電位、電壓的測定

關(guān)于電位、電壓的測定第1頁，講稿共23頁，2023年5月2日，星期三實(shí)驗(yàn)一電位、電壓的測定一．實(shí)驗(yàn)?zāi)康?．學(xué)會測量電路中各點(diǎn)電位和電壓的方法，

理解電位的相對性和電壓的絕對性；2．掌握使用直流穩(wěn)壓電源、直流電壓表的使用方法。第2頁，講稿共23頁，2023年5月2日，星期三在一個確定的閉合電路中，各點(diǎn)電位的大小視所

選的電位參考點(diǎn)的不同而異，但任意兩點(diǎn)之間的電壓

（即兩點(diǎn)之間的電位差）則是不變的，這一性質(zhì)稱為

電位的相對性和電壓的絕對性。據(jù)此性質(zhì)，我們可用

一只電壓表來測量出電路中各點(diǎn)的電位及任意兩點(diǎn)間

的電壓。二．原理說明第3頁，講稿共23頁，2023年5月2日，星期三三．實(shí)驗(yàn)設(shè)備1．直流數(shù)字電壓表(操作臺面板上)，

量程取20V。

2．恒壓源：US1=5V，

US2=12V第4頁，講稿共23頁，2023年5月2日，星期三四．實(shí)驗(yàn)內(nèi)容實(shí)驗(yàn)電路第5頁，講稿共23頁，2023年5月2日，星期三以D點(diǎn)作為電位參考點(diǎn)，重復(fù)上述步驟，測得數(shù)據(jù)記入表1－1中。以圖1－2中的A點(diǎn)作為電位參考點(diǎn)，分別測量B、C、D、E、F各點(diǎn)的電位。

用電壓表的黑筆端插入A點(diǎn)，紅筆端分別插入B、C、D、E、F各點(diǎn)進(jìn)行測量，數(shù)據(jù)記入表7－1中。1.測量電路中相鄰兩點(diǎn)之間的電壓值在圖1－2中，測量電壓UAB：將電壓表的紅筆端插入A點(diǎn)，黑筆端插入B點(diǎn)，讀電壓表讀數(shù)，記入表1－1中。按同樣方法測量UBC、UCD、UDE、UEF及UFA，測量數(shù)據(jù)記入表1－1中。2.測量電路中相鄰兩點(diǎn)之間的電壓值第6頁，講稿共23頁，2023年5月2日，星期三表1-1電路中各點(diǎn)電位和電壓數(shù)據(jù)單位：V

電位參考點(diǎn)VAVBVCVDVEVFUABUBCUCDUDEUEFUFAA0D0第7頁，講稿共23頁，2023年5月2日，星期三五．實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)1．本實(shí)驗(yàn)電路板供多個實(shí)驗(yàn)通用。

2．實(shí)驗(yàn)電路中使用的電源US1

=5V，US2=12V。

防止電源輸出端短路。3．使用數(shù)字直流電壓表測量電位時，用黑筆端插

入?yún)⒖茧娢稽c(diǎn)，紅筆端插入被測各點(diǎn)。

若顯示正值，則表明該點(diǎn)電位為正，

（即高于參考點(diǎn)電位）；

若顯示負(fù)值，表明該點(diǎn)電位為負(fù)，

（即該點(diǎn)電位低于參考點(diǎn)電位）。4.將開關(guān)S1，S2，S3撥置上端位。第8頁，講稿共23頁，2023年5月2日，星期三五．預(yù)習(xí)與思考題1．電位參考點(diǎn)不同，各點(diǎn)電位是否相同？

任兩點(diǎn)的電壓是否相同，為什么？2．在測量電位、電壓時，為何數(shù)據(jù)前會出現(xiàn)±號，

它們各表示什么意義？第9頁，講稿共23頁，2023年5月2日，星期三六．實(shí)驗(yàn)報告要求1．根據(jù)電路參數(shù)計(jì)算出各點(diǎn)電位和相鄰兩點(diǎn)之間的電壓值，與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)相比較，對誤差作必要的分析。2．回答思考題。第10頁，講稿共23頁，2023年5月2日，星期三（表7-1）表1-1電位測量參考值電位參考點(diǎn)VAVBVCVDVEVF仿真A06.188-5.812-3.77-4.3850.615仿真D3.779.96-2.0420-0.6154.385測量A06.08-5.72-3.72-4.370.65測量D3.729.81-1.980-0.644.38（表7-1）表1-1電位測量參考值電位參考點(diǎn)VABVBCVCDVDEVEFVFA仿真A-6.18712-2.0420.615-50.615仿真D-6.18712-2.0420.615-50.615測量A測量D第11頁，講稿共23頁，2023年5月2日，星期三實(shí)驗(yàn)二基爾霍夫定律的驗(yàn)證一．實(shí)驗(yàn)?zāi)康?．驗(yàn)證基爾霍夫定律，加深對基爾霍夫定律的理解；

