大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課件

1、 大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)主講教師 劉玉富2008年1月 大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)主講教師 劉玉富第四章 電磁學(xué)實(shí)驗(yàn) 第一部分 基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)第二部分 提高性實(shí)驗(yàn) 2008-1天津職業(yè)技術(shù)師范學(xué)院 第四章 電磁學(xué)實(shí)驗(yàn) 2008-1天第一部分 基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)二十三 線性及非線性電阻伏安特性曲線的測(cè)繪實(shí)驗(yàn)二十四 萬(wàn)用電表的使用實(shí)驗(yàn)二十五 用惠斯通電橋測(cè)電阻實(shí)驗(yàn)二十六 電子示波器的使用實(shí)驗(yàn)二十八 用線式電位差計(jì)測(cè)電池的電動(dòng)勢(shì) 實(shí)驗(yàn)二十九 電表的改裝和校正2008-1天津職業(yè)技術(shù)師范學(xué)院 第一部分 基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)二十三 線性及非線性電阻伏安特性曲線實(shí)驗(yàn)二十三 線性及非線性電阻伏安特性曲線的測(cè)繪【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹俊緦?shí)驗(yàn)儀器】【實(shí)驗(yàn)原理】

2、 【實(shí)驗(yàn)步驟】【注意事項(xiàng)】 【數(shù)據(jù)記錄】【思考題】 2008-1天津職業(yè)技術(shù)師范學(xué)院 實(shí)驗(yàn)二十三 線性及非線性電阻伏安特性曲線的測(cè)繪【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹俊緦?shí)驗(yàn)?zāi)康摹?.熟悉電學(xué)常用儀器的基本技術(shù)指標(biāo)，掌握其使用方法。2.訓(xùn)練用回路接法看圖接線。3.學(xué)習(xí)測(cè)繪線性電阻和非線性電阻的伏安特性曲線。2008-1天津職業(yè)技術(shù)師范學(xué)院 【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?008-1天津職業(yè)技術(shù)師范學(xué)院 【實(shí)驗(yàn)儀器】 直流電壓表直流電流表滑線變阻器電阻箱直流穩(wěn)壓電源二極管開關(guān)及導(dǎo)線等 2008-1天津職業(yè)技術(shù)師范學(xué)院 【實(shí)驗(yàn)儀器】 直流電壓表2008-1天津職業(yè)技術(shù)師范學(xué)院 直流電壓表它的主要技術(shù)指標(biāo)有：量程：即指針偏轉(zhuǎn)滿刻度時(shí)的電壓值

3、。直流電壓表分為伏特表、毫伏表等，一般為多量程的。內(nèi)阻：即電表兩端間的電阻。同一電壓表的不同量程，其內(nèi)阻亦不同。但是由于各量程的每伏歐姆數(shù)都相同，所以電壓表的內(nèi)阻一般用統(tǒng)一表示。各量程的內(nèi)阻可用下式計(jì)算：內(nèi)阻=量程每伏歐姆數(shù)。級(jí)別： 按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，直流電壓表的準(zhǔn)確度分7個(gè)等級(jí)，有0.1，0.2，0.5，1.0，1.5，2.5，5.0。設(shè)電表的等級(jí)為，則與電表的最大引用誤差的關(guān)系是：2008-1天津職業(yè)技術(shù)師范學(xué)院 直流電壓表它的主要技術(shù)指標(biāo)有：2008-1天津職業(yè)技術(shù)師范學(xué)直流電流表它的主要技術(shù)指標(biāo)有：1.量程：即指針偏轉(zhuǎn)滿刻度時(shí)的電流值。直流電流表分為安培表、毫安表、微安表等，一般為多量程的。

4、2.內(nèi)阻：一般安培表的內(nèi)阻都在0.1以下，毫安表、微安表的內(nèi)阻可達(dá)幾百歐姆到幾千歐姆。3.級(jí)別：與電流表級(jí)別定義方法相同。 2008-1天津職業(yè)技術(shù)師范學(xué)院 直流電流表它的主要技術(shù)指標(biāo)有：2008-1天津職業(yè)技術(shù)師范學(xué)使用電表時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn) 1.零點(diǎn)調(diào)整2.選擇量程 3.電表的連接 4.電表的極性 5.電表的安放 6.避免讀數(shù)誤差 2008-1天津職業(yè)技術(shù)師范學(xué)院 使用電表時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn) 1.零點(diǎn)調(diào)整2008-1天津職業(yè)技滑線變阻器它的主要技術(shù)指標(biāo)有：1.全電阻 即全額電阻，即滑線變阻器兩個(gè)底腳間的電阻值。2.額定電流 即變阻器允許通過(guò)的最大電流，使用時(shí)不得超過(guò)該值。2008-1天津職業(yè)技

5、術(shù)師范學(xué)院 滑線變阻器2008-1天津職業(yè)技術(shù)師范學(xué)院 滑線變阻器的兩種接法 1.限流電路 當(dāng)移動(dòng)滑動(dòng)端時(shí)，整個(gè)電路的電阻改變了，因此回路中的電流也改變，所以它能控制電路中的電流的大小，該電路稱作限流電路。 2.分壓電路 如圖23-2所示，接通電源后，加在負(fù)載電阻上的電壓取自的一部分，隨著觸點(diǎn)的位置的變化，大小可調(diào)。該電路稱作分壓電路。2008-1天津職業(yè)技術(shù)師范學(xué)院 滑線變阻器的兩種接法 1.限流電路 當(dāng)移動(dòng)滑動(dòng)端時(shí)，整個(gè)電【實(shí)驗(yàn)原理】 某電學(xué)元件兩端加上直流電壓，在元件中就會(huì)有電流通過(guò)，通過(guò)元件的電流與端電壓之間的關(guān)系稱為電學(xué)元件的伏安特性。若以電壓為橫坐標(biāo)，以電流為縱坐標(biāo)，作出電流隨電壓

6、變化的關(guān)系曲線，稱作電學(xué)元件的伏安特性曲線。對(duì)于碳膜電阻、線繞電阻等電學(xué)元件，在通常情況下的伏安特性曲線是一條直線，如圖23-3所示。這類元件稱作線性元件，其電阻稱作線性電阻。2008-1天津職業(yè)技術(shù)師范學(xué)院 【實(shí)驗(yàn)原理】 某電學(xué)元件兩端加上直流電壓，在元件中就會(huì)有電流【實(shí)驗(yàn)原理】如圖23-4所示，晶體二極管有正、負(fù)兩極，正極由型半導(dǎo)體引出，負(fù)極由型半導(dǎo)體引出，其結(jié)具有單向?qū)щ娦?。從圖23-5可以看出二極管的伏安特性是非線性的，因此，二極管是非線性元件，其電阻稱為非線性電阻。2008-1天津職業(yè)技術(shù)師范學(xué)院 【實(shí)驗(yàn)原理】如圖23-4所示，晶體二極管有正、負(fù)兩極，正極由【實(shí)驗(yàn)步驟】 一、測(cè)繪線性

7、電阻的伏安特性曲線 二、測(cè)繪晶體二極管的伏安特性曲線2008-1天津職業(yè)技術(shù)師范學(xué)院 【實(shí)驗(yàn)步驟】 2008-1天津職業(yè)技術(shù)師范學(xué)院 一、測(cè)繪線性電阻的伏安特性曲線1.按圖23-6采用回路接線法接線。2.調(diào)節(jié)變阻器的滑動(dòng)端，使電壓從零開始逐步增大，讀出相應(yīng)的電壓、電流值并記錄。3.以電壓為橫坐標(biāo)，電流為縱坐標(biāo)，作出電阻的伏安特性曲線，用圖解法求電阻值，并與其準(zhǔn)確值（其值由實(shí)驗(yàn)室給出）比較，計(jì)算相對(duì)誤差。 2008-1天津職業(yè)技術(shù)師范學(xué)院 一、測(cè)繪線性電阻的伏安特性曲線1.按圖23-6采用回路接線法 二、測(cè)繪晶體二極管的伏安特性曲線1.測(cè)二級(jí)管的正向伏安特性 2.測(cè)二極管的反向伏安特性 3.以電

8、壓為橫坐標(biāo)，電流為縱坐標(biāo)，作二極管的正、反向伏安特性曲線，由于正向電流讀數(shù)為級(jí)，反向電流讀數(shù)為級(jí)，在縱坐標(biāo)的上半段和下半段坐標(biāo)紙每小格代表的電流值可以不同，但必須分別標(biāo)注清楚。 2008-1天津職業(yè)技術(shù)師范學(xué)院 二、測(cè)繪晶體二極管的伏安特性曲線1.測(cè)二級(jí)管的正向伏安特性二、測(cè)繪晶體二極管的伏安特性曲線按圖23-7電路接線，圖中為二極管的限流電阻，電壓表量程取1左右。電壓從零緩慢地增加，每隔0.10讀數(shù)一次，測(cè)試10個(gè)電將相應(yīng)的電壓、電流值并記錄。按圖23-8電路接線，將毫安表?yè)Q成微安表，電壓表取大于1的量程。調(diào)節(jié)變阻器的滑動(dòng)端，逐步增大電壓，從零開始每隔1讀數(shù)一次，將相應(yīng)的電壓、電流值并記錄。

