课程名称
电路分析
实验时间
    年  月  日
班级
姓名
学号
实验三  基尔霍夫定律和叠加定理
一、实验目的
1．通过实验验证基尔霍夫定律和叠加定理的正确性。
2．加深对参考方向的理解。
二、原理说明
  1．基尔霍夫定律是电路的基本定律。测量某电路的各支路电流及每个元件两端的电压，应能分别满足基尔霍夫电流定律（KCL）和电压定律（KVL）。即对电路中的任一个节点而言，应有ΣI＝0；对任何一个闭合回路而言，应有ΣU＝0。运用上述定律时必须注意各支路或闭合回路中电流的正方向，此方向可预先任意设定。
2．线性电路中的一个非常重要的性质是具有可叠加性。叠加原理指出，一个含有多个电源的线性网络中，它的各支路电流和电压等于这些电源单独或分组作用（此时其余电源为零，即其它的电压源短路、电流源开路）之和。在线性网络中，功率是电流和电压的二次函数。一般而言，叠加定理不适用于功率计算。
三、实验设备
序号
名    称
型号与规格
数量
备  注
1
直流稳压电源
0--30V可调
二路
2
直流数字电压表
0--300V
1
3
直流数字毫安表
0--500mA
1
4
迭加原理实验电路板
1
HE-12
四、实验注意事项
1. 用电流插头测量各支路电流时，或者用电压表测量电压降时，必须严格按设定的电流方向连接仪表的正、负极性。当使用指针式仪表测量时，若指针反偏，则必须调换仪表极性，重
新测量方能获得读数，但切记其前要加“-”号；使用数字（数显）式仪表测量时，随时都可直接读出数值，包括“+”、“-”号。
2. 注意仪表量程的及时更换。
3. 实验中改接线路时，要关掉电源。电压源置零时不可将稳压源短接。
4.实验中电源置零的处理方法要正确：电流源为零即将电流源从线路中去掉；电压源为零即将电压源从线路中去掉后在原所接的两点用一根短路导线相连。切记：稳压源不可直接短接！
五、预习思考题（该部分必须在实验前完成）
1．叠加定理的使用条件是什么? 实验电路中，若有一个电阻器改为二极管，试问叠加原理的迭加性还成立吗？为什么？（2分）
2. 在叠加定理实验（实验线路见图3--1）中，要令U1、U2分别单独作用，应如何操作？可否直接将不作用的电源（U1或U2）短接置零？（2分）
3．预习实验内容中的相关部分，分别简述本实验验证基尔霍夫定律和叠加定理的方法和基本步骤。（6分）
六、实验内容
1．基尔霍夫定律验证
实验线路如图3--1所示，用HE-12挂箱的“基尔夫定律/叠加原理”线路。该实验线路箱系多个实验通用，本次实验中将开关K1投向U1侧、开关K2投向U2侧、开关K3投向330Ω侧，三个故障按键均不得按下。
将两路直流稳压电源分别调准输出电压值U1＝6V、U2＝12V后再接入电路。
（1）利用直流数字电压表分别测取表1所要求的电压值，计入表1。
（2）将电流插头分别插入三条支路的三个电流插座中，测取表1所要求的电流值，计入表1。
（表1）
被测量
U1(V)
U2(V)
UFA(V)
UAB(V)
UAD(V)
UCD(V)
UDE(V)
I1(mA)
I2(mA)
I3(mA)
2．叠加定理验证
实验线路如图3--1所示，用HE-12挂箱的“基尔夫定律/叠加原理”线路。
（1）将两路稳压源的输出分别调节为6V和12V，接入U1和U2处。
（2）令U1电源单独作用（将开关K1投向U1侧，开关K2投向短路侧）。用直流数字电压表
和毫安表（接电流插头）测量各支路电流及各电阻元件两端的电压，数据记入表2。
  （3）令U2电源单独作用（将开关K1投向短路侧，开关K2投向U2侧），重复上述的测量和记录，数据记入表2。
（4）令U1和U2共同作用（开关K1和K2分别投向U1和U2侧），重复上述的测量和记录，数据记入表2。
（5）将R5（330Ω）换成二极管 1N4007（即将开关K3投向二极管IN4007侧），重复（1）--（4）的测量过程，数据记入表3。
（表2）
测量项目
UFA(V)
UAB(V)
UAD(V)
UCD(V)
UDE(V)
I1(mA)
I2(mA)
I两个表格核对重复数据3(mA)
U1单独作用
U2单独作用
U1、U2共同作用
（表3）
测量项目
UFA(V)
UAB(V)
UAD(V)
UCD(V)
UDE(V)
I1(mA)
I2(mA)
I3(mA)
U1单独作用
U2单独作用
U1、U2共同作用
实验完毕后应根据实验要求核对实验数据，然后请教师审核（签字）。
教师签字：
七、实验总结
1．根据实验数据，选定节点A，验证KCL的正确性,要求代入数据计算。（2分）
2．根据实验数据，选定实验电路中的任一个闭合回路，验证KVL的正确性，要求代入数据计算。（2分）
3．根据实验数据，验证叠加定理的正确性（要分别证明电流可叠和电压可叠），要求代入数据计算。（3分）
4. 各电阻所消耗的功率能否用叠加定理计算得出 ？试用实验数据进行计算并作结论。（2分）
  3. 通过表格2与表格3的数据比较，你能得出什么样的结论？（1分）