分壓與限流的研究實驗報告

1、分壓與限流的研究實驗報告日期:分壓與限流的研究實驗報告【實驗目的】1 .熟悉分壓電路和限流電流，并比較分壓電路和限流電路的性能；2. 研究滑線變阻器的有關參數(shù)；【實驗原理】a KO b1. 分壓電路如圖(1 )所示，滑動觸頭P從a移動到b,電阻箱的電阻為R,由于調(diào)解滑動 變阻器，電路中總電阻發(fā)生變化，使電阻箱R的電壓也發(fā)生變化，即電壓表的示 數(shù)有變化，設電路的電源電動勢為E,忽略電源的內(nèi)阻，由歐姆定律可得出變阻器兩端的電壓的計算公式，推導過程如下：(1)電路中總電阻為：R R1根據(jù)歐姆定律得電路中總電流為：所以在此根據(jù)歐姆定律得出電阻箱的電壓為:ERRR(Ri R2) RIR2又因為滑動變阻器

2、的最大電阻為 RoR1 R2帶入(3)式,并化簡可得:(4)ERR2Ro R| RRo Ri(6)聯(lián)立(4)、(5),消去R , R,可得:XYE丫Y2所以:XY2X 丫 丫2(7)由式(7)可知，當X 一定時，U/E與Y值存在一定的函數(shù)關系，可以多測幾組數(shù)據(jù)2.限流電路如圖2所示，滑動觸頭P移動到a,負載電阻R上的電壓最大，為電源電壓 E,相應的電流此時也是最大的，由歐姆定律可得此時電路中的最大電流為l EI maxR在滑動觸頭不在a或者b位置時，電路中的電流大小為：得出函數(shù)圖像，分析分壓電路的性能。(8)I旦R R1(9 )聯(lián)立式(5)、(8)、( 9 ),消去E, R, Ri，并化簡整理

3、可得:I1 max(10)由(1 0)式可得：當X定時,l/lmax與丫值存在一定的函數(shù)關系,同樣,多測幾組數(shù)據(jù)，畫出兩者的函數(shù)圖象，分析限流電路的性能?！緦嶒瀮x器】穩(wěn)壓電源、電流表、電壓表、滑動變阻器Ro (03 700Q )、變阻箱R(099999 Q)、開關、導線【實驗步驟】一、分壓電路性能的研究1. 找到所用的實驗器材，并檢查是否損壞；2. 按圖(1所示電路圖連接好電路，打開穩(wěn)壓電源開關，并調(diào)節(jié)使電源電壓E為 3V;3. 選擇不同的X值，并根據(jù)不同的X值選擇好變阻箱的阻值，然后設計實驗數(shù)據(jù)表格1,以便記錄數(shù)據(jù)；4. 撥動滑動變阻器的滑動觸頭P,分別置于不同的位置，從而確定好 丫值；5.

4、 讀取并記錄每次位置的電壓值；6 .實驗結(jié)束后，將不用到的儀器歸回原位置。二、限流電路性能的研究1. 按圖(1)所示電路圖連接好電路，打開穩(wěn)壓電源開關，并調(diào)節(jié)使電源電壓E為4V;2. 選擇不同的X值,并根據(jù)不同的X值選擇好變阻箱的阻值，然后設計實驗數(shù)據(jù) 表格2,以便記錄數(shù)據(jù)；3. 撥動滑動變阻器的滑動觸頭P,分別置于不同的位置，從而確定好丫值；4讀取并記錄每次位置的電流值；5.實驗結(jié)束后，將不用到的儀器歸回原位置。五實驗數(shù)據(jù)及處理一、分壓電路性能的研究E=3V，電壓表的量程為03 V(1) X=0 .01 (滑動變阻器R 0=37 0 0Q,變阻箱 R=37Q )Y0.0000 .1 0 00

5、.2000.3000.4000.5000.6 0 00 .7000.80 00.9001.000U(v)0. 0 000.0 1 00. 02 60. 0300.0440. 0 500 . 0 700. 1 000 .2222.9263.000U/E0.0 0 00.0030 . 0 090 .0100 . 0 150. 01 70 .0230. 03 30.0740.9 7 51. 000(2) X= 0. 1(滑動變阻器R = 3 7 0 OQ,變阻箱R =370Q )Y0.00 00. 1000 .2 0 00.3000. 4 000.50 00 . 6 000.7000. 8 000.

6、90 01. 0 00U (v)0 .0 000.0200. 1100. 1440. 1820 .2460.3120. 4 5 00. 7 982.9343. 0 00U/E0. 0 000 .0070. 0370 . 0 480. 0 610.0820.10 40 .1500. 2660. 9 781 .000(3) X=0. 5 (滑動變阻器 F0o= 3700 Q ,變阻箱 R= 1850 Q)Y0. 0000. 10 00.2000. 3000. 4000 . 5 000. 60 00.7 0 00 .8000.9001. 0 00U(v)0. 0 000. 05 00. 1 5 20

7、 . 2180 .5540. 7501.0001.3 001.8522. 9 463. 000U/E0.00 00 . 0 170. 0510.07 30. 1 8 50 .2500 .3330.4 330 .6170 .9821.0 0 0(4)X =1(滑動變阻器 Ro =370 0 Q,變阻箱R =3 700Q)Y0.0000.1000.2000. 3 000.4000. 50 00.60 00. 7 000. 8 000.9001.000U(v)0.0 000.0520. 3 040 .5020. 6520.8001. 1 241. 4 061.9242.95 83. 000U/E0.