9、2008-1天津職業(yè)技術(shù)師范學(xué)院 二、測(cè)繪晶體二極管的伏安特性曲線按圖23-7電路接線，圖中為【注意事項(xiàng)】 1.每次連接線路時(shí)要斷開電源，不要帶電操作。2.拆線時(shí)應(yīng)先切斷電源，并拆除電源一端連線后，再拆卸其它導(dǎo)線，防止電源短路。3.測(cè)量晶體二極管正向伏安特性時(shí)，毫安表讀數(shù)不得超過(guò)二極管允許通過(guò)的最大正向電流值（該值由實(shí)驗(yàn)室給出）。4.測(cè)量晶體二極管反向伏安特性時(shí)，加在二極管上的電壓不得超過(guò)二極管允許的最大反向電壓值（該值由實(shí)驗(yàn)室給出）。 2008-1天津職業(yè)技術(shù)師范學(xué)院 【注意事項(xiàng)】 1.每次連接線路時(shí)要斷開電源，不要帶電操作。2【數(shù)據(jù)記錄】 n/次數(shù)12345678910U/VI/mAR/2

10、008-1天津職業(yè)技術(shù)師范學(xué)院 【數(shù)據(jù)記錄】 n/次數(shù)12345678910U/VI/mAR【數(shù)據(jù)記錄】n/次數(shù)12345678910U/VI/mAn/次數(shù)12345678910U/VI/uA2008-1天津職業(yè)技術(shù)師范學(xué)院 【數(shù)據(jù)記錄】n/次數(shù)12345678910U/VI/mAn/【思考題】1.在圖23-7和圖23-8中， 電流表的接入位置有何不同？為什么要采用不同接法？2.要安全正確地使用好電流表、電壓表、電阻箱和滑線變阻器，應(yīng)注意哪些問(wèn)題？2008-1天津職業(yè)技術(shù)師范學(xué)院 【思考題】1.在圖23-7和圖23-8中， 電流表的接入位置實(shí)驗(yàn)二十四 萬(wàn)用電表的使用【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹俊緦?shí)驗(yàn)儀器】 【

11、實(shí)驗(yàn)原理】 【實(shí)驗(yàn)步驟】【注意事項(xiàng)】 【數(shù)據(jù)記錄】【思考題】 2008-1天津職業(yè)技術(shù)師范學(xué)院 實(shí)驗(yàn)二十四 萬(wàn)用電表的使用【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?008-1天津職業(yè)技【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?.了解萬(wàn)用表的結(jié)構(gòu)及工作原理。2.學(xué)習(xí)使用萬(wàn)用電表測(cè)量電壓、電流和電阻。3.學(xué)習(xí)使用萬(wàn)用電表檢查線路故障。 2008-1天津職業(yè)技術(shù)師范學(xué)院 【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?008-1天津職業(yè)技術(shù)師范學(xué)院 【實(shí)驗(yàn)儀器】 萬(wàn)用電表直流穩(wěn)壓電源滑線變阻器電阻箱二極管各種類電阻開關(guān)導(dǎo)線2008-1天津職業(yè)技術(shù)師范學(xué)院 【實(shí)驗(yàn)儀器】 萬(wàn)用電表2008-1天津職業(yè)技術(shù)師范學(xué)院 萬(wàn)用電表萬(wàn)用表的型號(hào)很多，其使用方法基本相同，現(xiàn)以MF-30型萬(wàn)用表（見(jiàn)圖）為

12、例介紹如下： 2008-1天津職業(yè)技術(shù)師范學(xué)院 萬(wàn)用電表萬(wàn)用表的型號(hào)很多，其使用方法基本相同，現(xiàn)以MF-301.使用前的準(zhǔn)備使用前檢查指針是否指在零位。如不在零位，可用小螺絲刀調(diào)節(jié)機(jī)械零位調(diào)節(jié)器，使指針指在零位上。然后將紅表筆插在“+”插口內(nèi)，黑表筆插在“”插口內(nèi)。2008-1天津職業(yè)技術(shù)師范學(xué)院 1.使用前的準(zhǔn)備使用前檢查指針是否指在零位。如不在零位，可用2.直流電流的測(cè)量將轉(zhuǎn)換開關(guān)旋至直流電流檔，該檔有“”和“”兩個(gè)檔位，共有50、500、5、50、500五個(gè)量程。測(cè)量時(shí)根據(jù)待測(cè)電流的大小選擇合適的量程。測(cè)量時(shí)，要將電表串接在電路中，讓電流從“+”插口流入，“-”插口流出。切勿把紅、黑兩表

13、筆棒跨接在電源兩端，以避免電流過(guò)載而燒壞電表。2008-1天津職業(yè)技術(shù)師范學(xué)院 2.直流電流的測(cè)量將轉(zhuǎn)換開關(guān)旋至直流電流檔，該檔有“”和“”3.直流電壓的測(cè)量將轉(zhuǎn)換開關(guān)旋至直流電壓（）檔,該檔有1、5、25、100和500五個(gè)量程。使用時(shí)根據(jù)待測(cè)電壓的大小選擇量程，紅、黑表筆接在待測(cè)電壓的兩端，紅表筆接高電位，黑表筆接低電位，保證電流由“+”插口流入，“-”插口流出。2008-1天津職業(yè)技術(shù)師范學(xué)院 3.直流電壓的測(cè)量將轉(zhuǎn)換開關(guān)旋至直流電壓（）檔,該檔有1、54.交流電壓的測(cè)量將轉(zhuǎn)換開關(guān)旋至交流電壓檔，該檔有10mA、100mA和500mA三個(gè)量程，所示值為交流電壓的有效值。測(cè)量方法與測(cè)量直流

14、電壓時(shí)相似。2008-1天津職業(yè)技術(shù)師范學(xué)院 4.交流電壓的測(cè)量將轉(zhuǎn)換開關(guān)旋至交流電壓檔，該檔有10mA、5.電阻的測(cè)量將轉(zhuǎn)換開關(guān)旋至歐姆檔“”，該檔有1、10、100、1k和10k五個(gè)量程，測(cè)量時(shí)根據(jù)待測(cè)電阻的大小選擇合適的量程。測(cè)量前，先將兩表筆棒短路，使指針向滿刻度方向偏轉(zhuǎn)，調(diào)節(jié)“歐姆零點(diǎn)”旋鈕，使指針指向“0”上。應(yīng)注意的是：每當(dāng)換量程（倍率）時(shí)，都必須重新調(diào)節(jié)“歐姆零點(diǎn)”旋鈕，使指針指向“0”上。然后將兩表筆棒跨接在待測(cè)電阻的兩端，將讀取的歐姆數(shù)乘以倍率即為電阻測(cè)量值。注意不要在電路通電情況下用歐姆檔測(cè)量電阻。2008-1天津職業(yè)技術(shù)師范學(xué)院 5.電阻的測(cè)量將轉(zhuǎn)換開關(guān)旋至歐姆檔“”，

15、該檔有1、10【實(shí)驗(yàn)原理】 萬(wàn)用電表（以下簡(jiǎn)稱萬(wàn)用表）又稱多用電表。常用來(lái)測(cè)量交、直流電壓、直流電流和電阻等電學(xué)量，并且每功能檔具有多種量程，使用十分方便，是電路測(cè)試和元件檢查的常用儀表。 2008-1天津職業(yè)技術(shù)師范學(xué)院 【實(shí)驗(yàn)原理】 萬(wàn)用電表（以下簡(jiǎn)稱萬(wàn)用表）又稱多用電表。常用來(lái)【實(shí)驗(yàn)原理】萬(wàn)用表測(cè)量電阻的原理圖如圖所示。其中虛線框內(nèi)部分為歐姆表，和為兩表棒插口。測(cè)量時(shí)，將待測(cè)電阻接在和之間。在歐姆表中，為電源（干電池），為表頭，為限流電阻。據(jù)歐姆定律，得式中IX為回路中的電流；為表頭內(nèi)阻。 2008-1天津職業(yè)技術(shù)師范學(xué)院 【實(shí)驗(yàn)原理】萬(wàn)用表測(cè)量電阻的原理圖如圖所示。2008-1天津【實(shí)

16、驗(yàn)步驟】 一、測(cè)量交流電壓二、測(cè)量電阻三、測(cè)量晶體二極管正、反向電阻值四、測(cè)量直流電壓和電流五、用多用表檢查線路故障 2008-1天津職業(yè)技術(shù)師范學(xué)院 【實(shí)驗(yàn)步驟】 2008-1天津職業(yè)技術(shù)師范學(xué)院 一、測(cè)量交流電壓用萬(wàn)用表測(cè)量實(shí)驗(yàn)室的交流電壓。將數(shù)據(jù)記錄在表格中。 2008-1天津職業(yè)技術(shù)師范學(xué)院 一、測(cè)量交流電壓2008-1天津職業(yè)技術(shù)師范學(xué)院 二、測(cè)量電阻測(cè)量?jī)芍淮郎y(cè)電阻（一只幾十歐，一只幾千歐）的電阻值。將所測(cè)的數(shù)據(jù)記錄在表格中。 2008-1天津職業(yè)技術(shù)師范學(xué)院 二、測(cè)量電阻2008-1天津職業(yè)技術(shù)師范學(xué)院 三、測(cè)量晶體二極管正、反向電阻值如圖所示，用萬(wàn)用表測(cè)量電阻時(shí)，黑表棒與表內(nèi)電

