基尔霍夫定律和电路中的电位

（1）通过对电路中电压和电流的测量，掌握万用表和直流稳压电源的使用方法。

（2）验证基尔霍夫定律，进一步理解电路中电压、电流参考方向的意义。

（3）证明电路中电位的相对性及电压的绝对性；理解电位与电压的关系。

1．基尔霍夫定律

在测量电路中各支路电流及各元件两端电压时，必须分别满足基尔霍夫电流定律和基尔霍夫电压定律。

基尔霍夫电流定律指出：在任一瞬间，电路中某个结点上电流的代数和恒等于零，即∑I＝0。基尔霍夫电压定律指出：对任何一个闭合回路而言，在任一瞬间，沿任一回路循行方向，回路中各段电压的代数和恒等于零，即∑U＝0。应用基尔霍夫定律时，必须预先设定电流及电压的参考方向。

2．直流电流的测量

图1-1-1所示为验证基尔霍夫定律和电位测量的参考电路，按图连线，并在电路中自行设定各回路电压、支路电流的参考方向。

图1-1-1　验证基尔霍夫定律和电位测量的参考电路

电流表应该串联在被测支路中。为了使电路的工作不因接入电流表而受影响，电流表的内阻必须很小。

用万用表测量所选各电阻的阻值，并与标称值对比。调整两路直流稳压电源，分别使E1＝5V，E2＝3V，将E1、E2断电后接入被测电路。接通直流稳压电源，分别测量各支路电流，将测量值记录在表1-1-1中。

表1-1-1　基尔霍夫电流定律的验证

3．直流电压与电位的测量

1）电压的测量　电压表是用来测量电源、负载或某段电路两端的电压的，必须和它们并联。为了使电路的工作不因接入电压表而受影响，电压表的内阻必须很大。

分别测量电路中各段电压，将测量数据记录在表1-1-2中，并验证基尔霍夫电压定律。

2）电位的测量　分析电路时，必须选定电路中某一点作为参考点，它的电位称为参考电位。电路中某一点的电位等于该点与参考点（电位为零）之间的电压。参考电位选得不同，电路中各点的电位大小随着改变，但是任意两点间的电压值是不变的。即电路中各点电位的高低是相对的，而电路中某两点间的电压值是绝对的。

分别使E1＝5V，E2＝3V，以图1-1-1中的a点作为参考点，分别测量b、c、d、e、f各点的电位，并测量电路中相邻两点之间的电压值Uab、Ubc、Ucd、Ude、Uef、Ufa。再以图1-1-1中的d点作为参考点，重复测量相关数据，并记录在表1-1-2中。

表1-1-2　基尔霍夫电压定律及电位的测量

（1）理解电路中电压或电流的正负值与该电量参考方向的关系。

（2）电路中电位为负值的意义是什么？

（3）将等电位点相连，观察是否影响电路中各点电位及各个电流的大小？

（4）用万用表测电阻可以直接在工作电路中进行吗？

（5）用万用表测量电阻时，仪表指针尽可能在标尺的什么位置？