基尔霍夫定律的验证

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 序号 1 2 3 4

四、实验内容

实验线路如图2-1所示

名 称 型号与规格 数量 备注 1 1 1 1 可调直流稳压电源 0～30V 直流数字电压表 直流数字毫安表

图 2－1

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。

被测量 I1（mA） I2（mA） I3 （mA） E1 (V) 6.00 6.01 0% E2 (V) 12.00 12.00 0% UFA (V) 0.98 0.97 0．01% UAB (V) -5.99 -6.00 0 % UAD (V) 4.04 4.04 0% UCD UDE (V) -1.97 -1.98 0．01% (V) 0.98 0.97 -0.01% 计算值 测量值 相对误差 1.93 1.92 -0.01% 5.99 5.95 -0.01% 7.92 7.84 -0.01%

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 =0.00193A I2 =0.0059A I3 =0.00792A

UFA=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%=（1.92-1.93）/1.93=-0.01% 同理可得：E(I2) =-0.01% E(I3)=-0.01% E(E1)=0% E(E2)= 0% E(UFA)=0.01% E(UAB)=0% E(UAD)=0% E(UCD)=0.01% E(UDE)=-0.01%

七、实验数据分析

根据上表可以看出I1、I2、I3、UFA、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