17、池的正極相連，黑表棒的電勢(shì)高于紅表棒的電勢(shì)。因此測(cè)量二極管的正向電阻時(shí)，應(yīng)將黑表筆棒與二極管正極相連，紅表筆棒與二極管負(fù)極相連。測(cè)量二極管正向電阻時(shí)，一般使用“100、1”的歐姆檔。測(cè)反向電阻時(shí)，黑表筆棒與二極管負(fù)極相連，紅表筆棒與二極管正極相連，一般用“10”的歐姆檔。 2008-1天津職業(yè)技術(shù)師范學(xué)院 三、測(cè)量晶體二極管正、反向電阻值如圖所示，用萬(wàn)用表測(cè)量電阻時(shí)四、測(cè)量直流電壓和電流按圖24-3連接線路用多用表分別測(cè)量負(fù)載電阻的直流電壓和電流。調(diào)節(jié)滑線變阻器滑動(dòng)端的位置，測(cè)量三次。 2008-1天津職業(yè)技術(shù)師范學(xué)院 四、測(cè)量直流電壓和電流按圖24-3連接線路2008-1天津職五、用多用表檢

18、查線路故障1.圖24-4連接線路，其中為滑線變阻器，為電阻箱，為固定阻值的電阻。閉合開關(guān)，小電珠不亮，試用萬(wàn)用表找出故障，記下發(fā)現(xiàn)故障的經(jīng)過(guò)。2.實(shí)驗(yàn)室調(diào)換損壞的電學(xué)元件（或?qū)Ь€）后，再按圖244連接線路。閉合開關(guān)，小電珠亮（故障的設(shè)置由實(shí)驗(yàn)室安排）。3.調(diào)節(jié)滑線變阻器滑動(dòng)頭，觀察小電珠亮度變化。4.調(diào)節(jié)電阻箱的阻值，觀察小電珠亮度變化。 2008-1天津職業(yè)技術(shù)師范學(xué)院 五、用多用表檢查線路故障1.圖24-4連接線路，其中為滑線變【注意事項(xiàng)】 1.執(zhí)表棒時(shí)，手不能接觸任何金屬部分，以免發(fā)生觸電事故。2.在用表棒筆尖接觸測(cè)量點(diǎn)的同時(shí)，要注視表針的偏轉(zhuǎn)情況，一旦表針偏轉(zhuǎn)過(guò)度或反向偏轉(zhuǎn)，應(yīng)迅速使表

19、棒離開測(cè)量點(diǎn)。千萬(wàn)別撥錯(cuò)了測(cè)量檔位，以免燒毀表頭。 3.不得測(cè)帶電的電阻。不得測(cè)電流極小的電阻（如靈敏電流計(jì)的內(nèi)阻）。不得測(cè)任何電源的內(nèi)阻。4.測(cè)量完畢，將轉(zhuǎn)換開關(guān)置于交流（或直流）電壓最大量程處，以保護(hù)儀表。2008-1天津職業(yè)技術(shù)師范學(xué)院 【注意事項(xiàng)】 1.執(zhí)表棒時(shí)，手不能接觸任何金屬部分，以免發(fā)生【數(shù)據(jù)記錄】 實(shí)驗(yàn)室交流電壓U=_V。待測(cè)電阻標(biāo)稱值Rb1=_；Rb2 =_.待測(cè)電阻測(cè)量值R1=_；R2 =_；二極管正向電阻R正=_.二極管反向電阻R反=_；直流電壓UR=_；電流IR=_。2008-1天津職業(yè)技術(shù)師范學(xué)院 【數(shù)據(jù)記錄】 實(shí)驗(yàn)室交流電壓U=_V。待測(cè)電阻標(biāo)稱值Rb1【思考題】

20、1.使用萬(wàn)用表測(cè)量電阻時(shí)應(yīng)注意哪些問(wèn)題？2.用過(guò)萬(wàn)用表后，為什么要把轉(zhuǎn)換開關(guān)置于電壓的最高檔位？為什么不能放在直流電流檔或歐姆檔？ 2008-1天津職業(yè)技術(shù)師范學(xué)院 【思考題】1.使用萬(wàn)用表測(cè)量電阻時(shí)應(yīng)注意哪些問(wèn)題？2008-實(shí)驗(yàn)二十五 用惠斯通電橋測(cè)電阻【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹俊緦?shí)驗(yàn)儀器】 【實(shí)驗(yàn)原理】 【實(shí)驗(yàn)步驟】【注意事項(xiàng)】 【數(shù)據(jù)記錄】【思考題】 2008-1天津職業(yè)技術(shù)師范學(xué)院 實(shí)驗(yàn)二十五 用惠斯通電橋測(cè)電阻【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?008-1天津職【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?.掌握惠斯通電橋測(cè)電阻的原理。2.學(xué)會(huì)自己組合惠斯通電橋測(cè)電阻。3.掌握箱式惠斯通電橋的使用方法。2008-1天津職業(yè)技術(shù)師范學(xué)院 【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?

21、008-1天津職業(yè)技術(shù)師范學(xué)院 【實(shí)驗(yàn)儀器】 電阻箱（三只）指針式檢流計(jì)滑線變阻器直流穩(wěn)壓電源直流單臂箱式電橋萬(wàn)用表開關(guān)（兩只） 2008-1天津職業(yè)技術(shù)師范學(xué)院 【實(shí)驗(yàn)儀器】 電阻箱（三只）2008-1天津職業(yè)技術(shù)師范學(xué)院指針式檢流計(jì) 檢流計(jì)又稱靈敏電流計(jì)，常用于檢測(cè)電路中微弱的直流電流和電壓，在電路中作電流示零儀。-5型直流指針式檢流計(jì)的面版圖如圖所示1-制動(dòng)撥鈕 2-調(diào)零旋鈕 3-輸入端鈕 4-電計(jì)按鈕 5-短路按鈕 2008-1天津職業(yè)技術(shù)師范學(xué)院 指針式檢流計(jì) 檢流計(jì)又稱靈敏電流計(jì)，常用于檢測(cè)電路中微弱的直直流單臂箱式電橋 型直流單臂箱式電橋的電路圖如圖所示2008-1天津職業(yè)技術(shù)師

22、范學(xué)院 直流單臂箱式電橋 型直流單臂箱式電橋的電路圖如圖所示2008直流單臂箱式電橋型直流單臂箱式電橋的面版圖如圖所示 1-檢流計(jì)調(diào)零旋鈕 2-外接檢流計(jì)端鈕3-外接電源端鈕 4-比率臂旋鈕 5-比較臂旋鈕6-待測(cè)電阻接入端鈕 7-電橋平衡粗調(diào)按鈕8-電橋平衡細(xì)調(diào)按鈕 9-內(nèi)接電源開關(guān)按鈕 2008-1天津職業(yè)技術(shù)師范學(xué)院 直流單臂箱式電橋型直流單臂箱式電橋的面版圖如圖所示 2008直流單臂箱式電橋注意：使用惠斯通電橋測(cè)電阻前，應(yīng)先用萬(wàn)用表粗測(cè)待測(cè)電阻的阻值，然后選用合適的比率（盡可能使R有四位有效數(shù)字）,并將比較臂的旋鈕旋至適當(dāng)?shù)奈恢蒙希@樣可避免因電橋遠(yuǎn)離平衡狀態(tài)而使檢流計(jì)流過(guò)太大的電流。

23、 比率C的選擇參見(jiàn)表測(cè)量范圍/1-1010-102102-103103-104104-105105-106106-107比率C0.0010.010.111010010002008-1天津職業(yè)技術(shù)師范學(xué)院 直流單臂箱式電橋注意：使用惠斯通電橋測(cè)電阻前，應(yīng)先用萬(wàn)用表粗【實(shí)驗(yàn)原理】 惠斯通電橋是直流單臂電橋，其原理圖如圖所示。圖中R為電阻箱，R1、R2為已知阻值的標(biāo)準(zhǔn)電阻，它們和待測(cè)電阻RX連成一個(gè)四邊形，每一條邊稱為電橋的一個(gè)臂。在對(duì)角和之間接入電源E。在對(duì)角B和D之間用檢流計(jì)G搭橋連接，它的作用是直接比較橋的B、D兩端的電位。若調(diào)節(jié)R使B點(diǎn)和D點(diǎn)電位相等，則檢流計(jì)G中無(wú)電流通過(guò)，電橋達(dá)到平衡。此

