实验报告制流电路与分压电路
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分压电路和制流电路的特性研究变阻器在电路中的应用十分广泛,许多电路都用变阻器来达到控制(调节)电流或电压的目的,如何根据实验要求正确选择和使用变阻器是一个重要问题,本实验将对变阻器的分压和限流特性作初步分析。
【实验目的】1.分压电路和制流电路的使用; 2.了解滑线变阻器的两种用途; 3.进一步练习按电路图正确接线。
【实验仪器】直流稳压电源、滑线变阻器(50Ω,420Ω)、电阻箱(10Ω,50Ω)、电压表、电流表、开关、导线。
【实验原理】电磁测量中常常要求在一定范围内选取某一特定的电压或电流,而电源有时却只供给某一确定输出电压。
解决这个问题的最简单办法是给电源加上一个分压电路或制流电路,它们是把输出电压一定的电源扩展成电压或流均可在一定范围内连续调节的供电电路。
滑线变阻器是一种用金属电阻丝组成的可变电阻器。
由于电路的连接不同,可构成分压器(如图1a 示)和制流器(如图1b 示)。
1. 滑线电阻作分压器用时的分压特性研究 (1)分压电路的接法如图2示,将变阻器R W 的两个固定端A 和B 接到直流电源E 上,而将滑动端C 和任一固定端(A 或B ,图中为B )作为分压的两个输出端接至负载R L 。
图中B 端电位紧低,C 端电位较高,CB 间的分压大小U 随滑动端C 的位置改变而改变,U 值可用电压表来测量。
变阻器的这种接法通常称为分压器接法。
分压器的安全位置一般是将C 滑至B 端,这时分压为零。
(2)分压电路的调节特性如图2所示,滑动端将滑线变阻器R W 分为R 1和R 2两部分。
负载R L 上分得的电压用电压表测量。
电源电压全部加在固定端A 、B 上,当滑动端C 在AB 上滑动时,B 、C 间的电压为V BC ,由于R 1的变化而随之产生连续变化,其大小由以下几式导出:电路的总电阻为:112R R R R R R L L ++=,故总电流为:1120R R R R R V R V I L L ++==V 0是滑动端移至A 端(即R 2=0)时,电压表上读出的最高电压值。
大学物理实验报告----------制流电路、分压电路和电学实验基础知识姓名:_______柳天一__________学号:______2012011201 _______实验组号:____3______________班级:______计科1204_________日期:______2013.3.23__________实验报告【实验名称】制流电路、分压电路和电学实验基础知识【实验目的】1、了解电学实验的要求、操作规程和安全知识。
2、学习电学实验中常用仪器的使用方法。
3、学习连接电路的一般方法,学习用变阻器连成制流电路和分压电 路的方法。
【实验原理】制流电路的特性:制流电路如图3所示,图中E 为直流(或交流)电源;R 1为滑线变阻器,A 为电流表;R 2为负载(本实验采用电阻);K 为电源开关。
它是将滑线变阻器的滑动头C 和任一固定端(如A 端)串联在电路中,作为一个可变电阻,移动滑动头的位置可以连续改变AC 之间的电阻R AC ,从而改变整个电路的电流I。
(a ) (b )1.分压电路的特性:分压电路如图4所示,图中E 为直流(或交流)电源,滑线变阻器两个固定端A 、B 与电源E 相接,负载R 2接滑动端C 和固定端A (或B )上,当滑动头C 由A 端滑至B 端,负载上电压由0变至E,调节的范围与变阻器的阻值无关。
(a )(b )2.制流电路与分压电路的选择: 图3 制流电路图4 分压电路(1) 调节范围分压电路的电压调节范围大,可从E →0;而制流电路电压调节范围小,只能从 E E R R R →⨯+122。
(2) 细调程度当2/21R R ≤时,在整个调节范围内调节基本均匀,但制流电路可调范围小;负载上的电压值小,能调得较精细,而电压值大时调节变得很粗。
(3) 功率损耗使用同一变阻器,分压电路消耗电能比制流电路要大。
基于两电路的差别,当负载电阻较大,调节范围较宽时选分压电路;反之,当负载电阻较小,功耗较大,调节范围不太大的情况下则选用制流电路。
制流与分压实验报告制流与分压实验报告实验目的:本实验旨在通过制流与分压实验,验证欧姆定律和基尔霍夫定律,并探究电流与电压之间的关系。
实验器材:1. 电源:提供稳定的电压源。
2. 电阻箱:用于调节电阻值。
3. 电流表:用于测量电流。
4. 电压表:用于测量电压。
5. 连线:用于连接电路。
实验原理:1. 欧姆定律:欧姆定律描述了电流、电压和电阻之间的关系。
根据欧姆定律,电流(I)等于电压(V)与电阻(R)的比值,即I = V/R。
2. 基尔霍夫定律:基尔霍夫定律是电路分析的基本原理。
根据基尔霍夫定律,电流在一个节点的流入量等于流出量,电压在一个回路中的代数和等于零。
实验步骤:1. 搭建简单的电路:将电源、电阻箱、电流表和电压表依次连接起来,搭建一个简单的串联电路。
2. 测量电流:将电流表连接在电路中,记录下电流表的示数。
3. 测量电压:将电压表连接在电路中,分别测量电源电压和电阻上的电压。
4. 调节电阻值:通过改变电阻箱的电阻值,观察电流和电压的变化。
5. 记录数据:根据实际测量结果,记录下电流和电压的数值。
6. 分析数据:根据测得的数据,验证欧姆定律和基尔霍夫定律的成立。
实验结果与分析:在实验过程中,我们通过改变电阻箱的电阻值,观察电流和电压的变化。
根据欧姆定律,电流与电压成反比,而电流与电阻成正比。
实验结果显示,当电阻增加时,电流减小,电压也随之减小,验证了欧姆定律的成立。
