内容发布更新时间 : 2024/12/27 7:48:39星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

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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；

2.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

型号 规格 毫安表 C19－mA 1000mA 伏特表 直流电源 C31－mV DH1718C 1000mV 0－30V 5A 滑线变阻器 BX7－11 10Ω 电阻箱 ZX25a 111111Ω 实验原理：

1. 制流电路

电路如图1所示，图中E为直流电源；R0为滑线变阻箱，A 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和任一固定端（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，从而改变整个电路的电流I，

I?E (1)

RZ?RACE，负载处Umax?E； RZEE， Umin?RZ

RZ?R0RZ?R0当C滑至A点RAC?0,Imax?图1

当C滑至B点RAC?R0，Imin?电压调节范围：

RZE?E

R0?RZEE ?R0?RZRZ相应的电流变化为

一般情况下负载 RZ中的电流为

I?ERZ?RACER0IK??max， (2) RZRACK?X?R0R0图2

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式中 K?RRZ,X?AC. R0R0图2表示不同K值的制流特性曲线，从曲线可以清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?1时调节的线性较好；

（3） K较小时（即 R0??RZ），X接近O时电流变化很大，细调程度较差； （4） 不论R0大小如何，负载上通过的电流都不可能为零。

细调范围的确定：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定了电流的最小改变量。因为

I?E，对 RAC 微分

RAC?RZ?I??I?E???RAC ， ?RAC?RAC?RZ?2I2I2R0???R0??， (3) EEN图3

2?Imin式中N为变阻器总圈数。从上式可见，当电路中的 E,RZ,R0确定后，ΔI与I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?Imax 变小，而R0不能

太小，否则会影响电流的调节范围，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R10 阻值大，作粗调用，R20阻值小作细调用，一般R20取 R1010，但R10,R20 的额定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，滑线变阻器两个固定端A、B与电源E相接，

图4

负载RZ接滑动端C和固定端A（或B）上，当滑动头C由A端滑至B端，负载上电压由O变至E，调节的范围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。

UERz?RAC?RBCRZ?RAC?RZ?RACK?RACE? (4)

RZ?RACRZ?RBCX图5

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式中R0?RAC?RBC,K?RRZ,K?AC R0R0从曲线可以清楚看出分压电路有如下几个特点：

（1）不论 R0 的大小，负载 RZ 的电压调节范围均可从0?E； （2）K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Umax整个范围内均匀变化，则取 K?1 比较合适，实际K=2那条线可近似作为直线，故取 R0?RZ即可认为电压调节已达到一般2均匀的要求了。当 K??1时即RZ??R0 略去（4）分母项中的RZ，近似有U?RZE， RBC经微分可得：?U?RZ?E?RBC?2??RBCU2??RBC RZ?E最小的分压量即滑动头改变一圈位置所改变的电压量，所以

?UminRU2U2??R0??0 (5) RZ?ERZ?EN式中N为变阻器总圈数，RZ越小调节越不均匀。

当K》1时（即RZ??R0），略去式（4）中的RBC?X，近似有U?RACE，对上式R0微分得?U?E?RAC，细调最小的分压值莫过于一圈对应的分压值，所以 R0EE?R0? (6) R0N??U?min?从上式可知，当变阻器选定后 E,R0,N均为定值，故当K》1 时??U?min为一个常数，它表示在整个调节范围内调节的精细程度处处一样。从调节的均匀度考虑，R0越小越好，但R0上的功耗也将变大，因此还要考虑到功耗不能太大，则R0不宜取得过小，取R0?图6

RZ 即可兼顾两者的要求。与此同时应注意流过变阻2器的总电流不能超过它的额定值。若一般分压不能达到细调要求可以如图6将两个电阻R10和R20串联进行分压，其中大电阻作粗调，小电阻用于细调。