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1、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：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。实验仪器亳安表伏特表直流电源滑线变阻器电阻箱型号C19-mAC31-mVDH1718CBX7-11ZX25a规格1000mAlOOOmV0-30V5A1()。111111Q实验原理:1.制流电路电路如图1所示，图中E为直流电源：心为滑线变阻箱，为电流表；Rz为负载：K为电源开关。它是将滑线变阻器的滑动头C和任一固左端（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Rac从而改
2、变整个电路的电流I,Rz+RACF当C滑至A点/=负载处U“=E；RzmaxF当C滑至B点Rac=RZmin=-Kz+相应的电流变化为E-兀一般情况下负载中的电流为ERz+%R=Rz|Rac一K+XRq式中K=陛,X=业.图2表示不冋K值的制流特性曲线，从曲线可以淸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时调节的线性较好；（3）K较小时（即/?0/?z）,X接近0时电流变化很大，细调程度较差:（4）不论R（）大小如何，负载上通过的电流都不可能为零。细调范国的确定：制流电路的电流是靠滑线电阻滑动端位置移动来改变的，最少位移是一圈，因此一圈电阻的大小就决左了电流的最小
3、改变量。因为亠=二7%(Rac+Rz)MLn哙収哙善,vcTI尽图4式中N为变阻器总圈数。从上式可见，当电路中的ERjR。确立后，41与厂成正比，故电流越大，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/|n|变小，而&）不能太小，否则会影响电流的调节范用，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/?“）阻值大，作粗调用，尺2。阻值小作细调用，一般心。取&（/1，但&0.心）的额立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，滑线变阻器两个固泄端A、B
4、与电源E相接，负载心接滑动端C和固泄端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,调右的范国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为由实验可得不同K值的分压特性曲线，如图5所示。KRacEU,RzRac_R：C+Rz+RCRz+RrcXRz+RaC式中R厂+际点=字点=乎傀Kq从曲线可以淸楚看岀分压电路有如下几个特点：（1）不论&）的大小，负载/?z的电压调节范围均可从0tE：（2K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到匕疵整个范围内均匀变化，则取K1比较合适，实际K二2那条线可近似作为直线，故取R（、写即可认为电压调节已达
5、到一般均匀的要求了。当&），略去式（4）中的X,近似有t/=E,对上式Rq图6F微分得U=血心细调最小的分压值莫过于一圈对应的分压值，所以R（叽心他N从上式可知，当变阻器选泄后E%N均为泄值，故当K1时（A）min为一个常数，它表示在整个调盯范由内调肖的精细程度处处一样。从调节的均匀度考虑，&）越小越好，但心上的功耗也将变大，因此还要考虑到功耗不能太大，则不宜取得过小，取心=即可兼顾两者的要求。与此同时应注意流过变阻器的总电流不能超过它的额立值。若一般分压不能达到细调要求可以如图6将两个电阻和尺20串联进行分压，其中大电阻作粗调.小电阻用于细调。制流电路与分压电路的差别与选择调节范围分压电路的
6、电压调节范围大，可从OtE；而制流电路电压条件范用较小，只能从EtERz+R0细调程度R()时，在整个调节范用内调廿基本均匀，但制流电路可调范当国小；负载上的电压值小，能调得较精细，而电压值大时调肖变得很粗。(1) 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，调卩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7,说明兀总义？说明所用电表的最大引用误差是什么？电流表左边有C
7、19一mA”是型号，右边有“1.00回”其中“1.0”代表电表的等级，说明这电流的最大引用误差为：ma_(Xnm量程)X3%=(使用的电流表量程)X1.0%,“0”说明此电流表为磁电系仪表，“回”说明此电流表具有II级防外磁场及电场的作用，“LT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.不能测量交流电，“M”表示此电流表进行绝缘强度试验电压为2KV。电压表左边有“C31mV”是型号，右边有0.50代表电表的等级，说明这电流的最大引用误差为：量程)Xa%=(使用的电压表量程)xo.5%,“0”说明此电压表为磁电系仪表，“L1”表示此电压表的标尺位巻必须水
8、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,“回”说明此电压表具有I【级防外磁场及电场的作用，“丫了”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，Rz用ZX25a电阻箱，其额定功率为1W,心用10Q滑线变阻器，请计算以下数值后，确左电流表A用500mA档亳安表，EWRzInwc。制流电路特性的研究计算公式P=I；RZ.E=I总XRq下表数据。K值Rz大小(Q)Rz容许电流Iz(mA)最大总电流I.ttmax(mA)电源电压E(V)011000实验时取3000.3110316实验时取30003b.移动变阻器滑动头C,在电流从最小
9、到最大过程中，测量11次电流值及C在标尺上的位宜/,并记下变阻器绕线部分的长度4以)为横坐标，电流I的纵坐标作图。记录/o=140mmK值1园1301201101009080706050403020100/$1.0000.9290.8570.7860.7140.64305710.5000.4290.3570.2860.2140.1430.0710.0000.1I(mA)3841454953576472809111012815821930011531581641711791871982062162282382512652843003分压电路特性的研究RRa.分压电路特性的研究计算公式Rgi=匚；
10、，I总=Iz+Io,E=I总RsP=ER以下Rz+RQ数值，电路中最小总电阻R总，最大总电流1总oK值Rz大小(Q)Rz容许电流Iz(mA)Rz容许端电压Uz(V)最大电压Umax(mV电源电压E(V)2202244480实验时取100010110001000实验时取10001b.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I、并记下变阻器绕线部分的长度b以)为横坐标，电压U的纵坐标作图。记录/o=140mmK值10102030405060708090100110120130i/ii00000.0710.1430.2140.2860.3570.4290.5000.5710.6430.7140.7860.8570.9291.0002U(V)05114219425232739646152659868375586099110000045811051201441651902232633224055489721000