24、時(shí)有： I1R1=I2R2 I1R=I2RX兩式相除，得 通常RX稱為待測(cè)臂；R為比較臂；R1和R2為比率臂。令C=R1/R2，稱為比率，由上式可見(jiàn)，在電橋平衡時(shí)，只要知道比率C和R的阻值，就可算出待測(cè)電阻RX的阻值。 2008-1天津職業(yè)技術(shù)師范學(xué)院 【實(shí)驗(yàn)原理】 惠斯通電橋是直流單臂電橋，其原理圖如圖所示。圖【實(shí)驗(yàn)步驟】 一、用自組惠斯通電橋測(cè)電阻二、用直流單臂箱式電橋測(cè)電阻 2008-1天津職業(yè)技術(shù)師范學(xué)院 【實(shí)驗(yàn)步驟】 2008-1天津職業(yè)技術(shù)師范學(xué)院 一、用自組惠斯通電橋測(cè)電阻1.按圖放置好各實(shí)驗(yàn)器材。其中R1、R2和R為電阻箱；R0為滑線變阻器。開始時(shí)電阻調(diào)至最大，直流電源的輸出電

25、壓選用4.5V。2.按圖接好線路，將滑線變阻器滑動(dòng)到某一位置，先用萬(wàn)用表粗測(cè)待測(cè)電阻RX的阻值，根據(jù)RX的粗測(cè)值，選用合適比率C和比較臂R的近似值。3.閉合開關(guān)K1，斷開開關(guān)K2，粗調(diào)比較臂R的阻值，使電橋達(dá)到平衡。在粗調(diào)中可逐步減小限流電阻R0 ，反復(fù)調(diào)整，使之平衡。4.閉合開關(guān)K2 ，細(xì)調(diào)比較臂R的阻值，使電橋平衡，記下R的示值。5. 計(jì)算出待測(cè)電阻RX的阻值。6.改變滑線變阻器RX的阻值兩次，使比率C為不同值，重復(fù)步驟25，測(cè)量電阻的阻值。 2008-1天津職業(yè)技術(shù)師范學(xué)院 一、用自組惠斯通電橋測(cè)電阻1.按圖放置好各實(shí)驗(yàn)器材。其中R1二、用直流單臂箱式電橋測(cè)電阻 1.放平電橋，調(diào)節(jié)檢流計(jì)

26、調(diào)零旋鈕使檢流計(jì)指針指零。2.用萬(wàn)用表粗測(cè)待測(cè)電阻RX，然后將待測(cè)電阻RX接入X1和X2端鈕之間。3.根據(jù)待測(cè)電阻的粗測(cè)值，選用合適的比率C（盡可能使R有四位有效數(shù)字），并將比較臂的旋鈕旋至適當(dāng)位置上。4.將B0按下并鎖住，用躍接法（按下后立即松開）按下G1，用逐步逼近法調(diào)節(jié)比較臂R，使得電橋平衡。松開G1 ，再按下G0，細(xì)調(diào)R再使電橋平衡。記下R示值。5.由式（25-2），計(jì)算出待測(cè)電阻RX的阻值。6.重復(fù)步驟2、3、4、5測(cè)量另外兩只待測(cè)電阻的阻值。7.測(cè)試完畢，將 G0、B0按鈕放松。 2008-1天津職業(yè)技術(shù)師范學(xué)院 二、用直流單臂箱式電橋測(cè)電阻 2008-1天津職業(yè)技術(shù)師范學(xué)【注意事

27、項(xiàng)】 1.在用自組電橋測(cè)電阻時(shí)，選取電源電壓及比率臂R1和R2的電阻時(shí)，應(yīng)注意電阻箱的載流能力，切勿超過(guò)額定電流。2.在調(diào)節(jié)電橋平衡時(shí)，如果檢流計(jì)的指針偏轉(zhuǎn)到兩個(gè)端點(diǎn)位置，切忌長(zhǎng)時(shí)間按住B0和G1（或B0和G0）兩個(gè)按鈕調(diào)節(jié)比較臂R，因?yàn)闄z流計(jì)長(zhǎng)時(shí)期過(guò)載容易損壞。3.待測(cè)電阻未接入電橋前，嚴(yán)禁按下B0和G1（或B0和G0）按鈕，否則因檢流計(jì)中電流過(guò)大而損壞電表。4.不能用箱式電橋測(cè)試帶電線路或有電元件。 2008-1天津職業(yè)技術(shù)師范學(xué)院 【注意事項(xiàng)】 1.在用自組電橋測(cè)電阻時(shí)，選取電源電壓及比率臂【數(shù)據(jù)記錄】 表25-2 用自組惠期通電橋測(cè)電阻待測(cè)電阻萬(wàn)用表粗測(cè)值/R2/R1/CR/RX/RX

28、1 RX2RX32008-1天津職業(yè)技術(shù)師范學(xué)院 【數(shù)據(jù)記錄】 表25-2 用自組惠期通電橋測(cè)電阻待測(cè)電阻【數(shù)據(jù)記錄】表25-3 用直流單臂箱式電橋測(cè)電阻 待測(cè)電阻多用表粗測(cè)值/CR/RX/RX1RX2RX32008-1天津職業(yè)技術(shù)師范學(xué)院 【數(shù)據(jù)記錄】表25-3 用直流單臂箱式電橋測(cè)電阻 待測(cè)電【思考題】1.用自組電橋測(cè)電阻時(shí)，滑線變阻器R0起什么作用？為什么開始時(shí)要把阻值調(diào)到最大，而以后又逐漸減??？2.用直流單臂箱式電橋測(cè)電阻時(shí)，為什么要用躍接法按“G1”、“G0”按鈕？操作按鈕B0、G1和G0的順序是什么？2008-1天津職業(yè)技術(shù)師范學(xué)院 【思考題】1.用自組電橋測(cè)電阻時(shí)，滑線變阻器R0

29、起什么作用？實(shí)驗(yàn)二十六 電子示波器的使用【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹俊緦?shí)驗(yàn)儀器】 【實(shí)驗(yàn)原理】 【實(shí)驗(yàn)步驟】【注意事項(xiàng)】 【數(shù)據(jù)記錄】【思考題】 2008-1天津職業(yè)技術(shù)師范學(xué)院 實(shí)驗(yàn)二十六 電子示波器的使用【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?008-1天津職業(yè)【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?.了解電子示波器主要組成部分和工作原理。2.掌握示波器的基本操作方法，學(xué)習(xí)用示波器觀察電信號(hào)的波形，并了解信號(hào)發(fā)生器的使用方法。3. 學(xué)習(xí)使用示波器測(cè)定電信號(hào)的頻率，利用電子示波器觀察李薩如圖形，進(jìn)一步加深對(duì)互相垂直振動(dòng)合成理論的理解。學(xué)會(huì)一種測(cè)量簡(jiǎn)諧振動(dòng)頻率的方法。 2008-1天津職業(yè)技術(shù)師范學(xué)院 【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?008-1天津職業(yè)技術(shù)師范學(xué)院 【實(shí)驗(yàn)儀器】

30、 示波器信號(hào)發(fā)生器 2008-1天津職業(yè)技術(shù)師范學(xué)院 【實(shí)驗(yàn)儀器】 2008-1天津職業(yè)技術(shù)師范學(xué)院 【實(shí)驗(yàn)原理】 一、通用示波器的原理框圖 二、示波管的結(jié)構(gòu)和工作原理三、示波器顯示波形的原理四、用利薩如圖測(cè)量正弦波電壓的頻率2008-1天津職業(yè)技術(shù)師范學(xué)院 【實(shí)驗(yàn)原理】 一、通用示波器的原理框圖 2008-1天津職業(yè)一、通用示波器的原理框圖通用示波器的型號(hào)很多，從結(jié)構(gòu)上大體包括如圖所示的幾個(gè)部分。 2008-1天津職業(yè)技術(shù)師范學(xué)院 一、通用示波器的原理框圖通用示波器的型號(hào)很多，從結(jié)構(gòu)上大體包二、示波管的結(jié)構(gòu)和工作原理 示波管也稱陰極射線管，它的基本結(jié)構(gòu)如圖所示，主要包括電子電子槍、偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)和

31、熒光屏三部分。圖中H、H鎢絲加熱電極；C陰極；G控制柵極；FA聚焦電極；A1第一加速陽(yáng)極；A2第二加速陽(yáng)極；X1、X2水平偏轉(zhuǎn)板；Y1、Y2垂直偏轉(zhuǎn)板。 2008-1天津職業(yè)技術(shù)師范學(xué)院 二、示波管的結(jié)構(gòu)和工作原理 示波管也稱陰極射線管，它的基本結(jié)三、示波器顯示波形的原理 若只在豎直偏轉(zhuǎn)板上加一交變正弦波電壓，則電子束的亮點(diǎn)將隨著電壓的變化在豎直方向來(lái)回運(yùn)動(dòng)；如果電壓的頻率較高，就能看到一條豎直亮線，如圖所示。 2008-1天津職業(yè)技術(shù)師范學(xué)院 三、示波器顯示波形的原理 若只在豎直偏轉(zhuǎn)板上加一交變正弦波電正弦波電壓的顯示過(guò)程 2008-1天津職業(yè)技術(shù)師范學(xué)院 正弦波電壓的顯示過(guò)程 2008-1