根据基尔霍夫定律,电流在一个节点的流入量等于流出量,电压在一个回路中的代数和等于零。
通过实验数据的分析,我们可以验证基尔霍夫定律的成立。
在串联电路中,电流只有一条路径可走,因此电流的值在整个电路中保持不变。
而在并联电路中,电流会分流,根据基尔霍夫定律,各支路的电流之和等于总电流。
实验结果与理论相符,验证了基尔霍夫定律的成立。
实验结论:通过制流与分压实验,我们验证了欧姆定律和基尔霍夫定律的成立。
欧姆定律表明电流与电压成反比,电流与电阻成正比;基尔霍夫定律描述了电流在一个节点的流入量等于流出量,电压在一个回路中的代数和等于零。
制电流的作用。
E R AC ' R L(忽略电源内阻的情况下) max R L I mixER L R Q制流和分压电路【实验目的】 1. 学习使用变阻器组成制流、分压电路,了解两种电路的特点 2. 测量不同负载电阻对分压电阻分压比的影响,了解如何根据电路调控要求选择变阻器 【实验原理】 1. 制流电路 制流基本电路如图1所示,当AC 间电阻改变时,改变了电路中的总电阻,从而起到限故:制流电路不可能调节到电流为零,只能使电流在一定范围内变化。
其范围为:E ER L R L R Q注:为了保证安全,在接通前,必须将 C 滑至B 端。
如果R L 为二极管等小功耗用电器,需 与此用电器串联一个电阻作为保护电阻。
2. 分压电路分压基本电路如图 2所示。
如果负载电阻无穷大,则可以 认为负载上没有电流,则负载上的电压可以认为电阻 R AC 所分配到的电压。
当 C 滑到B ,则负载电阻上的电压为 E ,当C 滑到A ,则负载上的电压为零。
故起电压调节范围为 0〜E定义电阻比:K (X )=E 竺。
R AB定义负载电阻与变阻器全电阻之比: 匕-&R O定义分压电路的分压比: Y = E很容易可以推导出他们之间的关系,Y _U L (X ) _ K (x 「E K (x )[1 —K (x )]:根据上式可得:不同的1 ,分压比与电阻比不同, 可画出不 同0值时的Y —K (x )图线(如图3)。
由图线可知,0越大, 调节越均匀。
但此时变阻器上消耗的电能越大, 因此在选择 分压电路的滑动变阻器时,应权衡考虑。
【实验器材】直流稳压电源,变阻器 2个(全电阻分别为1000和10000 ),电阻箱一个,数字万用表 2 块,导线,开关,多圈电位器 1个(1000门,带电阻比显示)【实验步骤】KI11. 制流电路(1)按如图1连接电路,电源电压为 1.5V,分别选全电阻为100门和1000门的两个滑动变阻器作为限流电阻,将电阻箱电阻调到1000作为负载电阻。
制流电路与分压电路实验报告实验目的:1. 了解制流电路和分压电路的电路结构及其特性;2. 掌握基本的电子元器件的使用方法和实验技能;3. 熟悉电路实验的基本步骤和注意事项。
实验原理:1. 制流电路制流电路是通过控制电压和电阻来控制电路中电流的大小的电路。
在此电路中,所加电压不能改变电流的方向。
当一个电子流通过一个负载时,所产生的电势降和所加电势相等,所以电路中的电压并不影响电流的大小,只会影响电流的方向和所产生的电势降的大小。
2. 分压电路分压电路是基于欧姆定律的电路,通过两个串联电阻的电路,将所加电势分成两个部分,分别作用于两个电阻上,产生不同的电压降。
在此电路中,电流在电阻上产生压差,当电流通过电阻时,电势降与电阻成正比。
所以,通过不同电阻的串联,可以实现电压的分压。
实验步骤:1. 制流电路实验1.1 将电源电压调节为2V,并将电源与电路相连。
1.2 按照示意图连接电路,将一个电阻器连接到电源上,将另一个电阻器连接到电路的负载端。
1.3 通过万用表实时检测电路中的电流变化,并记录读数。
1.4 学生注意力分散,应该全程跟随老师指导操作,保证实验过程的正常进行。
2. 分压电路实验2.1 将电源电压调节为2V,并将电源与电路相连。
2.2 按照电路实验图连接电路,将两个电阻器串联,并将电路的红线连接到串联电阻的高电位端,将黑线连接到串联电阻的低电位端。
2.3 通过万用表实时检测电路中的电压变化,并记录读数。
2.4 学生应该注意安全问题,禁止手插电源插座以及触碰电路内部元器件。
实验结果:1. 制流电路实验根据实验结果可以得到,当电路中的电流大小固定,增加电路中的电阻会使所产生的电势降增大。
2. 分压电路实验根据实验结果可以得知,当串联电阻的阻值相等时,电压各占一半,如果各个电阻的阻值不相等,则电压的分配会根据阻值的比例来分配。
实验结论:1. 制流电路实验制流电路可以通过控制电路中的元器件,如电阻、电容、管等来实现对电流的控制。
实验二制流电路与分压电路一、实验目的1.了解基本仪器的性能和使用方法;2.掌握制流与分压两种电路的联结方法、性能和特点,学习检查电路故障的一般方法;3.熟悉电磁学实验的操作规程和安全知识。
二、仪器与用具毫安计,伏特计,万用电表,直流电源,滑线变阻器,电阻箱,导线等。
图2.1 电磁学实验谈判能够用器材三、实验原理制流电路和分压电路时常用的控制电路,制流电路如图2.1所示,分压电路如图2.2所示。
控制元件使用滑动变阻器R0,移动滑动头的位置可以连续改变AC之间的电阻R AC,从而改变通过负载R z的电流或加在R z上的电压。
图2.2 制流电路图XK K I R R R R R E R R E I MAX ACz ACZ +=+=+=000,R R X R R K ACZ==X R R E R K R R R R E R R R R R R R R R R R R E U BC Z AC BCAC Z AC ZACZ AC Z BCACZ ACZ +⋅⋅=⋅+⋅⋅=+⋅⋅++⋅=0 ,,AC ZO AC BC O OR R R R R K X R R =+== 四、实验步骤分别研究制流电路和分压电路的特性。
