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电路与电子技术实验报告

《电路与电子技术》实验报告(模板)


实验名称 [填写你的实验名称,基尔霍夫定律的验证] 实验日期 [填写实验日期,如:2025年10月26日]
学生姓名 [你的姓名] 学 号 [你的学号]
班 级 [你的班级] 指导教师 [你的老师姓名]
实验地点 [实验室地点,如:电工电子实验楼A302] 实验成绩 [由教师填写]

实验目的

  1. 学习使用[实验所用仪器,如:数字万用表、直流稳压电源、示波器]的基本方法。
  2. 验证[实验核心理论,如:基尔霍夫电流定律和电压定律],加深对电路基本定律的理解。
  3. 掌握[实验技能,如:电路的搭建、参数测量、误差分析]的基本方法。
  4. 学习[数据处理方法,如:根据测量数据绘制特性曲线,并进行理论分析与比较]。

实验原理

[这是报告的核心部分,需要用自己的话清晰、准确地阐述实验所依据的理论。]

电路与电子技术实验报告-图1
(图片来源网络,侵删)

核心定律/定理阐述 (基尔霍夫定律) 基尔霍夫定律是电路理论中最基本也是最重要的定律之一,它包括电流定律和电压定律。

  • 基尔霍夫电流定律:在任意时刻,对电路中的任意一个节点,所有流入该节点的电流之和等于所有流出该节点的电流之和,其数学表达式为:ΣI_in = ΣI_outΣI = 0(规定流入节点的电流为正,流出为负)。

  • 基尔霍夫电压定律:在任意时刻,沿电路中任意一个闭合回路绕行一周,所有电压降的代数和等于零,其数学表达式为:ΣU = 0(规定与绕行方向一致的电压降为正,相反为负)。

实验电路图 (在这里画出实验的电路图,并标明各个元件的参数和节点/回路编号)

电路与电子技术实验报告-图2
(图片来源网络,侵删)

图1:基尔霍夫定律验证实验电路图

graph TD
    subgraph 实验电路
        A[直流电源 U_S] --> B[R1 = 100Ω];
        B --> C{节点a};
        C --> D[R2 = 200Ω];
        C --> E[R3 = 300Ω];
        D --> F{节点b};
        E --> F;
        F --> G[地];
    end
    subgraph 测量点
        H1[电流表 I1] --> B;
        H2[电流表 I2] --> D;
        H3[电流表 I3] --> E;
        V1[电压表 U_ab] --> C;
        V2[电压表 U_bc] --> D;
        V3[电压表 U_ca] --> E;
    end

(注:上面的mermaid代码是流程图格式,如果无法显示,请用绘图工具或手绘一个清晰的电路图贴在报告中)

理论计算 (简要说明如何通过理论计算得到预期值,为后续的误差分析做铺垫) 根据给定的电源电压 U_S 和各电阻阻值 R1, R2, R3,可以利用节点电压法或回路电流法计算出各支路的电流 I1, I2, I3 以及各元件两端的电压,这些计算值即为本次实验的理论值。

实验设备与器材

设备名称 型号与规格 数量 备注
直流稳压电源 1台 输出电压可调
数字万用表 Fluke 17+ 1块 用于测量电压、电流、电阻
电路实验板 1块 提供插接元件的平台
电阻 100Ω, 200Ω, 300Ω (1/4W) 各1个 精度等级:±5%
导线 若干

实验内容与步骤

[按时间顺序和逻辑关系,清晰描述你做了什么。]

电路与电子技术实验报告-图3
(图片来源网络,侵删)
  1. 准备阶段

    • 熟悉实验所用直流稳压电源和数字万用表的使用方法,检查仪器是否正常工作。
    • 记录各电阻的标称值,并用万用表的欧姆档测量其实际值,填入数据表格中。
  2. 电路搭建

    • 按照图1所示的实验电路图,在电路实验板上正确插接各个电阻元件。
    • 将直流稳压电源的输出电压调节至[12V],并与电路正确连接(注意正负极)。
    • 暂时连接电流表,为后续测量做准备。
  3. 电压测量

    • 将万用表的功能旋钮拨至直流电压档(V-),并选择合适的量程。
    • 分别测量电阻 R1、R2、R3 两端的电压 U1、U2、U3,以及节点 a、b 之间的电压 Uab。
    • 将测量数据记录在表1中。
  4. 电流测量

    • 断开电源
    • 将万用表的功能旋钮拨至直流电流档(A-),并选择合适的量程。
    • 在电路中断开任意一点,将万用表串联进去,分别测量支路电流 I1、I2、I3。
    • 将测量数据记录在表1中。
  5. 数据记录与处理

    • 重复测量2-3次,取平均值以减小随机误差。
    • 根据测量数据,计算 KCL 和 KVL 的相对误差,并分析误差来源。

实验数据记录与处理

[用表格清晰展示原始数据和计算结果。]

表1:电阻元件参数测量

元件 标称值 实测值
R1 100 Ω [测量值,如:99.8 Ω]
R2 200 Ω [测量值,如:199.5 Ω]
R3 300 Ω [测量值,如:300.2 Ω]

表2:电压测量数据

测量量 理论计算值 测量值1 测量值2 测量值3 平均值 相对误差
U1 [计算值] [读数] [读数] [读数] [平均值] (理论值-平均值)/理论值 × 100%
U2 [计算值] [读数] [读数] [读数] [平均值] [计算误差]
U3 [计算值] [读数] [读数] [读数] [平均值] [计算误差]

表3:电流测量数据

测量量 理论计算值 测量值1 测量值2 测量值3 平均值 相对误差
I1 [计算值] [读数] [读数] [读数] [平均值] (理论值-平均值)/理论值 × 100%
I2 [计算值] [读数] [读数] [读数] [平均值] [计算误差]
I3 [计算值] [读数] [读数] [读数] [平均值] [计算误差]

表4:基尔霍夫定律验证

定律 理论值 测量计算值 相对误差 是否满足定律)
KCL 节点a: ΣI = I1 - I2 - I3 0 [用I2, I3平均值计算] [计算误差] 满足/基本满足
KVL 回路1: ΣU = U_S - U
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