物理實驗預習報告
————製流電路、分壓電路和電學實驗基礎知識
計科1204 呂勇良
2012011202
【實驗目的】
1. 了解電學實驗的要求、操作流程和安全知識;
2. 學習電學實驗中常用一區的使用方法;
3. 學習連線電路的一般方法,學習用變阻器連成製流電路和分壓電路的方法。
【實驗儀器】
電流錶、電壓表、電阻箱、滑線變阻器、穩壓電源、開關、導線
【實驗原理】
電路可以千變萬化,但乙個電路一般可以分為電源、控制和測量三個部分。測量電路是先根據實驗要求而確定好的,例如要校準某一電壓表,需選乙個標準的電壓表和它關聯,這就是測量線路,它可以等效於乙個負載,這上負載可能是容性的、感性的或簡單的電阻,以rz表示其負載.根據測量的要求,負載電流值i和電壓u在一定的範圍內變化,這就要求有乙個合適的電源。
控制電路的任務就是控制負載的電流和電壓,使其數值和範圍達到預定的要求。常用的是製流電路或分壓電路。控制項主要使用變阻器或電阻箱。
1.製流電路
電路如圖2所示,圖中e為直流電源;r0為變阻器,a為電流錶,rz為負載, k為電源開關。 它是將變阻器的滑動頭c和任一固定端(如a端)串聯在電路中,作為乙個可變電阻,移動滑動頭的位置可以連續改變ac之間的電阻rac,從而改變整個電路的電流i。
圖2製流電路圖
1)當c滑至a點rac=0 ,,負載處 ;
當c滑到b點rac=r0 , ,
電壓調節範圍
相應的電流變化為
一般情況下負載rz中的電流為
2) 式中
圖3表示不同k值的製流特性曲線。
圖3 製流特性曲線
2.分壓電路
分壓電路如圖4所示,變阻器兩個固定端a、b與電源e相接,負載rz接變阻器滑動端
c和固定端a(或b)上,當滑動頭c由a端滑至b端,上電壓由0變到e,調節的範圍與變阻器的阻值無關.當滑動頭c在任一位置時,ac兩端的分壓值u為 式中
由實驗可得不同k值的分壓特性曲線,如圖5所示。
圖5分壓特性曲線
【實驗內容及要求】
1.製流電路特性的研究
根據選擇不同的rz(r1或r2)和不同的r0, 如圖2連線電路(注意電源電壓及取值,取最大值),複查一次電路無誤後,閉合電源開關k,如果發現電流過大要立即切斷電源!
旋動電位器,在電流從最小到最大的過程中,測量8—10次電流值及相應的r0阻值(用數字萬用表測量), 以x為橫座標,電流i為縱座標作圖。 注意,電流最大時r0為測量的零點。由曲線分析製流電路特點。
2. 分壓電路特性的研究
按圖3電路進行實驗,根據選擇不同的(或)和不同的,r為保護電阻(可以是r1或r2)。要注意變阻器bc段的電流是和之和,確定e值時,特別注意bc段的電流是否大於額定電流。
旋動電位器,使加到負載上的電壓從最小變到最大。在此過程中,測量8—10次電壓值u及相應的r0阻值(用數字萬用表測量), 以x為橫座標,u為縱座標作圖。由曲線分析分壓電路特點。
【實驗資料**】
滑線變阻器的製流作用
作圖(橫座標表示x,縱座標表示i,做製流特性曲線)
滑線變阻器的分壓作用
作圖(橫座標表示x,縱座標表示u,做分壓特性曲線uac)
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