1. 取K 值,确定R Z 的值。
2. 依据K值、R Z值、R Z的最大允许电流,毫安表的量限,确定实验时的最大电流I max和电源电压E。
(3. 连接电路。
4. 移动滑动变阻器的滑动头C,测10组数据,列表记录。
5. 作制流电路特性曲线图和分压特性曲线图五、实验数据与结果表示(供参考)【数据处理示例】1.制流电路特性的研究实验数据表(供参考)表2.1 (K = 0.1)2.分压电路特性的研究实验数据表(供参考)表2.3 (K = 2)3.部分制流电路、分压电路特性曲线4.实验结果讨论从图2.1-图2.4不难看出,K = 1时的制流特性曲线和K = 2时的分压特性曲线近似为线性。
K = 0.1时的制流特性曲线和K = 0.1时的分压特性曲线显然为非线性的。
必做实验一:制流和分压电路的研究以及用惠斯通电桥测量电阻【实验目的】1. 了解制流电路和分压电路的原理及应用;2. 了解惠斯通电桥电路的原理及应用;3. 掌握基本电路的连接方法;4. 学会基本仪器的使用方法。
【实验原理】1. 制流电路制流基本电路如图1-1所示,当可变电阻0R 中间的滑动点变化时,即改变了A 、C 间的电阻值,使得电路中的总电阻发生了变化,从而起到了制流I 的作用,即:I =E R AC +R L (忽略电源内阻的情况下) 1-1当0R 上的A 、C 间电阻值为零时,L R E I =max 1-2 同样,当0R 上的A 、C 间电阻值为最大时,0min R R E I L += 1-3以上式中的L R 为负载电阻、0R 为可变电阻。
由此可见,制流电路不可能调节到电流为零,只能使电流在一定范围内变化,即:R R E R E I L L +⇒=∆ 1-4 注:为了保证安全,在接通电路前,必须将0R 上的C 点滑至B 端。
如果L R 为二极管等小功耗用电器,还需与L R 串联一个合适的电阻,以起到保护作用。
图1-1 制流电路示意图2. 分压电路分压基本电路如图1-2所示。
如果负载电阻无穷大,则可以认为负载上没有电流,则负载上的电压可以认为电阻AC R 所分配到的电压。
当C 滑到B ,则负载电阻上的电压为E ,当C 滑到A ,则负载上的电压为零。
故起电压调节范围为E ⇒0 若定义电阻比:0)(R R R R x K AC AB AC == 1-5 同时定义负载电阻与变阻器全电阻之比:0R R L =β 1-6 又定义分压电路的分压比:Ex U Y L )(= 则可以推导出其间的关系为[]ββ+-==)(1)()()(x K x K x K E x U Y L 1-7 根据1-7式可得:不同的β,分压比与电阻比不同,可画出不同β值时的Y-K(x)图线(如图1-3所示)。
由图线可知,β 越大,调节越均匀。
制流电路与分压电路实验报告制流电路与分压电路实验报告引言:在电路实验中,制流电路和分压电路是两个基础而重要的电路。
制流电路可以用于稳定电流输出,而分压电路则可以实现电压的分配。
本实验旨在通过实际操作和测量,探究制流电路和分压电路的特性和应用。
一、实验目的1. 了解制流电路和分压电路的基本原理;2. 掌握制流电路和分压电路的搭建方法;3. 理解制流电路和分压电路的特性和应用。
二、实验仪器与材料1. 直流电源;2. 电阻箱;3. 电流表;4. 电压表;5. 连接线;6. 万用表。
三、实验步骤与结果1. 制流电路实验首先,按照电路图搭建制流电路,将电流表接在电路中,调节电阻箱的阻值,测量并记录电流表的示数。
随后,改变电阻箱的阻值,再次测量电流表的示数。
重复以上步骤,记录多组数据。
2. 分压电路实验按照电路图搭建分压电路,将电压表接在电路中,调节电阻箱的阻值,测量并记录电压表的示数。
随后,改变电阻箱的阻值,再次测量电压表的示数。
重复以上步骤,记录多组数据。
四、实验结果分析1. 制流电路实验结果分析根据实验数据,绘制电流与电阻的关系曲线图。
分析曲线的特点,可以发现在制流电路中,电流与电阻呈线性关系,即电流随着电阻的增加而减小,反之亦然。
这说明制流电路能够稳定输出所需的电流。
2. 分压电路实验结果分析根据实验数据,绘制电压与电阻的关系曲线图。
分析曲线的特点,可以发现在分压电路中,电压与电阻呈线性关系,即电压随着电阻的增加而增大,反之亦然。
这说明分压电路能够实现电压的分配。
五、实验总结通过本次实验,我们深入了解了制流电路和分压电路的原理和特性。
制流电路可以稳定输出所需的电流,适用于需要稳定电流的电路中。
而分压电路可以实现电压的分配,适用于需要将电压分配到不同电路中的情况。
实验中我们还学会了使用仪器测量电流和电压,并分析实验数据。
这些知识和技能对于我们今后的学习和实践都具有重要意义。
六、实验心得通过亲自动手搭建电路、测量电流和电压,我更深刻地理解了制流电路和分压电路的原理和应用。
电子信息与机电工程学院 普通物理实验 课实验报告 级 物理(1) 班 B 2 组 实验日期 姓名: 学号 25号 老师评定 实验题目: 制流电路与分压电路实验目的:1.了解基本仪器的性能和使用方法;2.掌握制流与分压两种电路的联结方法、性能和特点,学习检查电路故障的一般方法;3.熟悉电磁学实验的操作规程和安全知识。
实验仪器毫安表 伏特表 直流电源 滑线变阻器 电阻箱 型号 C19-mA C31-mV DH1718C BX7-11 ZX21a 规格1000mA 1000mV 0-30V 5A 10Ω 111111Ω实验原理:1. 制流电路电路如图1所示,图中E 为直流电源;0R 为滑线变阻箱,为电流表;Z R 为负载;K 为电源开关。
