制流和分压电路 主讲教师: 王雷妮
引言 电路可以千变万化,但一个电路一般可以分为电源、控制和工作三个部分。 电路要根据实际要求来进行设计,例如要校准某一电压表,需选一个标准的电压表和它关联,这就是测量线路。它可以等效于一个负载,这上负载可能是容性的、感性的或简单的电阻,以RZ表示其负载。 一般地,往往要求负载电流值I和电压U在一定的范围内变化,这就要求有一个合适的电源。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。控制元件主要使用变阻器或电阻箱。
目 录 实验目的 实验原理及仪器 实验内容 数据处理 思 考 题 注意事项
实验目的 1、了解电学基本仪器的性能和使用方法; 2、掌握制流和分压电路的连接方法、性能和特点 ; 光栅衍射 1、了解电学基本仪器的性能和使用方法; 2、掌握制流和分压电路的连接方法、性能和特点 ; 3、学习检查电路故障的一般方法和电磁学的操作规程和安全知识。 4、掌握对实验结果的一般分析方法。
实验原理及仪器 1、制流电路
实验原理及仪器 如图,有 当滑动端C移至A点时 负载RZ处,有 当滑动端C移至B点时 负载RZ处,有
实验原理及仪器 相应的电流调节范围: 引入两个参数: 负载中电流可以表示为
实验原理及仪器 (1)实验方法分析 制流电路特性曲线图
实验原理及仪器 (2)理论方法分析。 可以通过数学方法,求偏导数,分析变量之间的关系。如
实验原理及仪器 2、分压电路
实验原理及仪器 如图,负载RZ处,有 由上可知,当滑动端C从A移至B时,负载RZ上电压由0变化至E,调节的范围与电阻器的阻值无关。
实验原理及仪器 (1)实验方法分析 分压电路特性曲线图
实验原理及仪器 (2)理论方法分析。 可以通过数学方法,求偏导数,分析变量之间的关系。如
实验原理及仪器 实验桌 学生按号就座
实验原理及仪器 电压表和电流表 电压表和电流表的最大允许误差决定于它们的准确度等级。若电压表、电流表的准确度等级分别是aU和和aI ,则有: 电压表的最大允许误差为 电流表的最大允许误差为 其中,Um是电压表的量限程,Im是电流表的量程。
直流电流表 注意估读
实验原理及仪器 直流电源 电源输出模式按键 CH1/CH3选择开关 调流旋钮 CH2/CH4选择开关 C.V./C.A.指示灯 调压旋钮 电源输出开关 接地端 负极接线端 正极接线端 电源开关
实验原理及仪器 滑线变阻器 单刀单掷开关 可变电阻箱
实验内容 1、制流电路测量 2、分压电路测量
实验内容 1、制流电路测量 (1)按照“走线合理、操作方便、易于观测、实验安全”的原则布置仪器,并按图接好线路(电路图也可自行设计)。 注意:连接电路时,电源应该始终关闭,开关则处于断开位置。
实验内容 (2)测量准备。直流电源应首先旋至输出最低位置。根据实验要求,把滑线变阻器滑块调至使RAC=0Ω即最小值。按要求调节好电压表和电流表量程。检查电表指针是否对零,否则校准至零。 (3)选定K值,从电阻箱上调节出相应地RZ值。逐渐增大电源电压,直至调节出最大电流Imax。 (4)移动滑块,改变X值,记录相应的电流I。 (5)重复步骤(2)-(4),直至完成实验要求的测量数据。 (6)指导老师检查数据合格且签字认可,方可整理仪器,使仪器复位。否则,继续实验,直至数据合格。
实验内容 2、分压电路测量 (1)按照“走线合理、操作方便、易于观测、实验安全”的原则布置仪器,并按图接好线路(电路图也可自行设计)。 注意:连接电路时,电源应该始终关闭,开关则处于断开位置。
实验内容 (2)测量准备。直流电源应首先旋至输出最低位置。根据实验要求,把滑线变阻器滑块调至使RAC=R0即最大值。按要求调节好电压表和电流表量程。检查电表指针是否对零,否则校准至零。 (3)选定K值,从电阻箱上调节出相应地RZ值。逐渐增大电源电压,直至调节出最大电压Umax。 (4)移动滑块,改变X值,记录相应的电流I。 (5)重复步骤(2)-(4),直至完成实验要求的测量数据。 (6)指导老师检查数据合格且签字认可,方可整理仪器,使仪器复位。否则,继续实验,直至数据合格。
实验数据和处理 1.实验条件 500 Ω 100 12 mA 12 V 注意:电表内阻可以自行用万用表测量。
实验数据和处理 2.制流电路测量数据
实验数据和处理 3.分压电路测量数据
思考题 1、测量过程中,电表内阻对实验结果有什么影响? 2、如何设计多级制流和多级分压电路? 3、实验中有哪些影响测量准确度的因素?
注意事项 1.连接电路时,电源应该始终关闭,开关则处于断开位置。 2.闭合开关之前,应仔细检查电路连线是否正确无误。特别要注意电表正负极不能接反,不能短路。 3.实验过程中,如果需要改变电表量程,应当先断开电路。 4.开始测量前,应当使电源电压处于最小(为零),然后逐渐增大,调节到合适大小,以免电压突然过大损坏仪器。 5.直流稳定电源的调流旋钮要始终处于稳压状态。