8、0000.0170. 1010 .1670. 2 170. 2670. 37 50 . 4 690.64 10.98 61. 0 00（5） X=2（滑動變阻器R）=3700Q，變阻箱R =7 4 OOQ ）Y0.0 0 00.1000. 20 00.3000.4 0 00.5000. 60 00 . 7 000.8000. 9001.0 0 0U（V）0.0000.0250 .3260.5 2 60.7080. 85 61.1 001.4561.9542. 96 03.000U/E0.0000. 0080.1 0 90. 1 750. 2 360 . 2 850. 36 70. 4 850

9、.6510. 98 71. 0 00(6) X= 4 (滑動變阻器 Ro =37 OOQ ,變阻箱R = 1 48 0 OQ)Y0 . 0000.1000.2 0 00.30 00. 4 000.5 0 00.6000.7000 .8000. 9001. 0 00U(v)0.0000.0520 . 3 520. 5 540.7520. 95 61.2241.6362. 1522.9723 .0 00U/E0.0000 .0170 .11 70.1 8 50 .2 5 10. 3190. 4 0 80. 5 4 50 .7170.9911 . 00 0(7)X =10 (滑動變阻器R 0=370

10、0Q，變阻箱 R= 37 OOOQ)丫0.0 000 .1000.2000.30 00.4000.5000.6000.7 000.8 000 . 9 0 01.0 0 0U(v)0.0000. 05 40. 3 3 20.5 5 40 .7 0 20.9 4 61.2 001.5 6 62.05 22. 96 83.00 0U/E0 .0000 .0180. 1 1 10. 1850. 2340. 31 50.40 00. 5220.6840. 98 91.000U/E與丫的關系作圖，如下所示:E =4.0V(1) X=0.01 (滑動變阻器 R°= 3 700 Q ,變阻箱 R=3

11、7Q)Y0.00 00. 1 0 00. 2 000.3000.4000. 50 00 .6 000.70 00. 8000.9001.0 0 0l(mA)103.005 0.50 06.8 0 04.0002. 60 02 .0001.6201 .4 01.2 0 00. 9201. 0 0、限流電路的研究0001 .0 oo0. 4 90o.o6 60.0 7 90.3820.5 o 0o . 62 30. 7000. 7 410. 6 57o. 833(2)X=0.1(滑動變阻器 Ro = 3 7 OOQ,變阻箱R =37 OQ )Y0.0 o 00.1 oo0.2 oo0.300o .

12、 4000. 5000. 6 000 .70o0 . 80o0.9 o 01.000I ( mA)1o. 8009. 25 o4 . 4003. 0o 02.2001.8001. 6 001. 2001. 1 500.8801. o 001 . o000. 8560.4760.6820.73 30. 8 18o .8890. 7 50o. 95 8o .7651.136(3 ) X=0.5 (滑動變阻器 Ro= 3700 Q，變阻箱R =1850Q)Y0. 0 ooo .100o . 2 0o0.300o.400o . 5000.6o00.700o .8 o0o. 9001.000I( A)2

13、 .1552.1001.6521.4 2 51. 2 051 .o 5oo .9 500 . 85oo .80o0. 6 800.7001.0000.9740.7 8 7o .8630.84 60.871o .9 o5o .8950.9 4 1o .8501. 029(4 ) X=1 (滑動變阻器F0=3 7O 0Q,變阻箱R =3 700Q)Y0. 0 000.1000.2000. 3 000. 4 000.5000. 6 000 .7 000. 8000. 9 001. 000I(A )1.1001 .0 5 00.95 00.8500 . 8 000.70 00 .6 590.6250.

14、 5990. 5 000. 5 501 .0000. 9 550 .9050.8 950.9410 . 8750.9 4 10. 9 480.9580. 8351.100(5 )X=2(滑動變阻器R)=3 700 Q，變阻箱R =7 400 Q)Y0. 0 000.10 00.2000 .3 000. 4000.5000.6000.7000 .8000. 9001 .0 00I (A)0. 5 800 . 5 5 00. 5 000.4550 . 4500.4250.40 00. 3 590. 3 550 . 3 500 .3501. 0 000. 9 480. 90 90.9100.9 8

15、90.9440 .9410.89 80. 9890.9 861. 0 00(6 )X=4(滑動變阻器R 0=3 7 00Q ,變阻箱 R= 1480 0 Q )Y0. 0 000.1000.2000.3000. 4000. 5 000 .6000.7 0 00.8000. 9001 .000I (A)0.2650.2600. 2 550 . 25 00.2490 . 2470.2450.2400. 2350.2 250.2251.0 O 0O. 9810. 981O. 98O .996O .9 90. 99O .980. 9 790.9571 . OO22OO 0(7 ) X =1 0(滑動變

16、阻器 R)=3700Q ,變阻箱 R =3 700 OQ )Y0. 0000.1 O 00. 2 000.30 O0. 4 0O0.5000. 6O0O .7000.80 O0.9 O 01 . 00OI (A)O . 1300. 1 2 50.1200.115O .1 100.105O .10O0.10 O0. 1 000.10 O0.1 OO1. 0O 00.9620. 9 600.95 80. 9 570.9 550.9521.0 O 01.0 O 01 .0001 . OO0【思考與討論】 分壓電路和限流電路性能的分析1.分壓電路中，要使電壓從0到V0整個范圍均勻變化，取x>1比較合適，