它是将滑线变阻器的滑动头C 和任一固定端(如A 端)串联在电路中,作为一个可变电阻,移动滑动头的位置可以连续改变AC 之间的电阻 AC R ,从而改变整个电路的电流I ,ACZ R R EI +=(1)当C 滑至A 点ZAC R EI R ==max ,0,负载处E U =max ;当C 滑至B 点0R R AC =,0min R R E I Z +=, Z Z R R R EU 0min +=电压调节范围:E E R R R ZZ→+0相应的电流变化为ZZ R ER R E →+0 一般情况下负载 Z R 中的电流为X K K I R R R R R E R R EI AC Z AC Z +=+=+=max 000, (2)式中 .,00R R X R RK AC Z ==图2表示不同K 值的制流特性曲线,从曲线可以清楚地看到制流电路有以下几个特点:(1) K 越大电流调节范围越小; (2) 1≥K 时调节的线性较好; (3) K 较小时(即 Z R R >>0),X 接近O 时电流变化很大,细调程度较差; (4) 不论0R 大小如何,负载上通过的电流都不可能为零。
制流与分压实验报告实验名称:制流与分压实验报告实验目的:1.了解欧姆定律的基本原理;2.掌握制流与分压的基本方法和技巧;3.掌握测量仪表的使用方法和注意事项。
实验原理:电器元件、电源与导线连接处便组成了电路,而电路中的电源正是提供电流的,电阻是制约电流的。
本次实验主要涉及到欧姆定律。
欧姆定律:电流强度I与电源电势差U成正比,于电路中的电阻R成反比,即I=U/R制流法:当会路中只有一个电阻时,按电路通路的方法,配置电路。
将电路的导线一次性连接好,把电阻器的阻值调至所要求的电流值,记录下电源的电势差和电阻的阻值,计算出通过电阻的电流强度,并进行校验。
分压法:用二分之一电阻法测定电压。
根据欧姆定律,电压U与电阻R成正比关系。
V=IR,将电压表并联在电路中,读出电压,再断开原电路。
将电压表保持不变,改用电压表加外接电阻的法充当电压表,方便地测出电路中总电阻中的一部分。
注意事项:电路中不能加入一个100W左右的电阻以测每一电路中某一个电阻的电压。
实验装置:导线、电源、电流表、电压表、电阻器、示波器。
实验步骤:1.先用铜线、电源和开关连接电路。
其中,电源一端用电流表直接连入,再用铜线从电流表的另一端直接转接电阻器的一端,然后再用测量用的铜线从电阻器的另一端直接接入电源的另一端。
完成以上操作后,可以开动电源来测试电路。
2.将一根铜线插入电路中,然后将另一端插入电流表的显示模块中。
接着,观察电流表中数字是否合适。
注意:不能使用完全接触式电流表。
3.打开毫伏表,将其插入电路中。
然后,再将它的两个触头插入电路中,并确认显示数值是否正确。
4.在电路中加入一各电阻,然后接通电源。
接着,在电阻器中找到理想数值,读取电压和阻值。
然后,利用实验原理中的计算公式来计算出电路中通过电阻的电流强度。
实验结果与分析:在试验过程中,通过使用电流表和电压表的检测,可以判断出电路中的数值是否正确。
实验结果表明:在电路中加入的电阻大小与读取电压和阻值是成比例的。
分压电路实验报告华农实验九制流电路与分压电路一、实验目的1、了解基本仪器的性能和使用方法;2、掌握制流电路与分压两种电路的连接方法、性能和特点;3、熟悉电磁学实验的操作规程和安全知识。
二、实验仪器毫安表、伏特表、直流稳压电源、滑线变阻器、电阻箱、开关、导线三、实验原理1、制流电路原理:EEE电压调节范围:?RZ?E RZ?R0RZRZ?R0电流调节范围:一般情况下负载RZ中的电流为:I?IKE?maxRZ?RACK?X RRZ,X?ACR0R0 K?2、不同K值制流特性曲线:(1)K越大电流调节越小;(2)K≥1时调节的线性比较好;(3)K较小的时候(即R0》RZ,X接近0时电流变化很大,细调程度比较差。
(4)不论R0大小如何,负载RZ上通过的电流都不可能为零。
13、分压电路原理:AC两端电压U为:U?ERZRAC?RBCRZ?RAC?RZRACKRACE?RZ?RACRZ?RBCXK和X的定义同前。
4、不同的K值分压特性曲线:(1)不管R0 大小,电压调节范围0 E ;(2)K越小,电压越难调节. 即取K=2,就可认为调节已达均匀.四、实验内容和步骤1、仔细观察电表,记下刻度盘下侧符号和数字,说明其意义和所用电表的最大误差。
2、记录电阻箱级别,根据不同档位确定它的最大容许电流。
3、制流特性的研究:按照图1进行实验,电阻箱为负载RZ,取K=0.1,确定RZ,根据所用的毫安表的量程和RZ的最大容许电流,确定实验时的最大电流以及电源的电压。
连接电路,检查后,观察电流的变化是否符合要求?移动变阻器的滑头C,在电流从最小到最大的过程中,测量11次电流以及相应C在标尺上的位置l,并记录下变阻器绕线部分的长度l0,以l/l0为横坐标,电流I为纵坐标作图。
取K=1和K=0.5重复上述步骤。
4、分压电路的特性研究:2按照图4电路连线,电阻箱当R0,取K=2,确定实验RZ的值,参照变阻器的额定电流和RZ的容许电流,确定电源电压的值。
物理实验报告————制流电路、分压电路和电学实验基础知识班级:________________姓名:________________学号:________________实验组号:____________实验日期:____________实验报告班级:计科1204 姓名:吕勇良【实验名称】制流电路、分压电路和电学实验基础知识【实验目的】1.了解电学实验的要求、操作流程和安全知识;2.学习电学实验中常用一区的使用方法;3.学习连接电路的一般方法,学习用变阻器连成制流电路和分压电路的方法。
