要目時(shí)政要聞工業(yè)和信息化部成立李毅中任部長

PAGEPAGE4基礎(chǔ)電路實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)?zāi)康恼莆辗謮浩骱拖蘖髌鞯男阅?、特點(diǎn)和使用方法。掌握分壓電路和制流電路的聯(lián)接方法及其作用。了解分壓電阻和限流電阻的調(diào)節(jié)特性，知道應(yīng)如何兼顧負(fù)載和電源的要求來選擇分壓電阻和限流電阻的規(guī)格。測繪變阻器的分壓特性曲線和制流特性曲線。了解直流電源、電阻箱、電壓表、電流表、滑線變阻器的使用。二、實(shí)驗(yàn)儀器直流穩(wěn)壓電源、電壓表、電流表、電阻箱、滑線變阻器（二個(gè)）三、實(shí)驗(yàn)原理1、制流電路電路如圖1所示，將滑線變阻器R0滑動(dòng)頭C和任一固定端串聯(lián)在在電路中，作為一個(gè)可變電阻，移動(dòng)滑動(dòng)頭的位置可以連續(xù)改變AC之間的電阻RAC，從而改變整個(gè)電路的電流I，（1）當(dāng)C滑至A點(diǎn)RAC＝0，，負(fù)載處Umax=E；當(dāng)C滑至B點(diǎn)RAC＝R0，，負(fù)載處；；電壓調(diào)壓范圍：相應(yīng)的電流變化為：一般情況下負(fù)載RZ中的電流為（2）式中，。圖2表示不同K值的制流特性曲線，從曲線可以清楚地看到制流電路有以下幾個(gè)特點(diǎn)：K越大電流細(xì)調(diào)范圍越??；K≥1時(shí)調(diào)節(jié)的線性較好；K較小時(shí)（即R0>>RZ），X接近1時(shí)電流變化很大，細(xì)調(diào)程度較差；不論R0大小如何，負(fù)載RZ上通過的電流都不可能為零制流電路的電流是靠滑線電阻位移動(dòng)來改變的最少位移是一圈，因此一圈電阻ΔR0的大小就決定了電流的最小改變量。因?yàn)閷AC微分（3）從上式可見，當(dāng)電路中的E、RZ、R0確定后，ΔI與I2成正，故電流越大，則細(xì)調(diào)越困難，假如負(fù)載的電流在最大時(shí)能滿足細(xì)調(diào)要求，而小電流時(shí)也能滿足要求，這就要變小，而R0不能太小，否則會影響電流的細(xì)調(diào)范圍，所以只能使N變大，由于N大而使變阻器體積變得很大，故N又不能增得太多，因此常再串一變阻器，采用二級制流，如圖3所示，其中R10阻值大，作粗調(diào)用，R20阻值小作細(xì)調(diào)用，一般R20取R10／10，但R10、R20的額定電流必須大于Imax。2、分壓電路分壓電路如圖4所示，滑線變阻器兩個(gè)固定端A、B與電源E相接，負(fù)載RZ接滑動(dòng)端C和固定端A（或B）上，當(dāng)滑動(dòng)頭C由A端滑至B端，負(fù)載上電壓由0變至E，調(diào)節(jié)的范圍與變阻器的阻值無關(guān)。當(dāng)滑動(dòng)頭C在任一位置時(shí)，AC兩端的分壓值U為（4）式中，，。由實(shí)驗(yàn)可得不同K值的分壓特性曲線如圖5所示。從曲線可以清楚看出分壓電路有如下幾個(gè)特點(diǎn)：不論R0的大小，負(fù)載RZ的電壓調(diào)節(jié)范圍均可從0→E；K越小電壓調(diào)節(jié)越不均勻；K越大電壓調(diào)節(jié)越均勻，因此要電壓U在0到Umax整個(gè)范圍內(nèi)均勻變化，則取K＞1比較合適，實(shí)際K＝2那條線可近擬作為直線，故取即可認(rèn)為電壓調(diào)節(jié)已達(dá)到一般均勻的要求了。當(dāng)K<<1時(shí)（即RZ<<R0），略去式（4）分母項(xiàng)中的RZ，近似有經(jīng)微分可得：最小的分壓量即滑動(dòng)頭改變一圈位置所改變的電壓量，所以（5）式中N為變阻器總?cè)?shù)，RZ越小調(diào)節(jié)越不均勻。當(dāng)K>>1時(shí)（即RZ>>R0），略去式（4）中RBC?X近似有對上式微分得細(xì)調(diào)最小的分壓值幕過于一圈對應(yīng)的分壓值，所以（6）從上式可知，當(dāng)變阻器選定后E、R0、N均為定值，故當(dāng)K>>1時(shí)（ΔU）min為一常數(shù)，它表示在整個(gè)調(diào)節(jié)范圍內(nèi)調(diào)節(jié)的精細(xì)程度處處一樣。