1．驗(yàn)證基爾霍夫電流定律（KCL）和電壓定律（KVL）。

2．學(xué)會(huì)測(cè)定電路的開路電壓與短路電流；加深對(duì)電路參考方向的理解。

二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

計(jì)算并驗(yàn)證基爾霍夫定理。

三、實(shí)驗(yàn)儀器與設(shè)備

四、實(shí)驗(yàn)原理

基爾霍夫定律是電路理論中最基本也是最重要的定律之一，它概括了集總電路中電流和電壓分別應(yīng)遵循的基本規(guī)律。

基爾霍夫電流定律（KCL）：在集總電路中，任何時(shí)刻，對(duì)于任一節(jié)點(diǎn)，所有支路的電流代數(shù)和恒等于零，即

基爾霍夫電壓定律（KVL）：在集總電路中，任何時(shí)刻，沿任一回路，所有支路的電壓代數(shù)和恒等于零，即

電路中各個(gè)支路的電流和支路的電壓必然受到兩類約束，一類是由元件本身造成的約束，另一類是由元件相互連接關(guān)系造成的約束，基爾霍夫定律表述的是第二類約束。

在電路理論中，參考方向是一個(gè)重要的概念，它具有重要的意義。在電路中，往往不知道某一個(gè)元件兩端電壓的真實(shí)極性或流過電流的真實(shí)流向，只有預(yù)先假定一個(gè)方向，這個(gè)方向就是參考方向。在測(cè)量或計(jì)算中，如果得出某個(gè)元件兩端電壓的極性或電流的流向與參考方向相同，則把該電壓值或電流值取為正值；否則把該電壓或電流取為負(fù)值，表示電壓的極性或電流的流向與參考方向相反。

五、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)

1．驗(yàn)證KCL、KVL時(shí)，電流源的電流及電壓源兩端電壓都要進(jìn)行測(cè)量，實(shí)驗(yàn)中給定的已知量?jī)H作參考。

2．防止電源兩端碰線短路。

3．使用電流測(cè)試線時(shí)，將電流插頭的紅接線端接電流表“＋”端，電流插頭的黑接線端接電流表“－”端。

4．使用數(shù)字直流電壓表測(cè)量電壓時(shí)，紅表筆端接入被測(cè)電壓參考方向的正（＋）端，黑表筆端插入被測(cè)電壓參考方向的負(fù)（－）端，若顯示正值，則表明電壓參考方向與實(shí)際方向一致；若顯示負(fù)值，表明電壓參考方向與實(shí)際方向相反。

5．使用指針式電流表進(jìn)行測(cè)量時(shí)，要識(shí)別電流插頭所接電流表的“＋”、“－”極性。倘若不知極性，則電表指針可能反偏（電流為負(fù)值時(shí)），必須調(diào)換電流表的極性，重新測(cè)量。此時(shí)指針正偏，但讀得的電流值必須冠以負(fù)號(hào)。

六、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟

圖4－16　基爾霍夫定理的驗(yàn)證

1．實(shí)驗(yàn)前先任意設(shè)定三條支路的電流參考方向，如圖4－16中的I₁、I₂、I₃所示。

2．分別將兩路直流穩(wěn)壓電源接入電路，令U_S1＝6V，U_S2＝12V。

3．將電流插頭分別插入三條支路的三個(gè)電流插座中，紅接線端接電流表“＋”端，電流插頭的黑接線端接電流表“－”端。選擇合適的電流表擋位，記錄電流值到表4－15。

4．用直流數(shù)字電壓表分別測(cè)量?jī)陕冯娫摧敵鲭妷杭半娮柙�件上的電壓值，并記錄到�?－15。

5．將測(cè)得的各電流、電壓值分別代入計(jì)算并驗(yàn)證基爾霍夫定律，作出必要的誤差分析。

表4－15　基爾霍夫定理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)

七、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求

1．根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，選定實(shí)驗(yàn)電路中的任一個(gè)節(jié)點(diǎn)，驗(yàn)證KCL的正確性。

2．根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，選定實(shí)驗(yàn)電路中的任一個(gè)閉合回路，驗(yàn)證KVL的正確性。

3．回答實(shí)驗(yàn)思考題2。

八、實(shí)驗(yàn)思考題

1．根據(jù)圖4－16的電路參數(shù)，計(jì)算出待測(cè)電流I₁、I₂、I₃和各電阻上的電壓值，記入表4－15中，以便測(cè)量時(shí)，可正確選擇毫安表和電壓表的量程。

2．實(shí)驗(yàn)中，若用指針式萬用表直流毫安擋測(cè)各支路電流，什么情況下可能出現(xiàn)毫安表指針反偏？應(yīng)如何處理？在記錄數(shù)據(jù)時(shí)應(yīng)注意什么？若用直流數(shù)字毫安表進(jìn)行測(cè)量時(shí)，又會(huì)有什么顯示呢？