【实验仪器】电流表、电压表、电阻箱、滑线变阻器、稳压电源、开关、导线【实验内容】1.接线练习:连接如图6-3和图6-4所示的电路,并相互检查。
不要通电。
2.考察滑线变阻器的制流作用电路如图6-1所示。
根据使用的一起确定E,R,并估算电流的范围,选用合适的电流表量程。
在电路图中标注所有电路参数并设定R L>5R。
严格按照电学实验操作规程,连接如图6-1所示的电路。
其中R是电阻箱,改变滑线变阻器滑动端的位置,从接入全部电阻时开始,没画过全长1/10,从安培表读取一次电流强度。
3.考察滑线变阻器的分压作用按图6-2接线并设定R L>5R改变滑线变阻器滑动端的位置,没滑过全长的1/10,从伏特计读取AC两点间的电压U AC。
【实验数据记录与处理】滑线变阻器的制流作用X L 0.9L 0.8L 0.7L 0.6L 0.5L 0.4L 0.3L 0.2L 0.1L 0 I/mA作图(横坐标表示X,纵坐标表示I,做制流特性曲线)滑线变阻器的分压作用X 0 0.1L 0.2L 0.3L 0.4L 0.5L 0.6L 0.7L 0.8L 0.9L L I作图(横坐标表示X,纵坐标表示U,做分压特性曲线U AC)【思考题】1.在图6-1所示的电路中,电阻R起什么作用?不用它会出现什么问题?2.试证明:用内阻为R的伏特计来测量6-5所示线路中电阻R1两端的电位差时,伏特计的读数与R1两端的电位差的实在值之间的百分差为:R1R2×100%R1R g+R1R2+R1R g若R1=R2=R g=100Ω,试计算直飞值。
制流与分压电路实验报告实验目的:1.熟悉制流电路和分压电路的基本原理和性质2.通过实验掌握电压、电流的测量方法和实验操作3.了解实际电路中对理想电路的影响,对电路实际工作情况有一定的认识。
实验仪器:直流电源,电阻箱,万用表,示波器等。
实验原理:(1)制流电路制流电路是将电压源连接在一个大电阻上来控制电流的电路。
当电流通过电阻R时,电压V=IR,根据欧姆定律,电流I正比于电压V,R越大,I就越小。
同时,可以通过改变电阻的大小来控制电流I的大小,因此制流电路有一定的稳流能力。
(2)分压电路分压电路是将一个电压分成两个不同的电压的电路,其中一个电压可以用于检测或控制电路中的电压,而另一个电压则用于供电或者消耗能量。
分压电路是实际电路中应用最广泛的电路之一,例如,电子电路中,分压电路常被用来控制放大器的增益或输出量,以及用于集成电路中的电源分配。
实验步骤:1.制流电路的实验:(1)按图1连接电路,将电压调至4V,调节电阻箱的阻值,使电流I变为2mA左右,并记录该阻值。
(2)再将电阻箱的阻值调节到3倍于上面记录的阻值,以测量电路的稳流能力。
(3)用万用表测量电路的电流值I。
(3)改变电阻值为原值的2倍,再次测量电路节点AB处的电压。
结果分析:记录到的稳流能力是该电路能够快速稳定并控制高电阻值下的电流。
而通过测量电路的电流值可以发现制流电路确实拥有良好的稳流能力。
通过测量节点AB处的电压,可以推算出电路中的电阻值。
另外,当电路中的电阻值改变时,测量电路的电压也会随之改变,从而验证了分压电路的原理。
结论:通过本次实验,我们熟悉了制流电路和分压电路的基本原理、性质以及实验操作方法,并对实际电路对理想电路的影响有了一定的认识。
实验结果表明,制流电路具有一定的稳流能力,而分压电路则可以将一个电压分成两个不同的电压,并根据需求控制其输出量。
图2 实验一 制流电路与分压电路【目的与任务】1、学习和掌握万用电表的操作规则及具体使用方法;2、完成制流与分压电路的联结和电路中的电流和电压的测量;3、总结制流与分压电路各自的特点及其应用。
【仪器与设备】万用电表(指针式、数字式各一块),低压电源(直流型、交流型各一台),滑线变阻器,电阻箱,导线。
1、万用电表的原理和结构万用电表是实验室常用的一种仪表,可用来测量直流电压、电流,交流电压及电流,电阻等,还可用以检查电路和排除电路故障。
万用电表主要由磁电型测量机构(亦称表头)和转换开关控制的测量电路组成。
实际上它是根据改装电表的原理,将一个表头分别连接各种测量电路而改成多量程的电流表、电压表及欧姆表,是既能测量直流又能测量交流的复合表,如图1所示。
它们合用一个表头,表盘上有相应于测量各种量的几条标度尺。
表头用来指示被测量的数值,测量线路的作用是将各种被测量转换到适合表头测量的直流微小电流,转换开关实现对不同测量线路的选择,以适应各种测量的要求。
电表的表盘上按表的功能有各种不同的刻度,以指示相应的值,如:电流值,电压值(有交、直流之分)及电阻值等。
对于某一测量的内容一般分成大小不同的几档,测量电阻时每档标明的是不同的倍率;测量电流、电压时每档标明的是它相应的量限(即使用该档测量时所允许的最大值),而各种量、各种不同的量限所对应的测量电路均通过转换开关实现和表头的连接。
欧姆表测量电阻的简单原理如图2所示。
表头(其内阻R z )、干电池E 、可变电阻R 0及待测电阻R x 串联构成回路,电流I 通过表头即可使表头指针偏转,其值为图1xz R R R EI ++=由上式可知在电池电压一定的条件下,指针偏转和回路的总电阻成反比。
当被测电阻R x 改变时,电流I 就随着变化,表头的指针位置也有相应的变化,可见表头的指针位置与被测电阻的大小是一一对应的,如果表头的标度尺按电阻刻度,这样就可以直接用来测量电阻了。
制流电路与分压电路实验报告实验目的:本实验旨在通过实验操作,加深对制流电路与分压电路的理解,掌握相关电路的基本原理和特性,以及实验仪器的使用方法。