32、天津職業(yè)技術(shù)師范學(xué)院 四、用利薩如圖測(cè)量正弦波電壓的頻率 如果示波器的X、Y軸同時(shí)輸入的都是正弦交流信號(hào)電壓，熒光屏上亮點(diǎn)的軌跡將是兩個(gè)互相垂直的簡(jiǎn)諧和振動(dòng)合成的結(jié)果。特別當(dāng)兩具正弦交流信號(hào)電壓的頻率相等或成簡(jiǎn)單整數(shù)比時(shí)，亮點(diǎn)的軌跡為一穩(wěn)定的曲線，這種合振動(dòng)的圖形稱為利薩如圖形，如圖所示。通過(guò)觀察熒光屏上利薩如圖形進(jìn)行頻率對(duì)比的方法稱作利薩如圖形法。 2008-1天津職業(yè)技術(shù)師范學(xué)院 四、用利薩如圖測(cè)量正弦波電壓的頻率 如果示波器的X、Y軸同時(shí)【實(shí)驗(yàn)步驟】 一、檢查示波器的工作情況 二、觀察信號(hào)波形三、觀察李薩如圖形2008-1天津職業(yè)技術(shù)師范學(xué)院 【實(shí)驗(yàn)步驟】 2008-1天津職業(yè)技術(shù)師范學(xué)

33、院 一、檢查示波器的工作情況1.將下列旋鈕和開關(guān)預(yù)先選好檔位，做好通電前的準(zhǔn)備工作。 2.接通電源，指示燈亮。等待預(yù)熱幾分鐘后，熒光屏上就會(huì)出現(xiàn)一條綠色的亮線。此時(shí)就可以檢查下列各旋鈕的作用。 3.檢查“X軸衰減”與“Y軸衰減”的工作情況4.檢查“整步選擇”和整步增幅“的工作情況。2008-1天津職業(yè)技術(shù)師范學(xué)院 一、檢查示波器的工作情況1.將下列旋鈕和開關(guān)預(yù)先選好檔位，做二、觀察信號(hào)波形1.打開信號(hào)發(fā)生器，將信號(hào)發(fā)生器“頻率粗調(diào)”置于“10”，“正弦波幅度” 置于最大，“方波幅度”置于最大，“正弦波衰減”置于“0dB”。2.用導(dǎo)線將信號(hào)發(fā)生器的“正弦波”和“”端分別接至示波器的“軸輸入”和“

34、接地”端鈕。3.調(diào)節(jié)信號(hào)發(fā)生器的“頻率細(xì)調(diào)”旋鈕，將信號(hào)發(fā)生器的頻率調(diào)至100Hz。調(diào)節(jié)示波器的“掃描微調(diào)”及“整步增幅”旋鈕，使示波器上出現(xiàn)穩(wěn)定的圖形。將該波形記錄。4.用導(dǎo)線將信號(hào)發(fā)生器的“方波”和“”端鈕分別接到示波器的“Y軸輸入”和“接地”端鈕，觀察方波的波形，并記錄。5.以“三角波”端鈕代替“方波”端鈕，觀察三角波的波形，并記錄。2008-1天津職業(yè)技術(shù)師范學(xué)院 二、觀察信號(hào)波形1.打開信號(hào)發(fā)生器，將信號(hào)發(fā)生器“頻率粗調(diào)”三、觀察李薩如圖形1.將示波器上的“X軸衰減”置于“10”檔；用導(dǎo)線將“實(shí)驗(yàn)信號(hào)”端鈕與“Y軸輸入”端鈕連接，這時(shí)軸方向的振動(dòng)頻率fY=100。2.用導(dǎo)線將信號(hào)發(fā)生

35、器的“正弦波”和“”端鈕分別與示波器的“X軸輸入”和“接地”端鈕連結(jié)。3.調(diào)節(jié)信號(hào)發(fā)生器的輸出信號(hào)頻率，得出不同頻率比的李薩如圖形，讀出信號(hào)頻率的數(shù)值，畫出李薩如圖形，并記錄。 2008-1天津職業(yè)技術(shù)師范學(xué)院 三、觀察李薩如圖形1.將示波器上的“X軸衰減”置于“10”檔【注意事項(xiàng)】 1.為了保護(hù)熒光屏不被灼傷，使用示波器時(shí)，光點(diǎn)亮度不能太強(qiáng)，而且也不能讓光點(diǎn)長(zhǎng)時(shí)間停在熒光屏的一點(diǎn)上。2.實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，如果短時(shí)間不使用示波器，可將“輝度”旋鈕逆時(shí)針旋至盡頭，使光點(diǎn)消失。不要經(jīng)常通斷示波器，以免縮短示波器的使用壽命。 2008-1天津職業(yè)技術(shù)師范學(xué)院 【注意事項(xiàng)】 1.為了保護(hù)熒光屏不被灼傷，使用

36、示波器時(shí)，光點(diǎn)【數(shù)據(jù)記錄】 信號(hào)波形圖信 號(hào)波 形 圖正弦波方 波三角波2008-1天津職業(yè)技術(shù)師范學(xué)院 【數(shù)據(jù)記錄】 信號(hào)波形圖信 號(hào)波 形 圖正弦波【數(shù)據(jù)記錄】不同頻率比的李薩如圖形 頻率比f(wàn)y:fxfy/Hzfx/Hz利莎如圖形理論值讀數(shù)值2:1100501:11001001:21002001:31003002:31001502008-1天津職業(yè)技術(shù)師范學(xué)院 【數(shù)據(jù)記錄】不同頻率比的李薩如圖形 頻率比f(wàn)y/Hzfx/H【思考題】1.示波器上圖形不斷向右跑，掃描頻率是偏高還是偏低？2.觀察李薩如圖形時(shí)，能否用示波器的“整步”調(diào)節(jié)將圖形穩(wěn)定下來(lái)？2008-1天津職業(yè)技術(shù)師范學(xué)院 【思考題】2

37、008-1天津職業(yè)技術(shù)師范學(xué)院 實(shí)驗(yàn)二十八 用線式電位差計(jì)測(cè)電池的電動(dòng)勢(shì)【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹俊緦?shí)驗(yàn)儀器】 【實(shí)驗(yàn)原理】 【實(shí)驗(yàn)步驟】【注意事項(xiàng)】 【數(shù)據(jù)記錄】【思考題】 2008-1天津職業(yè)技術(shù)師范學(xué)院 實(shí)驗(yàn)二十八 用線式電位差計(jì)測(cè)電池的電動(dòng)勢(shì)【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?00【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?.掌握電位差計(jì)的工作原理。2.學(xué)習(xí)用線式電位差計(jì)測(cè)電動(dòng)勢(shì)。 2008-1天津職業(yè)技術(shù)師范學(xué)院 【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?008-1天津職業(yè)技術(shù)師范學(xué)院 【實(shí)驗(yàn)儀器】 “+ -”線電位差計(jì)標(biāo)準(zhǔn)電池待測(cè)電池可變電阻器檢流計(jì)溫度計(jì)直流穩(wěn)壓電源電阻器雙刀雙擲開關(guān)單刀單擲開關(guān)。 2008-1天津職業(yè)技術(shù)師范學(xué)院 【實(shí)驗(yàn)儀器】 “+ -”線電位差計(jì)200

38、8-1天津職業(yè)技術(shù)師“+ -”線式電位差計(jì) “+ -” 線式電位差計(jì)的結(jié)構(gòu)如圖所示。粗細(xì)均勻電阻絲長(zhǎng)度為11米，往復(fù)繞在接線孔0、1、10上，被折成11段，每段長(zhǎng)1米。插頭C可在上述11個(gè)接線孔中任意選擇一個(gè)位置，電阻絲B0旁邊附有帶毫米刻度的標(biāo)尺，滑動(dòng)觸頭D可在上面滑動(dòng)。改變插頭C和滑動(dòng)觸頭D的位置，可使C、D間的電阻絲在01米之間連續(xù)變化。2008-1天津職業(yè)技術(shù)師范學(xué)院 “+ -”線式電位差計(jì) “+ -” 線式電位差計(jì)的結(jié)構(gòu)如圖所標(biāo)準(zhǔn)電池 標(biāo)準(zhǔn)電池是由鎘-汞化學(xué)溶液與特定材料電極組成的原電池，在恒定的溫度下具有電動(dòng)勢(shì)穩(wěn)定的特點(diǎn)，標(biāo)準(zhǔn)電池的電動(dòng)勢(shì)隨溫度變化規(guī)律為 式中ES (20)為200

