基尔霍夫定律的验证实验报告 基尔霍夫定律的验证实验报告完整版.doc

      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01实验项目类型验证型实验地点 B406

      学生姓名李银扬学号  72                                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。

      （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=，I2=，I3=I1+I2=

      （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=，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。

      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=U FA+U AD+U DE+U EF ,∑U2=U BA+U AD+U DC+U CB）

      在回路1中，∑U1=，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。