实验仪器与材料:1. 直流稳压电源。
2. 万用表。
3. 电阻箱。
4. 电流表。
5. 电压表。
6. 开关。
7. 电源线。
8. 电阻。
9. 连接线。
10. 实验台。
11. 示波器。
实验原理:制流电路是一种能够保持电路中电流恒定的电路。
在制流电路中,通过改变电阻的大小,可以使电路中的电流保持不变。
分压电路是一种能够将输入电压分成不同比例输出的电路。
在分压电路中,通过电阻的串联或并联,可以实现不同的电压输出。
实验步骤:1. 搭建制流电路。
a. 将直流稳压电源的正极与负极分别连接到电路板上的两端。
b. 通过电阻箱调节电阻的大小,观察电流表的读数变化。
c. 记录不同电阻下的电流表读数。
2. 搭建分压电路。
a. 将直流稳压电源的正极与负极分别连接到电路板上的两端。
b. 通过电阻的串联或并联,观察电压表的读数变化。
c. 记录不同电阻组合下的电压表读数。
实验结果与分析:通过实验操作,我们得到了制流电路和分压电路的相关数据,经过分析可以得出以下结论:1. 制流电路中,电流的大小与电阻的大小成反比,电流随着电阻的增大而减小,反之亦然。
2. 分压电路中,电压的大小与电阻的大小成正比,电压随着电阻的增大而增大,反之亦然。
结论:本实验通过搭建制流电路和分压电路,加深了对这两种电路的理解,掌握了相关电路的基本原理和特性。
同时,也熟悉了实验仪器的使用方法,为今后的实验操作打下了良好的基础。
实验总结:通过本次实验,我们不仅学习了制流电路和分压电路的基本原理,还掌握了实验操作的方法。
在今后的学习和工作中,我们将继续加强实验能力,提高实验操作的熟练度,为将来的科研工作打下坚实的基础。
以上就是本次实验的全部内容,希望能对大家有所帮助,谢谢!。
制流电路与分压电路实验报告实验目的,通过实验,掌握制流电路和分压电路的基本原理,理解电路中电流、电压的变化规律,加深对电路的认识。
一、实验仪器与设备。
1. 直流电源。
2. 电阻箱。
3. 万用表。
4. 连接线。
5. 示波器。
二、实验原理。
1. 制流电路。
制流电路是一种电路,通过电源、电阻和电流表等元件组成。
在制流电路中,电流的大小是由电源电压和电阻的阻值共同决定的。
根据欧姆定律,电流与电压成正比,与电阻成反比。
2. 分压电路。
分压电路是一种电路,通过电源、电阻和电压表等元件组成。
在分压电路中,电压的大小是由电源电压和电阻的阻值共同决定的。
根据欧姆定律,电压与电阻成正比,与电流成反比。
三、实验步骤。
1. 制流电路实验。
(1)将电源正极与电阻、电流表连接,电流表的另一端连接电源负极,形成一个串联电路。
(2)调节电源电压,记录不同电压下电流表的读数。
(3)根据记录的数据,绘制电流与电压的关系曲线。
2. 分压电路实验。
(1)将电源正极与两个电阻并联连接,电压表连接两个电阻并联的两端,形成一个并联电路。
(2)调节电源电压,记录不同电压下电压表的读数。
(3)根据记录的数据,绘制电压与电阻阻值的关系曲线。
四、实验结果与分析。
1. 制流电路实验结果。
根据实验数据绘制的电流与电压关系曲线呈现出一条直线,证明了电流与电压成正比,与电阻成反比的规律。
2. 分压电路实验结果。
根据实验数据绘制的电压与电阻阻值关系曲线呈现出一条直线,证明了电压与电阻成正比的规律。
通过实验结果分析,我们得出了制流电路和分压电路的基本规律,加深了对电路中电流、电压变化规律的理解。
五、实验总结。
通过本次实验,我们深入理解了制流电路和分压电路的基本原理,掌握了电流、电压在电路中的变化规律。
实验过程中,我们对电路的连接方式、电阻的作用有了更清晰的认识,为今后的电路实验打下了基础。
六、实验心得。
本次实验让我更加深入地了解了电路中电流、电压的变化规律,也提高了我的实验操作能力和数据处理能力。
实验九 制流电路与分压电路一、实验目的电路一般可以分为电源、控制和测量三个部分。
控制电路的任务就是控制负载的电流和电压,使其数值和范围达到预定的要求。
常用的是制流电路或分压电路。
1. 掌握制流与分压两种电路的联结方法、研究其性能和特点;2. 了解熟悉电磁学实验的操作规程和安全知识。
二、实验仪器电流表 电压表 直流稳压电源 电阻箱 滑线变阻器等。
三、实验原理1、制流电路 电路如图1所示,ACZ R R EI +=当C 滑至A 点0=AC R ,ZR EI =max ,负载处E U =max ; 当C 滑到B 点0R R AC =, 0min R R EI Z +=, Z Z R R R E U 0min +=电压调节范围:E R R R ZZ+0 E相应的电流变化为:Z R R E+0 ZR E一般情况下负载Z R 中的电流为X K K I R R R R R E R R EI AC Z ACZ +=+=+=max 000 式中 0R R K Z=,0R R X AC =。
B图2表示不同k值的制流特性曲线。
图2 制流特性曲线从曲线可以清楚地看到制流电路有以下几个特点:(1)K越大电流调节范围越小;(2)K≥1时调节的线性较好;(3)K较小时(即错误!未找到引用源。
0>>错误!未找到引用源。
z),X接近0时电流变化很大,细调程度较差;(4)不论错误!未找到引用源。
0大小如何,负载错误!未找到引用源。
z上通过的电流都不可能为零。
2.分压电路分压电路如图3所示,变阻器两个固定端A、B与电源E相接,负载错误!未找到引用源。
z接变阻器滑动端图3 分压电路C和固定端A(或B)上,当滑动头C由A端滑至B端,上电压由0变到E,调节的范围与变阻器的阻值无关。