39、C時(shí)標(biāo)準(zhǔn)電池電動(dòng)勢(shì)，其值ES=1.0186V。使用標(biāo)準(zhǔn)電池的注意事項(xiàng)：1.標(biāo)準(zhǔn)電池的容量很小，只允許通過(guò)1uA以下的電流，因此不可作電源使用，并嚴(yán)禁用伏特表或萬(wàn)用表直接測(cè)量。2.輕拿輕放，盡量避免震動(dòng)，以免損壞內(nèi)部的玻璃容器。3.注意標(biāo)準(zhǔn)電池的極性。 2008-1天津職業(yè)技術(shù)師范學(xué)院 標(biāo)準(zhǔn)電池 標(biāo)準(zhǔn)電池是由鎘-汞化學(xué)溶液與特定材料電極組成的原電【實(shí)驗(yàn)原理】 電位差計(jì)是應(yīng)用補(bǔ)償原理制成的精密儀器，其原理圖如圖所示。 2008-1天津職業(yè)技術(shù)師范學(xué)院 【實(shí)驗(yàn)原理】 電位差計(jì)是應(yīng)用補(bǔ)償原理制成的精密儀器，其原理圖【實(shí)驗(yàn)步驟】 1.根據(jù)實(shí)驗(yàn)室溫度計(jì)算出標(biāo)準(zhǔn)電池的電動(dòng)勢(shì)。2.按照原理圖接好電路。3.將可

40、變電阻器Rn調(diào)到適當(dāng)位置，合上開關(guān)K1，斷開K3，電阻R取合適的電阻值，將雙刀雙擲開關(guān)擲向Es一邊，調(diào)節(jié)插頭C和滑動(dòng)觸頭D的位置，使檢流計(jì)指針為零。逐漸減小R阻值，每次均需要再調(diào)節(jié)滑動(dòng)觸頭D的位置，使檢流計(jì)指針為零。合上開關(guān)K3，再次調(diào)節(jié)滑動(dòng)觸頭D，保持檢流計(jì)指針為零，記錄下CD間電阻絲的長(zhǎng)度Ls。4.保持可變電阻器Rs不變。合上開關(guān)K3，再次調(diào)節(jié)滑動(dòng)觸頭D，保持檢流計(jì)指針為零、記錄下CD間電阻絲的長(zhǎng)度Lx。5.微小調(diào)節(jié)可變電阻器Rn，改變工作電流，重復(fù)步驟3、4四次。計(jì)算出待測(cè)電池電動(dòng)勢(shì)，并求其平均值。 2008-1天津職業(yè)技術(shù)師范學(xué)院 【實(shí)驗(yàn)步驟】 1.根據(jù)實(shí)驗(yàn)室溫度計(jì)算出標(biāo)準(zhǔn)電池的電動(dòng)勢(shì)

41、。20【注意事項(xiàng)】 1.線路中直流穩(wěn)壓電源E，標(biāo)準(zhǔn)電池Es和待測(cè)電池Ex的極性均不可接反。2.做完實(shí)驗(yàn)應(yīng)先斷開標(biāo)準(zhǔn)電池的接線，再拆除電源接線。 2008-1天津職業(yè)技術(shù)師范學(xué)院 【注意事項(xiàng)】 2008-1天津職業(yè)技術(shù)師范學(xué)院 【數(shù)據(jù)記錄】 用線式電位差計(jì)測(cè)電池的電動(dòng)勢(shì)室溫:t= 0C Es= VEx/VLx/mLs/m54321次 數(shù)2008-1天津職業(yè)技術(shù)師范學(xué)院 【數(shù)據(jù)記錄】 用線式電位差計(jì)測(cè)電池的電動(dòng)勢(shì)Ex/VLx/【思考題】1.工作回路中的電源E與待測(cè)電池Ex、標(biāo)準(zhǔn)電池Es的大小及極性必須滿足什么樣的關(guān)系？2.為什么用電位差計(jì)測(cè)量電動(dòng)勢(shì)或電壓要比電壓表測(cè)得準(zhǔn)確？ 2008-1天津職業(yè)技

42、術(shù)師范學(xué)院 【思考題】2008-1天津職業(yè)技術(shù)師范學(xué)院 實(shí)驗(yàn)二十九 電表的改裝和校正勢(shì)一、自組電路實(shí)驗(yàn)二、TKDG-2電表改裝與校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)儀進(jìn)行電表的改裝和校準(zhǔn) 2008-1天津職業(yè)技術(shù)師范學(xué)院 實(shí)驗(yàn)二十九 電表的改裝和校正勢(shì)2008-1天津職業(yè)技術(shù)師范學(xué)一、自組電路實(shí)驗(yàn)【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹俊緦?shí)驗(yàn)儀器】【實(shí)驗(yàn)原理】 【實(shí)驗(yàn)步驟】【數(shù)據(jù)記錄】2008-1天津職業(yè)技術(shù)師范學(xué)院 一、自組電路實(shí)驗(yàn)【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?008-1天津職業(yè)技術(shù)師范學(xué)院【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?.學(xué)習(xí)用比較法測(cè)量微安表的內(nèi)阻。2.掌握將微安表改裝成大量程的電流表和電壓表的原理和方法。3.學(xué)會(huì)對(duì)改裝表進(jìn)行校正和繪制校正曲線。 2008-1天津職業(yè)技術(shù)師范

43、學(xué)院 【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?008-1天津職業(yè)技術(shù)師范學(xué)院 【實(shí)驗(yàn)儀器】 微安表滑線變阻器旋轉(zhuǎn)式電阻箱直流穩(wěn)壓電源毫安表電壓表單刀單擲開關(guān)雙刀雙擲開關(guān) 2008-1天津職業(yè)技術(shù)師范學(xué)院 【實(shí)驗(yàn)儀器】 微安表2008-1天津職業(yè)技術(shù)師范學(xué)院 【實(shí)驗(yàn)原理】 根據(jù)分壓和分流原理，將表頭串聯(lián)或并聯(lián)適當(dāng)電阻值的電阻，即可改裝成所需量程的電流表或電壓表。1、將微安表改裝成電流表 2、微安表改裝成電壓表 3、改裝表的校正2008-1天津職業(yè)技術(shù)師范學(xué)院 【實(shí)驗(yàn)原理】 根據(jù)分壓和分流原理，將表頭串聯(lián)或并聯(lián)適當(dāng)電阻值將微安表改裝成電流表微安表的量程Ig很小，在實(shí)際使用中，若測(cè)量較大的電流，就必須擴(kuò)大量程。方法是在微安表

44、的兩端并聯(lián)分流電阻Rs，如圖所示。這樣使大部分被測(cè)電流從分流電阻Rs上流過(guò)，而通過(guò)微安表的電流不超過(guò)原來(lái)的量程Ig。 2008-1天津職業(yè)技術(shù)師范學(xué)院 將微安表改裝成電流表微安表的量程Ig很小，在實(shí)際使用中，若測(cè)微安表改裝成電壓表 微安表可以測(cè)電壓，但它的量程為IgRg，是很低的。在實(shí)際使用中，為了能夠測(cè)量較高的電壓，在微安表上串聯(lián)一個(gè)附加電阻Rh，如圖所示。這樣就可以使大部分電壓降在串聯(lián)附加電阻Rh上，而微安表上的壓降很小，仍不超過(guò)原來(lái)的電壓量程IgRg。 2008-1天津職業(yè)技術(shù)師范學(xué)院 微安表改裝成電壓表 微安表可以測(cè)電壓，但它的量程為IgRg，改裝表的校正 改裝后的電表必須經(jīng)過(guò)校正方可

45、使用，改裝后的電流表和電壓表的校正電路分別如圖29-3和29-4所示。 2008-1天津職業(yè)技術(shù)師范學(xué)院 改裝表的校正 改裝后的電表必須經(jīng)過(guò)校正方可使用，改裝后的電流【實(shí)驗(yàn)步驟】 一、用比較法測(cè)量微安表的內(nèi)阻 二、電流表的改裝和校正三、電壓表的改裝和校正2008-1天津職業(yè)技術(shù)師范學(xué)院 【實(shí)驗(yàn)步驟】 一、用比較法測(cè)量微安表的內(nèi)阻 2008-1天津一、用比較法測(cè)量微安表的內(nèi)阻 1.按圖接好線路，將滑線變阻器R0的滑動(dòng)頭C靠近B端。2.將開關(guān)K1閉合，將雙刀雙擲開關(guān)K2接到待測(cè)表上，調(diào)節(jié)滑線變阻器R0，使比較電流表在一個(gè)較大的示值處。3.把雙刀雙擲開關(guān)K2打到旋轉(zhuǎn)式電阻箱R1一側(cè)，保持變阻器R0的

46、阻值不變，調(diào)節(jié)電阻箱R1上的電阻,使比較表中的電流仍然保持步驟2時(shí)的示值，此時(shí)旋轉(zhuǎn)式電阻箱上的電阻值R1等于待測(cè)微安表的內(nèi)阻Rg，即Rg=R1。2008-1天津職業(yè)技術(shù)師范學(xué)院 一、用比較法測(cè)量微安表的內(nèi)阻 1.按圖接好線路，將滑線變阻器二、電流表的改裝和校正1.將量程為100uA的微安表改裝成量程為100mA的毫安表。計(jì)算出Rs的數(shù)值，用電阻箱作Rs，按原理圖接好線路。2.使電流表從小到大校準(zhǔn)10個(gè)刻度，然后電流從大到小重復(fù)一遍。即從10.0，20.0，30.0100.0mA；再?gòu)?00.0，90.0，10.0mA。3.以改裝電流表的示值I為橫坐標(biāo)，示值I的校正值I=Is-I為縱坐標(biāo)，做出改