從調(diào)節(jié)的均勻度考慮，R0越小越好，但R0上的功耗也將變大，因此還要考慮到功耗不能太大，則R0不宜取得過小，取R0＝RZ／2即可兼顧兩者的要求。與些同時(shí)應(yīng)注意流過變阻器的總電流不能超過它的額定值。若一般分壓不能達(dá)到細(xì)調(diào)要求可以如圖6將兩個(gè)電阻R10和R20串聯(lián)進(jìn)行分壓，其中大電阻用作粗調(diào)，小電阻用于細(xì)調(diào)。3、制流電路與分壓電路的差別與選擇調(diào)節(jié)范圍：分壓電路的電壓調(diào)節(jié)范圍大，可從0→E；而制流電路電壓調(diào)節(jié)范圍較小，只能從。細(xì)調(diào)程度：當(dāng)時(shí)，在整個(gè)調(diào)節(jié)范圍內(nèi)調(diào)節(jié)基本均勻，但制流電路可調(diào)范圍??；負(fù)載上的電壓值小，能調(diào)得較精細(xì)，而電壓值大時(shí)調(diào)節(jié)變得很粗。功率損耗：使用同一變阻器，分壓電路消耗電能比制流電路要大?；谝陨系牟顒e，當(dāng)負(fù)載電阻較大，調(diào)節(jié)范圍較寬時(shí)選分壓電路；反之，當(dāng)負(fù)載電阻較小，功耗較大，調(diào)節(jié)范圍不太大的情況下則選用制流電路。若一級電路不能達(dá)到細(xì)調(diào)要求，則可采用二級制流（或二段分壓）的方法以滿足細(xì)調(diào)要求。五、實(shí)驗(yàn)步驟（一）制流電路的特性取1KΩ的滑線變阻器C1，用電阻箱作負(fù)載，連成制流電路。選擇適當(dāng)負(fù)載，分別取K＝0.1、0.5、2，移動(dòng)滑頭C至阻值最小，調(diào)節(jié)電源，使電流表的示數(shù)為10mA，由大到小改變電流，測出滑線變阻器A—B間十個(gè)點(diǎn)對應(yīng)的電流值。作出制流特性曲線圖，分析制流電路的特點(diǎn)，并比較不同負(fù)載時(shí)的制流效果。將1KΩ和50Ω兩滑線變阻器串聯(lián)組成二級制流電路。移動(dòng)滑頭C1、C2至阻值最小，調(diào)節(jié)電源，使電流表的示數(shù)為10mA。固定C1的滑頭在中點(diǎn)，從小到大移動(dòng)C2，讀出其測量范圍；再固定C2的滑頭在中點(diǎn)，從小到大移動(dòng)C1，讀出其測量范圍。觀察并比較兩滑線變阻器在電路中的制流作用。（RL=100Ω）、分壓電路特性的研究取50Ω的滑線變阻器C2，用電阻箱作負(fù)載，連成分壓電路。選擇適當(dāng)負(fù)載，分別取K＝0.1、1、10，移動(dòng)滑頭C至阻值最大，調(diào)節(jié)電源，使電壓表的示數(shù)為7.5V，由大到小改變電壓，測出滑線變阻器A—B間十個(gè)點(diǎn)對應(yīng)的電壓值。作出分壓特性曲線圖，分析分壓電路的特點(diǎn)，并比較不同負(fù)載時(shí)的分壓效果。將1KΩ和50Ω兩滑線變阻器串聯(lián)組成二級分壓電路。移動(dòng)滑頭C1、C2至阻值最大，調(diào)節(jié)電源，使電壓表的示數(shù)為7.5V。固定C1的滑頭在中點(diǎn)，從小到大移動(dòng)C2，讀出其測量范圍；再固定C2的滑頭在中點(diǎn)，從小到大移動(dòng)C1，讀出其測量范圍。觀察并比較兩滑線變阻器在電路中的分壓作用。（RL=200Ω）六、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄1．制流電路：（取1KΩ的滑線變阻器）1234567891011K=0.1K=0.5K=22．二級制流：（負(fù)載電阻取100Ω）4．二級分壓：（負(fù)載電阻取200Ω）測量范圍1KΩ50Ω測量范圍1KΩ50Ω3．分壓電路：（取50Ω的滑線變阻器）1234567891011K=0.1K=1K=10*實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問題電源輸出不穩(wěn)定，大部分不容易調(diào)到10mA。要求一定用坐標(biāo)紙作圖。二級制流和二級分壓時(shí)，要注意是調(diào)50或調(diào)