当滑动头C在任一位置时,AC两端的分压值U为()()X R R E R K R R R R E R R R R R R R E R R R R R R R R ER R R R R R ER R R R R R R R R E U BC Z AC BCAC Z AC ZACBC Z AC Z AC BC BC AC Z AC Z ACZ AC ZBC ACZ ACZ BCACZ ACZ +⋅⋅=⋅+⋅⋅=⋅+⋅⋅⋅=++=⋅++=+⋅⋅++⋅=001式中,000,,R R X R R K R R R AC Z BC AC ==+= 由实验可得不同K 值的分压特性曲线,如图4所示。
开关。
它是将滑线变阻器的滑动头 动滑动头的位置可以连续改变 ‘: C 和任一固定端(如 A 端)串联在电路中,作为一个可变电阻,移AC 之间的电阻 R AC ,从而改变整个电路的电流R ZERAC(1)当C 滑至A 点0,1 max君,负载处U max E ;当C 滑至B 点RACR 0,1 minR Z R oU minER ZR 0R Z电压调节范围:相应的电流变化为■^E R 0R ZEER ZR 0 R Z般情况下负载R Z 中的电流为_E_ _ R 0R zR ACR 0R 0R ACR 。
.R ZR ACI KI maxK X式中K 电,XR 。
图2表示不同K 值的制流特性曲线, K 越大电流调节范围越小;K 1时调节的线性较好;K 较小时(即 R 0R Z ),X 接近O 时电流变化很大,细调程度较差;不论R °大小如何,负载上通过的电流都不可能为零。
细调范围的确定:制流电路的电流是靠滑线电阻滑动端位置移动来改变的,从曲线可以清楚地看到制流电路有以下几个特点:(1) (2) (3)(4)电子信息与机电工程学院 普通物理实验 课实验报告级物理(1) 班B 2组 实验日期_ 姓名: ___ 学号25号 老师评定 __________________________ 实验题目: ___ 制流电路与分压电路实验目的:1. 了解基本仪器的性能和使用方法;2. 掌握制流与分压两种电路的联结方法、性能和特点,学习检查电路故障的一般方法;3. 熟悉电磁学实验的操作规程和安全知识。
实验仪器毫安表伏特表 直流电源 滑线变阻器 电阻箱型号 C19- mA C31- mV DH1718C BX7- 11 ZX21a 规格1000mA 1000mV0-30V 5A 10Q111111Q实验原理:1. 制流电路电路如图1所示,图中E 为直流电源;R o 为滑线变阻箱,A 为电流表;R Z 为负载;K 为电源R ACR ACI 2Imin E?R式中N 为变阻器总圈数。
从上式可见,当电路中的E,R Z ,R 0确定后,△ I 与I 2成正比,故电流I 变小,而R O 不能太小,否则会影响电流的调节范 max围,所以只能使N 变大,由于N 大而使变阻器体积变得很大, 故N 又不能增得太多,因此经常再串一变阻器,采用二级制 流,如图3所示,其中 尺。
阻值大,作粗调用, R 20阻值小作细调用,一般R 20取R lo/10,但R IO ,R 2O 的额定电流必 须大于电路中的最大电流。
2. 分压电路分压电路如图4所示,滑线变阻器两个固定端 源E 相接,负载R Z 接滑动端C 和固定端A (或B ) 动头C 由A 端滑至B 端,负载上电压由 O 变至E , 围与变阻器的阻值无关。
当滑动头 C 在任一位置时, 的分压值U 为由实验可得不同 K 值的分压特性曲线,如图位移是一圈,因此一圈电阻的大小就决定了电流的最小改变量。
因为ER ACR Z,对R AC 微分2? R AC ,R ZI 2 R 0—?」,⑶E N越大,则细调越困难,假如负载的电流在最大时能满足细调要求,而小电流时也能满足要求,这就要 使A B 与电上,当滑 调节的范AC 两端 5R Z R AC? R Z R ACR ZR ACK R AC ER ZR BCX式中 R OR AC R BC , KR ZRT KR ACR O从曲线可以清楚看出分压电路有如下几个特点:(1) 不论 R O 的大小,负载 R Z 的电压调节范围均可从 0 (2) K 越小电压调节不均匀;(3) K 越大电压调节越均匀,因此要电压 U 在0到U max 整个范围内 均匀变化,则取 K 1 比较合适,实际 K=2那条线可近似作为直 线,故取R O 匹 即可认为电压调节已达到一般均匀的要求了。
当2(4)分母项中的R Z ,近似有UE ,经微分可得:I UR BC最小的分压量即滑动头改变一圈位置所改变的电压量,所以U 2U minR Z E 式中N 为变阻器总圈数,R ORrE?RNr(5)R Z 越小调节越不均匀。
当K 》1时(即R ZR O ),略去式(4)中的R BC ? X ,近似有UR AC R O对上式微分得u -R OR AC ,细调最小的分压值莫过于一圈对应的分压值,1时即R ZU 2R OR BCRT1略去R BCUl.C图51^10K=2K=Q.l K-u.05所示。
所以U minR o(6)R oN从上式可知,当变阻器选定后E,R 0,N 均为定值,故当K 》1时 U min 为一个常数,它表示在整个调节范围内调节的精细程度处处一样。
从调节的均匀度考虑, R o 越小越好,但R o 上的功耗也R Z将变大,因此还要考虑到功耗不能太大,则R o 不宜取得过小,取 R oZ即可兼顾两者的要求。
2与此同时应注意流过变阻器的总电流不能超过它的额定值。
若一般分压不能达到细调要求可以如图 6将两个电阻和R 2o 串联进行分压,其中大电阻作粗调,小电阻用于细调。
