實驗報告：制流電路與分壓電路

實驗報告舉例 PAGE4 電子信息與機(jī)電工程學(xué)院普通物理實驗課實驗報告 級物理(1)班B2組實驗日期 姓名:學(xué)號25號老師評定 實驗題目：制流電路與分壓電路實驗?zāi)康模?.了解基本儀器的性能和使用方法；2.掌握制流與分壓兩種電路的聯(lián)結(jié)方法、性能和特點，學(xué)習(xí)檢查電路故障的一般方法；3.熟悉電磁學(xué)實驗的操作規(guī)程和安全知識。實驗儀器毫安表伏特表直流電源滑線變阻器電阻箱型號C19－mAC31－mVDH1718CBX7－11ZX21a規(guī)格1000mA1000mV0－30V5A10Ω111111Ω實驗原理：制流電路圖1電路如圖1所示，圖中E為直流電源；為滑線變阻箱，A為電流表；為負(fù)載；K為電源開關(guān)。它是將滑線變阻器的滑動頭C和任一固定端（如A端）串聯(lián)在電路中，作為一個可變電阻，移動滑動頭的位置可以連續(xù)改變AC之間的電阻，從而改變整個電路的電流I，圖1A(1)當(dāng)C滑至A點，負(fù)載處；當(dāng)C滑至B點，，電壓調(diào)節(jié)范圍：圖2相應(yīng)的電流變化為圖2一般情況下負(fù)載中的電流為，(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特點：K越大電流調(diào)節(jié)范圍越??；時調(diào)節(jié)的線性較好；K較小時（即），X接近O時電流變化很大，細(xì)調(diào)程度較差；圖3不論大小如何，負(fù)載上通過的電流都不可能為零。圖3細(xì)調(diào)范圍的確定：制流電路的電流是靠滑線電阻滑動端位置移動來改變的，最少位移是一圈，因此一圈電阻的大小就決定了電流的最小改變量。因為，對微分，，(3)圖4式中N為變阻器總?cè)?shù)。從上式可見，當(dāng)電路中的確定后，ΔI與成正比，故電流越大，則細(xì)調(diào)越困難，假如負(fù)載的電流在最大時能滿足細(xì)調(diào)要求，而小電流時也能滿足要求，這就要使變小，而不能太小，否則會影響電流的調(diào)節(jié)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，因此經(jīng)常再串一變阻器，采用二級制流，如圖3所示，其中阻值大，作粗調(diào)用，阻值小作細(xì)調(diào)用，一般取，但的額定電流必須大于電路中的最大電流。圖4分壓電路分壓電路如圖4所示，滑線變阻器兩個固定端A、B與電源E相接，負(fù)載接滑動端C和固定端A（或B）上，當(dāng)滑動頭C由A端滑至B端，負(fù)載上電壓由O變至E，調(diào)節(jié)的范圍與變阻器的阻值無關(guān)。當(dāng)滑動頭C在任一位置時，AC兩端的分壓值U為由實驗可得不同K值的分壓特性曲線，如圖5所示。圖5(4)圖5式中從曲線可以清楚看出分壓電路有如下幾個特點：（1）不論的大小，負(fù)載的電壓調(diào)節(jié)范圍均可從；（2）K越小電壓調(diào)節(jié)不均勻；（3）K越大電壓調(diào)節(jié)越均勻，因此要電壓U在0到整個范圍內(nèi)均勻變化，則取比較合適，實際K=2那條線可近似作為直線，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)時略去（4）分母項中的，近似有，經(jīng)微分可得：最小的分壓量即滑動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)，越小調(diào)節(jié)越不均勻。圖6當(dāng)K》1時（即），略去式（4）中的，近似有，對上式微分得，細(xì)調(diào)最小的分壓值莫過于一圈對應(yīng)的分壓值，所以圖6(6)從上式可知，當(dāng)變阻器選定后均為定值，故當(dāng)K》1時為一個常數(shù)，它表示在整個調(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，越小越好，但上的功耗也將變大，因此還要考慮到功耗不能太大，則不宜取得過小，取即可兼顧兩者的要求。與此同時應(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I/mAI/mAl/l0分析：從這制流電路特性曲線圖中可以看出，實驗結(jié)果與實驗原理的曲線非常一致，也就是說K越大電流的調(diào)節(jié)范圍越小；K≥1時，曲線趨近直線，線上每點的斜率變化越平緩，說明調(diào)節(jié)線性較好，這種情況就是我們使用滑線變阻器所需要的效果，所以實驗時選擇儀器時可以考慮的重要條件；K值較小(K=0.1)時，X接近0時電流變化很大，細(xì)調(diào)程度較差，遇到這種情況不方便調(diào)節(jié)電流，我們選擇儀器時要避免這種情況。U/mVU/mVl/l0分析：從這分壓電路特性曲線圖中可以看出，實驗結(jié)果與實驗原理的曲線非常一致，也就是說不輪K的大小，負(fù)載RZ的電壓調(diào)節(jié)范圍均為0－E；K值越小(K=0.1)時，電壓調(diào)節(jié)越不均勻，遇到這種情況不方便調(diào)節(jié)電壓，我們選擇儀器時要避免這種情況；K值越大電壓調(diào)節(jié)越均勻，因此要電壓U在0