011052472学院电气信息学院专业电子信息科学与技术实验时间2012年4月28日上午～月日午温度℃一、实验目的①验证基尔霍夫电流定律（KCL）和电压定律（KVL）。②通过实验加强对电压、电流参考方向的掌握和运用能力。二、实验环境电路仿真设计工具Multisim7三、实验原理（1）基尔霍夫电流定律（KCL）在集总电路中，在任意时刻，对于电路中的任意一个节点，流出与流入该节点的代数和恒等于零，即∑i≡0式中，若取流出节点的电流为正，这5流入节点的电流为负。KCL反映了电流的连续性，说明了节点上各支路电流的约束关系，它与电路中元件的性质无关。（2）基尔霍夫电压定律（KVL）在任意时刻，按约定的参考方向，电路中任一回路上全部元件两端电压的代数和恒等于零，即∑u≡0式中，通常规定：凡支路或元件电压的参考方向与回路绕行方向一致者取正号，反之取负号。KVL说明了电路中各段电压的约束关系，它与电路中元件的性质无关。四、实验内容与结果分析电路仿真实验在Multisim7中绘制如下图的电路图并设置各元件参数。基尔霍夫定律的验证2（1）基尔霍夫电流定律（KCL）先设定三条支路电路I1,I2,I3的参考方向,将电流表接入电路中,注意电流表的接入方向,双击电流表的符号,打开仿真开关,即可得到各支路电流的数据,并将的到的数据填写在表格中,如下图:根据网孔分析法，分别得到理论计算值：I1=1.926，I2=5.988，I3=I1+I2=7.914基尔霍夫定律的验证3验证KCL的实验数据实验项目实验内容I1I2I3∑I理论计算值1.926A5.988A7.914A0A仿真数据1.926A5.987A7.914A-0.001A（由于I1,I2,I3的设定参考方向，使得其中∑I=I1+I2-I3）在仿真数据中∑I=-0.001，由于数据在处理过程中的舍入，所以在误差允许的范围内符合基尔霍夫电流定律。（2）KVL定律的仿真如下图将电压表分别接入FADEF回路中，注意电压表的接入方向。双击电压表符号，打开仿真开关，得到各电压数据，记录在验证KVL的实验数据表中。改接电压表的位置，测量回路BADCD，再次验证KVL定律。基尔霍夫定律的验证4由叠加定理，分别求得各电压数据分别填入下表的理论计算值中（其中∑U1=UFA+UAD+UDE+UEF,∑U2=UBA+UAD+UDC+UCB）验证KVL的实验数据回路1（FADEF）实验项目实验内容UFAUADUDEUEF∑U1理论计算值982.036mV4.036V982.036mV-6.000V0.072mV仿真数据982.036mV4.036V982.036mV-6.000V0.072mV回路2(BADCB)实验项目实验内容UBAUADUDCUCB∑U2理论计算值5.988V4.036V1.976V-12.000V0V仿真数据5.988V4.036V1.976V-12.000V0V在回路1中，∑U1=0.072mV，由于出现的单位中有mV和V，理论计算值由于数据的舍入而∑U1不等于0，仿真数据在误差允许的范围内，符和基尔霍夫电压定律。在回路2中，∑U2=0V,符号基尔霍夫电压定律。五、实验总结1、由于初次使用Multisim7，对其中各种操作并不熟悉，实验过程出现了相当多的麻烦，如：实验操作不流畅；各种元件符号的参数的设置无从下手;连接各元件的线没有完全接上，结果打开仿真开关无法仿真等等，这些问题接下来将随着对multisim7的逐渐深入了解进而解决。2、绘制仿真电路模型时由于已经设定好电流的参考方向，但放置万用表时一开始没有考虑正负极的接入方向，仿真运行出现了符号相反的实验数据，使得计算结果与预想中相差甚远。3、通过此次实验，验证了基尔霍夫电流定律（KCL）和电压定律（KVL），增加了对电路分析理论知识的深化认识，同时也加强了对电压和电流参考方向的掌握和运用能力。