3. 制流电路与分压电路的差别与选择(1) 调节范围分压电路的电压调节范围大,可从O E ;而制流电路电压条件范围较小,只能从R Z Z?E E 。
RZ R o(2) 细调程度R o R Z 时,在整个调节范围内调节基本均匀,但制流电路可调范当围小;负载上的电压值小,2能调得较精细,而电压值大时调节变得很粗。
(3)功耗损耗使用同一变阻器,分压电路消耗电能比制流电路要大。
基于以上的差别,当负载电阻较大,调节 范围较宽时选分压电路;反之,当负载电阻较小,功耗较大,调节范围不太大的情况下则选用制流电 路。
若一级电路不能达到细调要求,则可采用二级制流(或二段分压)的方法以满足细调要求。
实验内容1、仔细观察电表的度盘,记录下度盘下侧的符号及数字,说明其意义?说明所用电表的最大引用误 差是什么?电流表左边有“ C19— mA 是型号,右边有“ □ E II 2”其中“”代表电表的等级,说明这电流的最大引用误差为:△ ma )= (X max 量程)X 3% =(使用的电流表量程)X % “ ^ ” 说明此电流表为磁电系仪表, “叵”说明此电流表具有n 级防外磁场及电场的作用, “―”表示此电流表的标尺位置必须水平放置电表标针指示的值才准确, “_”表示此电流表为直流电流表,不能说明这电流的最大引用误差为:△ ma = (X max 量程)X 3% =(使用的电压表量程)X % “ ”说明此电压表为磁电系仪表, “ I”表示此电压表的标尺位置必须水平放置电表标针指示的值才准确,“_”表示此电压表为直流电压表, 不能测量交流电,“叵”说明此电压表具有n 级防外磁场及电场的作用,表示此电压表没有进行绝缘强度试验。
2、制流电路特性的研究a.按电路图1-1联结电路,艮用ZX25a 电阻箱,其额定功率 P=1V y R )用io Q 滑线变阻器,实验时填 F 表的数据,实验时电流表 A 用5oomA 。
K 值R Z 大小(Q )R Z 容许电流(mA ) 最大总电流1 ma )(mA ) 电源电压E (V )1 实验时实际取3oo 1 111o实验时实际取3oo1测量交流电,表示此电流表进行绝缘强度试验电压为电压表左边有“ C31 — mV 是型号,右边有“ ° I I代表电表的等级,2KV 。
其中下变阻器绕线部分的长度I。
,以1/1 0为横坐标,电流I的纵坐标作图。
记录1。
= 140其次,测一下当电流值I在最小和最大时,C移动一小格时电流值的变化,记录k=时,I最小时△ I= , I最大时△ I=11mA,记录k=1时I最小时△ I= , I最大时△ 1=取K=1,重复上述测量并绘图。
K值l l 0130120110P1009080706050403020100 l / l 0I(mA)3738404245485357637390118160220300 1150160170180191203215225235246258269278:2873003、分压电路特性的研究a.按图1-4联结电路,R Z用ZX25a电阻箱,其额定功率为1W R用10Q滑线变阻器,电压表V用1VR R档,请计算以下数值,电路中最小总电阻R总,最大总电流I总。
R总= z_0, I总=I z+ I o, E= IR z R o总R总,K值R Z大小(Q )F Z容许电流(mA)艮容许端电压Uz(mV)最大电压L La/mV)电源电压E(V) 2202244480 ■实验时实际取10001 110001000实验时实际取10001b. 联结好电路,取好电源电压E与R Z的值,忌C取最小值,复查一次电路无误后,闭合开关K,如无异常,移动C点观察电压值是否符合设计要求。
c. 移动变阻器滑动头C,在电压从最小到最大过程中,测量11次电压值及C在标尺上的位置l,并记1、ZX21型电阻箱的示值为Q,试计算它允许的基本误差,它的额定电流值,若示值为二,段分压电路算它允许的基本误差。
当R=Q 时H (R)=(9000 X %+500X %+60X %+3X %+X %)/ ■, 3 = Q当R=Q时H (R)=(+ X %)/ 3=Q2、以下电路正确吗?若有错误说明原因,并改正之。
图a、b、c都是错误的,只有图d是正确的。
因为图a这电路虽然也能起到分压作用,但负载电阻F Z两端不能分到0伏的电压,而且当滑动变阻器的滑动触头向左边移动到尽头处,电源变成短路,这是非常危险的电路;图b这电路没有分压作用;图c这电路没有制流作用;正确的电路图如下图K值l0102030405060708090100110120130l 0 l / l 02U(V)025681151652102703303904605506507608801000012254565851101401802302903805207521000 F变阻器绕线部分的长度丨0,以l/l 0为横坐标,电压U的纵坐标作图。
记录10=140其次,测一下当电压值U在最小和最大时,C移动一小格时电压值的变化,记录K=2时U最小时△ U=, U最大时△ U= 18mV记录K= 时U最小时△ U=, U最大时△ U= 35mV 取K=,重复上述测量并绘图。
思考题ZX21 (1)W 型电阻箱规格档100001000100101等级H I_[ HF Z分析:从这制流电路特性曲线图中可以看出,实验结果与实验原理的曲线非常一致,也就是说K 越大电流的调节范围越小;K> 1时,曲线趋近直线,线上每点的斜率变化越平缓,说明调节线性较好,这种情况就是我们使用滑线变阻器所需要的效果,所以实验时选择仪器时可以考虑的重要条件;K值较小(K=时,X接近0时电流变化很大,细调程度较差,遇到这种情况不方便调节电流,我们选择仪器时要避免这种情况。