四、实验内容 1、基尔霍夫定律
按照图2.1.1的实验线路，在通用板上插上相关电阻、导线和插接件。
图2.1.1 基尔霍夫定律实验线路图
（1）实验前先任意设定三条支路的电流参考方向，如图2.1.1中I1、I2、I3所示。 （2）分别将直流稳压电源的两路输出接入电路，令E1＝6V，E2＝12V。 （3）用万用表的直流电流档分别测量FA、AB和AD直路的电流。
（4）用万用表直流电压档分别测量两路电源及电阻元件上的电压值， 记录之
表2.1.1
被测量 I1(mA) I2(mA) I3(mA) E1(v) E2(v) UFA(v) UAB(v) UAD(v) UCD(v) UDE(v) 计算值 测量值 相对误差 2、叠加原理
图 2.1.2叠加原理实验线路图
21
F12（1） 将两路稳压源的输出分别调节为12V和6V，接入U1和U2处，R5（330Ω）接入电路，二极管IN4007断开。
（2）令U1电源单独作用（U1接入，K1断开，U2断开，K2短接）。用万用表直流电压档和直流毫安档测量各支路电流及各电阻元件两端的电压，数据记入表2-2。
表2.1.2
测量项目 实验内容 U1 (V) U2 (V) I1 (mA) I2 (mA) I3 (mA) UAB (V) UCD (V) UAD (V) UDE (V) UFA (V) U1单独作用 U2单独作用 U1、U2共同作用 （3） 令U2电源单独作用（U1断开，K1短接，U2接入，K2断开），重复实验步骤2的测量和记录，数据记入表2-2。
（4） 令U1和U2共同作用（U1、U2接入，K1、K2断开）， 重复上述的测量和记录，数据记入表2-2。
（5） 将R5（330Ω）换成二极管 1N4007，重复1～5的测量过程，数据记入表2.1.3。
表2.1.3
测量项目 实验内容 U1 (V) U2 (V) I1 (mA) I2 (mA) I3 (mA) UAB (V) UCD (V) UAD (V) UDE (V) UFA (V) U1单独作用 U2单独作用 U1、U2共同作用
五、实验注意事项
1. 所有需要测量的电压值，均以万用表测量读数为准， 不以电源表盘指示值为准。
2. 防止电源两端碰线短路。
22
3．换接线路时，必须关闭电源开关。
4．万用表测量直流电压、电流时，接入应注意极性与量程。 六、预习思考题
1. 已知某支路的电流约为16mA左右，应该选择万用表20mA还是50mA的量程档来进行测量？为什么？
2. 电压降和电位的区别在那里？
3. 在叠加原理实验中，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？
4. 实验电路中，若有一个电阻器改为二极管， 试问叠加原理还成立吗？为什么？ 七、实验报告
1. 根据实验数据，选定实验电路中的任一个节点，验证KCL的正确性。 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。 3. 根据实验数据表格，进行分析、比较，归纳、总结实验结论，即验证线性电路的叠加性。
4. 各电阻器所消耗的功率能否用叠加原理计算得出？ 试用上述实验数据，进行计算并作结论。
实验二 电源的等效变换
一、实验目的
1．掌握简易电流源的制作。 2．掌握电源外特性的测试方法。
3．验证电压源与电流源等效变换的条件。 二、原理说明
1. 一个直流稳压电源在一定的电流范围内，具有很小的内阻。故在实用中，常将它视为一个理想的电压源，即其输出电压不随负载电流而变。其外特性曲线，即其伏安特性曲线U＝f(I)是一条平行于I轴的直线。一个实用中的恒流源在一定的电压范围内，可视为一个理想的电流源。
2. 一个实际的电压源（或电流源）， 其端电压（或输出电流）不可能不随负载而变，因它具有一定的内阻值。故在实验中，用一个小阻值的电阻（或大电阻）与稳压源（或恒流源）相串联（或并联）来摸拟一个实际的电压源（或电流源）。 3. 一个实际的电源，就其外部特性而言，既可以看成是一个电压源，又可以看成是一个电流源。若视为电压源，则可用一个理想的电压源Us与一个电阻
23
R0相串联的组合来表示；若视为电流源，则可用一个理想电流源Is与一电导g0相并联的组合来表示。如果这两种电源能向同样大小的负载供出同样大小的电流和端电压，则称这两个电源是等效的，即具有相同的外特性。
一个电压源与一个电流源等效变换的条件为：
Is＝Us／R0，g0＝1/R0 或 Us＝IsR0，R0＝ 1/ g0。如图2.2.1所示。
图 2.2.1 电源等效变换
＋I＋＋IIs=US/R0URLg0=1/R0＋IS －UsR0US=Is.R0R0=1/g0－g0URL－三、实验设备 序号 1 2 3 4 5 6 7 7 8 9 10
名 称 直流稳压电源 万用表 直流毫安表 通用实验电路板 电阻 电阻 电阻 电阻 电阻 变阻器 集成运放 型号与规格 两路0~30V 0~30mA 51Ω 200Ω 300Ω 1kΩ 510Ω 1kΩ μA741 数量 1 1 1 1 1 1 1 3 1 2 1 备 注 24
四、实验内容
1. 测定直流稳压电源与实际电压源的外特性
（1）在实验板上按图2.2.2接线。Us为＋6V直流稳压电源。调节R2，令其阻值由大至小变化，记录两表的读数（mA为毫安表，V为万用表直流电压档，下同）。
图 2.2.2 图 2.2.3
表2.2.1
－ 6V ＋ U S ＋ ＋ － ＋ U S ＋ － mA mA R 1 200Ω
－ 6V ＋ R 1 200Ω
V － R 2 R 0 1kΩ V 51Ω － R 2 1kΩ R2 U （V） I（mA） 1000 800 600 400 300 200 100 （2） 在实验板上按图2.2.3接线，虚线框可模拟为一个实际的电压源。调节R2，令其阻值由大至小变化，记录两表的读数。
表2.2.2
R2 U （V） I（mA） 1000 800 600 400 300 200 100
2. 测定电流源的外特性
（1）利用μA741制作简易电流源
在通用线路板上，按照图2.2.4的接法制作一个简易电流源。RL为负载，断开时，输出端电压接近12V，一般情况下RL应短接。通过调节1kΩ变阻器，输出电流范围约为4~12mA，将直流毫安表接入RL位置，调节1kΩ变阻器，记录
25