2．掌握直流電流表的使用以及學(xué)會用電流插頭、插

座測量各支路電流的方法。第12頁，講稿共23頁，2023年5月2日，星期三基爾霍夫電壓定律：（回路）

對任何一個閉合回路而言，在設(shè)定電壓的參考方向下，繞行一周，應(yīng)有ΣU＝0，一般電位降方向與繞行方向一致的電壓取正號，電位降方向與繞行方向相反的電壓取負(fù)號。二．原理說明基爾霍夫電流定律：（結(jié)點(diǎn)）

對電路中的任一結(jié)點(diǎn)而言，在設(shè)定電流的參考方向下，應(yīng)有，一般流入結(jié)點(diǎn)的電流取正號，流出結(jié)點(diǎn)的電流取負(fù)號；

1．基爾霍夫定律第13頁，講稿共23頁，2023年5月2日，星期三三．實(shí)驗(yàn)設(shè)備1．直流數(shù)字電壓表(操作臺面板上)，量程取20V。

直流數(shù)字電流表(操作臺面板上)，量程取20mA。

2．恒壓源：US1=5V，

US2=12V第14頁，講稿共23頁，2023年5月2日，星期三四．實(shí)驗(yàn)內(nèi)容實(shí)驗(yàn)電路第15頁，講稿共23頁，2023年5月2日，星期三1．熟悉電流插頭的結(jié)構(gòu)，將電流插頭的紅接線端插入數(shù)字毫

安表的紅（正）接線端，電流插頭的黑接線端插入數(shù)字毫

安表的黑（負(fù)）接線端。

2．測量支路電流將電流插頭分別插入三條支路的三個電流插座中，讀出各

個電流值。

按規(guī)定：在結(jié)點(diǎn)A，若電流表讀數(shù)為‘＋’，表示電流流入結(jié)

點(diǎn)，讀數(shù)為‘－’，表示電流流出結(jié)點(diǎn)，然后根據(jù)圖2－1中

的電流參考方向，確定各支路電流的正、負(fù)號，并記入

表2－1中。表2－1支路電流(mA)I1I2I3計(jì)算值測量值相對誤差第16頁，講稿共23頁，2023年5月2日，星期三用直流數(shù)字電壓表分別測量兩個電源及電阻元件上的電壓值，將數(shù)據(jù)記入表2－2中。

測量時，電壓表的紅（正）接線端應(yīng)插入被測電壓參考方向的高電位（正）端，黑（負(fù)）接線端插入被測電壓參考方向的低電位（負(fù)）端。表2-2各元件電壓數(shù)據(jù)各元件電壓（V）US1US2UR1UR2UR3UR4UR5計(jì)算值（V）測量值（V）相對誤差3．測量元件電壓第17頁，講稿共23頁，2023年5月2日，星期三五．實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)1．所有需要測量的電壓值，均以電壓表測量的讀數(shù)

為準(zhǔn)，不以電壓表盤指示值為準(zhǔn)。

2．防止電源兩端碰線短路。

3．若用指針式電流表進(jìn)行測量時，要識別電流插

頭所接電流表的“＋、－”極性。若電表指針反偏

（電流為負(fù)值時），此時必須調(diào)換電流表極性，

重新測量，此時指針正偏，但讀得的電流值必須

冠以負(fù)號。

4.將開關(guān)S1，S2，S3撥置上端位。

5.在實(shí)驗(yàn)前，必須設(shè)定電路中所有電流、電壓的參考

方向，其中電阻上的電壓方向應(yīng)與電流方向一致，

即取關(guān)聯(lián)方向。第18頁，講稿共23頁，2023年5月2日，星期三1．根據(jù)圖2－1的電路參數(shù)，計(jì)算出待測的電流和各電

阻上的電壓值，記入表2－2中，以便實(shí)驗(yàn)測量時，

可正確地選定毫安表和電壓表的量程；2．在圖2－1的電路中，A、D兩結(jié)點(diǎn)的電流方程

是否相同？為什么？3．在圖2－1的電路中可以列幾個電壓回路方程？

它們與繞行方向有無關(guān)系？4．實(shí)驗(yàn)中，若用指針萬用表直流毫安檔測各支路

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)時應(yīng)注意什么？若

用直流數(shù)字毫安表進(jìn)行測量時，則會有什么

顯示呢？六．預(yù)習(xí)與思考題第19頁，講稿共23頁，2023年5月2日，星期三七．實(shí)驗(yàn)報告要求1．回答思考題；2．根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，選定實(shí)驗(yàn)電路中的任一個結(jié)點(diǎn)，

驗(yàn)證基爾霍夫電流定律（KCL）的正確性；3．根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，選定實(shí)驗(yàn)電路中的任一個閉合回

路，驗(yàn)證基爾霍夫電壓定律（KCL）的正確性；4．列出求解電壓UEA和UCA的電壓方程，并根據(jù)實(shí)

驗(yàn)數(shù)據(jù)求出它們的數(shù)值；第20頁，講稿共23頁，2023年5月2日，星期三（表8-1）表2-1支路電流數(shù)據(jù)

支路電流(mA)

仿真1.205

6.188

-7.393測量

1.31

6.21

-7.52（表8-1）表2－2各元件電壓數(shù)據(jù)各元件電壓（V）

US1