實(shí)驗(yàn)9-分壓電路特性研究

實(shí)驗(yàn)九分壓電路特性研究實(shí)驗(yàn)?zāi)康?．了解基本儀器的性能和使用方法；2．掌握分壓兩種電路的聯(lián)結(jié)方法、性能和特點(diǎn)，學(xué)習(xí)檢查電路故障的一般方法；3．熟悉電磁學(xué)實(shí)驗(yàn)的操作規(guī)程和安全知識(shí)。實(shí)驗(yàn)儀器伏特計(jì)，直流電源，滑線變阻器，電阻箱，開關(guān)，導(dǎo)線。實(shí)驗(yàn)原理電路可以千變?nèi)f化，但一個(gè)電路一般可以分為電源、控制和測(cè)量三個(gè)部分。測(cè)量電路是先根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求而確定好的，例如要校準(zhǔn)某一電壓表，需選一標(biāo)準(zhǔn)的電壓表和它并聯(lián)，這就是測(cè)量線路，它可等效于一個(gè)負(fù)載，這個(gè)負(fù)載可能是容性的、感性的或簡(jiǎn)單的電阻，以表示其負(fù)載。根據(jù)測(cè)量的要求，負(fù)載的電流值和電壓值在一定的范圍內(nèi)變化，這就要求有一個(gè)合適的電源?？刂齐娐返娜蝿?wù)就是控制負(fù)載的電流和電壓，使其數(shù)值和范圍達(dá)到預(yù)定的要求。常用的是制流電路或分壓電路?？刂圃饕褂没€變阻器或電阻箱。1.分壓電路(1)調(diào)節(jié)范圍分壓電路如圖3-4所示，滑線變阻器兩個(gè)固定端、與電源相接，負(fù)載圖3-4分壓電路圖接滑動(dòng)端和固定端(或)上，當(dāng)滑動(dòng)頭由端滑至端，負(fù)載上電壓由0變至，調(diào)節(jié)的范圍與變阻器的阻值無關(guān)。(2)分壓特性曲線當(dāng)滑動(dòng)頭在任一位置時(shí)，兩端的分壓值為(3-4)式中，，由實(shí)驗(yàn)可得不同值的分壓特性曲線，如圖3-5所示從曲線可以清楚看出分壓電路有如下幾個(gè)特點(diǎn)：①不論的大小，負(fù)載的電壓調(diào)節(jié)范圍均可從0→；②越小電壓調(diào)節(jié)越不均勻；③越大電壓調(diào)節(jié)越均勻，因此要電壓在0到整個(gè)范圍內(nèi)均勻變化，則取比較合適，實(shí)際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。圖3-5分壓特性曲線(3)細(xì)調(diào)程度當(dāng)K<<l時(shí)(即<<)，略去式(1.6-4)分母項(xiàng)中的，近似有經(jīng)微分可得，最小的分壓量即滑動(dòng)頭改變一圈位置所改變的電壓量，所以(3-5)式中為變阻器總?cè)?shù)，越小調(diào)節(jié)越不均勻。當(dāng)時(shí)(即>>)，略去式(3-4)中的近似有對(duì)上式微分得，細(xì)調(diào)最小的分壓值莫過于一圈對(duì)應(yīng)的分壓值，所以(3-6)從上式可知，當(dāng)變阻器選定后、、均為定值，故當(dāng)時(shí)為一個(gè)常數(shù)，它表示在整個(gè)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(shí)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)要求可以如圖3-6將兩個(gè)電阻和串聯(lián)進(jìn)行分壓，其中大電阻用作粗調(diào)，小電阻用于細(xì)調(diào)。圖3-6二段分壓電路圖【實(shí)驗(yàn)內(nèi)容】1．分壓電路特性的研究按圖3-4電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，用電阻箱當(dāng)負(fù)載，取確定值，參照變阻器的額定電流和的容許電流，確定電源電壓之值。要注意如圖3-7所示，變阻器段的電流是和之和，確定值時(shí)，特別要注意段的電流是否大于額定電流。移動(dòng)變阻器滑動(dòng)頭，使加到負(fù)載上的電壓從最小變到最大，在此過程中，測(cè)量11次電壓值及點(diǎn)在標(biāo)尺上的位置，用為橫坐標(biāo)，為縱坐標(biāo)作圖。圖3-7分壓電路圖取K=1、0.5重復(fù)上述測(cè)量并繪圖。數(shù)據(jù)處理1．分壓電路特性研究測(cè)量次數(shù)物理量1234567891011K=2，RZ=Ω，U(V)K=1，RZ=Ω，U(V)K=0.5，RZ=Ω，U(V)表一分壓電路的測(cè)量表格當(dāng)和K=1、0.5時(shí)分別以(即)為橫