47、裝表的I-I校正曲線。 2008-1天津職業(yè)技術(shù)師范學(xué)院 二、電流表的改裝和校正1.將量程為100uA的微安表改裝成量三、電壓表的改裝和校正1.將量程為100uA的微安表改裝成量程為1V的電壓表。計(jì)算出的Rh數(shù)值，按原理圖接好線路。2.使電壓表從小到大校準(zhǔn)10個(gè)刻度，然后電壓從大到小重復(fù)一遍，即從0.100，0.200，1.000V；再?gòu)?.000，0.900，0.100V。3.以改裝電壓表的示值U為橫坐標(biāo)，示值的校正值U=Us-U為縱坐標(biāo)，做出改裝表的U-U校正曲線。 2008-1天津職業(yè)技術(shù)師范學(xué)院 三、電壓表的改裝和校正1.將量程為100uA的微安表改裝成量【數(shù)據(jù)記錄】 電流表的改裝與校

48、正 2008-1天津職業(yè)技術(shù)師范學(xué)院 【數(shù)據(jù)記錄】 電流表的改裝與校正 2008-1天津職業(yè)技術(shù)師【數(shù)據(jù)記錄】 電壓表的改裝與校正 2008-1天津職業(yè)技術(shù)師范學(xué)院 【數(shù)據(jù)記錄】 電壓表的改裝與校正 2008-1天津職業(yè)技術(shù)師二、TKDG-2電表改裝與校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)儀進(jìn)行電表的改裝和校準(zhǔn) 【實(shí)驗(yàn)儀器】【實(shí)驗(yàn)原理】 【實(shí)驗(yàn)步驟】【注意事項(xiàng)】 【思考題】 2008-1天津職業(yè)技術(shù)師范學(xué)院 二、TKDG-2電表改裝與校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)儀進(jìn)行電表的改裝和校準(zhǔn)【實(shí)驗(yàn)儀器】 TKDG-2電表改裝與校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)儀 2008-1天津職業(yè)技術(shù)師范學(xué)院 【實(shí)驗(yàn)儀器】 2008-1天津職業(yè)技術(shù)師范學(xué)院 【實(shí)驗(yàn)原理】 1.微安表內(nèi)阻的測(cè)

49、量 2.微安表改裝成毫安表3.微安表改裝成伏特表4.微安表改裝成歐姆表 （實(shí)驗(yàn)原理與方法一相同)（實(shí)驗(yàn)原理與方法一相同)2008-1天津職業(yè)技術(shù)師范學(xué)院 【實(shí)驗(yàn)原理】 1.微安表內(nèi)阻的測(cè)量 （實(shí)驗(yàn)原理與方法一相同)1.微安表內(nèi)阻的測(cè)量微安表中的線圈是用絕緣的油漆包線繞制而成，因此一個(gè)表頭都具有一定的電阻，稱為微安表的內(nèi)阻，用Rg表示。在電表的改裝與校正時(shí)需要知道微安表的內(nèi)阻Rg和最大量程Ig，Ig可以從表盤上直接看出，而內(nèi)阻Rg則需要測(cè)出。測(cè)定表頭內(nèi)阻的方法很多，常用的有替代法、半偏法、電橋法等。此實(shí)驗(yàn)采用半偏法來(lái)測(cè)量表頭內(nèi)阻Rg，電路如圖所示。 2008-1天津職業(yè)技術(shù)師范學(xué)院 1.微安表內(nèi)

50、阻的測(cè)量微安表中的線圈是用絕緣的油漆包線繞制而成4.微安表改裝成歐姆表歐姆表是用來(lái)測(cè)量電阻大小的電表，其電路如圖所示。2008-1天津職業(yè)技術(shù)師范學(xué)院 4.微安表改裝成歐姆表歐姆表是用來(lái)測(cè)量電阻大小的電表，其電路【實(shí)驗(yàn)步驟】 1.測(cè)量微安表（100）內(nèi)阻 2.將100表頭改裝成量程為2的電流表。 3.將100的表頭改裝成量程為2的電壓表4.將100的表頭改裝成量程為的電壓表 5.將100的表頭改裝成歐姆表6.自行設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)表格記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù) 2008-1天津職業(yè)技術(shù)師范學(xué)院 【實(shí)驗(yàn)步驟】 1.測(cè)量微安表（100）內(nèi)阻 2008-1天津【注意事項(xiàng)】 1.每次實(shí)驗(yàn)前，應(yīng)將電源調(diào)節(jié)旋鈕反時(shí)針調(diào)到頭。2.

51、做實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)及時(shí)裝換標(biāo)準(zhǔn)表，以免燒壞電流檔。3.更換保險(xiǎn)時(shí)，應(yīng)斷開總電源，以免觸電。 2008-1天津職業(yè)技術(shù)師范學(xué)院 【注意事項(xiàng)】 1.每次實(shí)驗(yàn)前，應(yīng)將電源調(diào)節(jié)旋鈕反時(shí)針調(diào)到頭?！舅伎碱}】1.校準(zhǔn)電流表時(shí)，如果發(fā)現(xiàn)改裝表的讀數(shù)相對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)表的讀數(shù)都偏高，試問(wèn)要達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)表的數(shù)值，此時(shí)改裝表的分流電阻應(yīng)調(diào)大還是調(diào)?。繛槭裁?？2.校正電流表時(shí)，如果發(fā)現(xiàn)改裝表的讀數(shù)相對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)表的讀數(shù)都偏低，試問(wèn)要達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)表的數(shù)值，此時(shí)改裝表的分流電阻應(yīng)調(diào)大還是調(diào)?。繛槭裁?？3.歐姆表的刻度是怎樣標(biāo)定的？有什么特點(diǎn)？4.改裝歐姆表的原理是什么？中值電阻是什么？ 2008-1天津職業(yè)技術(shù)師范學(xué)院 【思考題】1.校準(zhǔn)電流表

52、時(shí)，如果發(fā)現(xiàn)改裝表的讀數(shù)相對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)表第二部分提高性實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)三十 靈敏電流計(jì)的使用 實(shí)驗(yàn)三十一 用箱式電位差計(jì)較正電表實(shí)驗(yàn)三十三 磁場(chǎng)的測(cè)繪 實(shí)驗(yàn)三十四 模擬法測(cè)繪靜電場(chǎng) 實(shí)驗(yàn)三十八 霍爾效應(yīng)測(cè)磁場(chǎng) 2008-1天津職業(yè)技術(shù)師范學(xué)院 第二部分提高性實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)三十 靈敏電流計(jì)的使用 2008實(shí)驗(yàn)三十 靈敏電流計(jì)的使用 【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹俊緦?shí)驗(yàn)儀器】【實(shí)驗(yàn)原理】 【實(shí)驗(yàn)步驟】【注意事項(xiàng)】 【思考題】 2008-1天津職業(yè)技術(shù)師范學(xué)院 實(shí)驗(yàn)三十 靈敏電流計(jì)的使用 【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?008-1天津職【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?.了解靈敏電流計(jì)的基本結(jié)構(gòu)和基本原理，學(xué)習(xí)其使用方法。2.測(cè)定靈敏電流計(jì)的電流常量、內(nèi)阻和外臨界電阻

53、，掌握控制其工作狀態(tài)的方法。2008-1天津職業(yè)技術(shù)師范學(xué)院 【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?008-1天津職業(yè)技術(shù)師范學(xué)院 【實(shí)驗(yàn)儀器】 AC-15型直流復(fù)射式檢流計(jì)電阻箱電壓表滑線變阻器高精度穩(wěn)壓電源按鍵開關(guān)雙刀雙擲開關(guān)單刀開關(guān) 2008-1天津職業(yè)技術(shù)師范學(xué)院 【實(shí)驗(yàn)儀器】 AC-15型直流復(fù)射式檢流計(jì)2008-1天津職【實(shí)驗(yàn)原理】 一、靈敏電流計(jì)的基本結(jié)構(gòu) 二、線圈運(yùn)動(dòng)的阻尼特性三、測(cè)量電路2008-1天津職業(yè)技術(shù)師范學(xué)院 【實(shí)驗(yàn)原理】 一、靈敏電流計(jì)的基本結(jié)構(gòu) 2008-1天津職業(yè)一、靈敏電流計(jì)的基本結(jié)構(gòu)靈敏電流計(jì)是一種高靈敏度的測(cè)量?jī)x表，它的基本結(jié)構(gòu)如圖所示。在永久磁鐵N、S極之間，安置一個(gè)柱形軟鐵

