工藝技術(shù)_電路的設(shè)計與連接問題

電路的設(shè)計與連接問題 李昌富 1 電路的設(shè)計 2 儀器的選用 3 實驗數(shù)據(jù)的圖像處理 4 實物圖連接 5 例題分析 目錄 1 電路的設(shè)計 伏安法測電阻時電流表接法選擇 Rv Rx Rx RA時 電流表外接 Rv Rx Rx RA時 電流表內(nèi)接 Rv Rx Rx RA時 內(nèi)外接法一樣 供電電路中滑動變阻器連接方式的選擇 從減小電能損耗和接線簡便的角度考慮 通常選用限流接法 但在下列情況下必須選擇分壓接法 a 用限流接法時 電路中最小電流超過用電器電電流 b 用電器電阻遠(yuǎn)大于滑動變阻器全值電阻 c 要求電壓從零開始可連續(xù)變化 2 儀器的選用 應(yīng)考慮三方面因素 安全因素 誤差因素 便于操作 選擇儀器的步驟一般是 根據(jù)實驗要求設(shè)計合理的實驗電路 根據(jù)電路選擇滑動變阻器 選定電源 估算電路中電流和電壓可能達(dá)到的最大值 以此為依據(jù) 選擇電壓表和電流表以及所用的量程 原則是電路中待測量的最大值不超過但盡量接近相應(yīng)電表的量程 如有不合要求的地方 應(yīng)考慮接用其他電源或器材 有時需反復(fù)推敲 才能確定最佳選擇方案 3 實驗數(shù)據(jù)的圖像處理 坐標(biāo)軸上的標(biāo)度選取要合適 要使數(shù)據(jù)中的可靠數(shù)字在圖中也是可靠的 盡量使圖線充滿整個坐標(biāo)紙 不宜太短太小 處在整個坐標(biāo)紙的某一角落中 要使圖線通過盡可能多的點 不在圖線上的點均勻分布在直線兩側(cè) 起到正 負(fù)誤差相抵消的作用 4 實物圖連接 一般先從電源正極開始 到電鍵 再到滑動變阻器等 按順序以單線連接方式將主電路中要串聯(lián)元件依次串聯(lián)起來 其次將要并聯(lián)的元件再并聯(lián)到電路中去 連接完畢 應(yīng)進(jìn)行檢查 檢查電路也應(yīng)按照連接的方法和順序 例1 有一個電阻Rx 其中阻值大約在40 50 之間 現(xiàn)在進(jìn)一步要測量其電阻 手邊現(xiàn)有器材如下 電源E 電動勢12V 內(nèi)阻為0 5 電壓表 0 3 15V 內(nèi)阻約10K 電流表 0 0 6 3A 內(nèi)阻約1 滑動變阻器R1 阻值0 10 額定電流2A 滑動變阻器R2 阻值0 1700 額定電流0 3A 電鍵K和導(dǎo)線若干 電壓表的量程應(yīng)選 電流表的量程應(yīng)選 滑動變阻器應(yīng)選用 請畫出實驗電路圖 連接實物圖 并說明滑動變阻器觸頭在電鍵閉合前處的位置 分析與解答 滑動變阻器選用R1并采用分壓電路較合適 若選用R2由于它的阻值太大 調(diào)節(jié)滑動變阻器控制電路的電流或電壓不方便 電源電動勢為12V 由于采用分壓電路 RX兩端電壓最大可達(dá)12V 故伏特表量程應(yīng)選0 15V 電路中最大電流Im 0 3A 電流表量程應(yīng)選0 0 6A Rx Rv 采用電流表外接法 如下圖 例1題的實物連接 Rx 要測定一個5左右的電阻 手頭備有的器材有幾種 A 電池組 E 3V r 1 B 電流表 量程0 3A 內(nèi)阻0 0125 C 電流表 量程0 0 6A 內(nèi)阻0 125 D 電壓表 量程0 3V 內(nèi)阻3 E 電壓表 量程0 15V 電阻15k F 滑動變阻器 最大值20 限制電流1A G 滑動變阻器 最大值2000 限流0 3A H 電鍵 導(dǎo)線若干 試選定一個較合宜的實驗方案 把選用器材代號寫在括號內(nèi) 并畫出原理圖 同時把所附實物圖用線連成所確定的實驗電路來 例2 解析 1 估計電流 電流表宜選C項 2 根據(jù)電源電壓為3V電壓表選D項 3 經(jīng)檢驗C D應(yīng)用外接法 或者由判定宜用外接法 4 滑動變阻器F為20 是Rx的4倍 用作限流已滿足需要 故取F項 說明 本題變阻器用G理論上也可 但大約二三十歐即可使線路電流從0 1調(diào)到0 6A G阻值過大 可用部分較短 可操作性較差 故而不用 5 實驗原理圖如下 例2電路實物