54、芯F，使磁極與軟磁芯之間產(chǎn)生均勻的徑向磁場(chǎng)，矩形線圈用一根金屬懸絲懸掛起來(lái)，該金屬懸絲不僅作為線圈電流的進(jìn)出引線，還作為線圈旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)軸。當(dāng)線圈通有電流時(shí)，線圈在磁場(chǎng)中受到磁力矩而發(fā)生偏轉(zhuǎn)，同時(shí)懸絲被扭轉(zhuǎn)而產(chǎn)生反方向的彈性扭力矩。在偏轉(zhuǎn)角為時(shí)，磁力矩和彈性扭力矩相等，線圈就達(dá)到平衡。 2008-1天津職業(yè)技術(shù)師范學(xué)院 一、靈敏電流計(jì)的基本結(jié)構(gòu)靈敏電流計(jì)是一種高靈敏度的測(cè)量?jī)x表，一、靈敏電流計(jì)的基本結(jié)構(gòu)通過(guò)調(diào)節(jié)外電路電阻Rout的大小，就可控制阻尼力矩M的大小，從而控制線圈的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。1.當(dāng)Rout較大時(shí)，M較小，線圈作來(lái)回減幅振動(dòng)，需要經(jīng)過(guò)較長(zhǎng)時(shí)間才能停在新的平衡位置上，這種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)稱為阻尼振蕩

55、（或欠阻尼）狀態(tài)，如圖曲線I和 I。2.當(dāng)Rout較小時(shí)，M較大，線圈緩緩地趨向新的平衡位置。這種狀態(tài)稱為過(guò)阻尼狀態(tài)，如圖曲線和。3.當(dāng)Rout等于某一定值時(shí)，線圈很快達(dá)到平衡位置又不發(fā)生振蕩。2008-1天津職業(yè)技術(shù)師范學(xué)院 一、靈敏電流計(jì)的基本結(jié)構(gòu)通過(guò)調(diào)節(jié)外電路電阻Rout的大小，就二、線圈運(yùn)動(dòng)的阻尼特性 在使用靈敏電流計(jì)時(shí)，我們常會(huì)看到，當(dāng)通過(guò)靈敏電流計(jì)的電流發(fā)生變化時(shí)，光標(biāo)會(huì)擺動(dòng)很久才逐漸地停在新的平衡位置上，這時(shí)讀數(shù)很費(fèi)時(shí)間。一般指針式電表由于內(nèi)部裝有磁阻尼線圈，通電后指針很快擺到平衡位置上，而不來(lái)回?cái)[動(dòng)。靈敏電流計(jì)卻不可以用這種方法，它的阻尼問(wèn)題需要借助于外電路來(lái)解決，因此需要研究

56、靈敏電流計(jì)線圈運(yùn)動(dòng)的阻尼問(wèn)題。 2008-1天津職業(yè)技術(shù)師范學(xué)院 二、線圈運(yùn)動(dòng)的阻尼特性 在使用靈敏電流計(jì)時(shí)，我們常會(huì)看到，當(dāng)二、線圈運(yùn)動(dòng)的阻尼特性 根據(jù)電磁感應(yīng)定律，線圈在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，由于切割磁力線而產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，相應(yīng)的感應(yīng)電流與磁場(chǎng)相互作用而產(chǎn)生阻止線圈運(yùn)動(dòng)的電磁阻尼力矩M，它的大小與回路的總電阻（電流計(jì)內(nèi)阻Rg與外電阻Rout之和）成反比，即 2008-1天津職業(yè)技術(shù)師范學(xué)院 二、線圈運(yùn)動(dòng)的阻尼特性 根據(jù)電磁感應(yīng)定律，線圈在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，三、測(cè)量電路實(shí)驗(yàn)電路如圖所示。電源電壓經(jīng)過(guò)兩次分壓，在小電阻R0上得到極小的電壓，設(shè)通過(guò)靈敏電流計(jì)的電流為I，電壓表上的電壓為U，在R0R1,R0R2的

57、情況下，有 將I=kd代入上式，化簡(jiǎn)可得 2008-1天津職業(yè)技術(shù)師范學(xué)院 三、測(cè)量電路實(shí)驗(yàn)電路如圖所示。電源電壓經(jīng)過(guò)兩次分壓，在小電阻【實(shí)驗(yàn)步驟】 一、調(diào)節(jié)靈敏電流計(jì)二、觀察靈敏電流計(jì)的三種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，測(cè)量臨界外電阻三、測(cè)量電流計(jì)的電流常量和內(nèi)阻2008-1天津職業(yè)技術(shù)師范學(xué)院 【實(shí)驗(yàn)步驟】 一、調(diào)節(jié)靈敏電流計(jì)2008-1天津職業(yè)技術(shù)師范一、調(diào)節(jié)靈敏電流計(jì) 1.將電源開關(guān)置于220V檔，接通電源。2.當(dāng)指示光標(biāo)出現(xiàn)后，將“分流器”置于“*0.01”檔。轉(zhuǎn)動(dòng)“零點(diǎn)調(diào)節(jié)”旋鈕，將光標(biāo)調(diào)至標(biāo)尺零點(diǎn)附近（23mm以內(nèi)），微調(diào)“標(biāo)盤活動(dòng)調(diào)零器”，使光標(biāo)與標(biāo)尺零點(diǎn)重合。2008-1天津職業(yè)技術(shù)師范學(xué)院 一

58、、調(diào)節(jié)靈敏電流計(jì) 1.將電源開關(guān)置于220V檔，接通電源。二、觀察靈敏電流計(jì)的三種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，測(cè)量臨界外電阻1.按圖接好電路，開關(guān)K1、K2處于斷開狀態(tài)，經(jīng)教師檢查后方可接通電源。R2的阻值先取臨界外電阻Rc的45倍，R010。R1取幾千歐姆數(shù)量級(jí)。 2008-1天津職業(yè)技術(shù)師范學(xué)院 二、觀察靈敏電流計(jì)的三種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，測(cè)量臨界外電阻1.按圖接好二、觀察靈敏電流計(jì)的三種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，測(cè)量臨界外電阻2.合上開關(guān)K1，調(diào)節(jié)滑線變阻器R使電壓表讀數(shù)為零。然后再合上K2，調(diào)節(jié)滑線變阻器R緩緩增加電壓，同時(shí)觀察光標(biāo)的運(yùn)動(dòng)，直至光標(biāo)大約偏轉(zhuǎn)到滿刻度的一半時(shí)，斷開K2，觀察光標(biāo)振動(dòng)情況。當(dāng)光標(biāo)經(jīng)過(guò)零點(diǎn)刻度時(shí)，立即按

59、下斷路開關(guān)S，使光標(biāo)迅速回到零點(diǎn)位置。如果光標(biāo)靜止后，零點(diǎn)不對(duì)正，應(yīng)再次調(diào)整零點(diǎn)。然后反向接通開關(guān)K2，重復(fù)上述觀察。停在零刻線上。反向接通K2，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)。 2008-1天津職業(yè)技術(shù)師范學(xué)院 二、觀察靈敏電流計(jì)的三種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，測(cè)量臨界外電阻2.合上開關(guān)二、觀察靈敏電流計(jì)的三種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，測(cè)量臨界外電阻3.測(cè)定外臨界電阻Rc先使R2較大，并使光標(biāo)偏轉(zhuǎn)到標(biāo)尺滿刻度的一半左右。斷開K2，觀察光標(biāo)振蕩情況，然后使R2減小（同時(shí)減小電壓，使光標(biāo)不至超過(guò)滿刻度），直到R2減小到光標(biāo)的振動(dòng)呈臨界阻尼狀態(tài)，即光標(biāo)很快回到零刻線且不發(fā)生振動(dòng)又恰好不超過(guò)零刻線，這時(shí)靈敏電流計(jì)處于臨界阻尼狀態(tài)。記下此時(shí)R2的值，

60、則外臨界電阻Rc=R0+R2。要注意在適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)改變R2的大小，從而找到光標(biāo)從同一偏轉(zhuǎn)位置回零時(shí)間最短的Rc的阻值。4.再減小R2的值，斷開K2，觀察光標(biāo)的過(guò)阻尼狀態(tài)。此時(shí)光標(biāo)以非常緩慢的速度趨向于零刻線。2008-1天津職業(yè)技術(shù)師范學(xué)院 二、觀察靈敏電流計(jì)的三種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，測(cè)量臨界外電阻3.測(cè)定外臨三、測(cè)量電流計(jì)的電流常量和內(nèi)阻1.將“分流器”置于：“1”檔，調(diào)節(jié)滑線變阻器，使光標(biāo)偏轉(zhuǎn)接近滿刻度。2.將電阻R2的值和光標(biāo)偏轉(zhuǎn)dL并記錄，開關(guān)K2換向，使光標(biāo)反向偏轉(zhuǎn)，記取光標(biāo)偏轉(zhuǎn)dR。取其中均值，以消除懸絲左右扭轉(zhuǎn)時(shí)不對(duì)稱帶來(lái)的影響。3.使R2每次增加R2（由實(shí)驗(yàn)室給出），共8次，重復(fù)步驟2。