内容发布更新时间 : 2025/2/23 2:23:59星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

实验 六 制流电路与分压电路

制流电路与分压电路是电磁学实验中最基本的电流控制和电压控制电路，无论是直流电路还是交流电路，它们都有广泛的应用。 一、实验目的

1 了解电流计，电压计，变阻器的性能及使用方法； 2 掌握制流电路和分压电路的电路连接方法及其性能特点。 二、实验原理

对于一个电路来说，一般由电源、控制电路及测量电路三部分组成，测量电路是根据实验要求而被确定好的。一般是有一些待测的电磁学中的光器件和测量仪器组成。可用Rz表示其负载。根据测量要求，电源的电压和电流必须在一定范围内变化。控制电路就是根据实验要求，用来控制负载的电流、电压的那部分电路。常用的便是制流电路和分压电路。控制元件主要是滑线变阻器或电阻箱。

1 制流电路

控制电路如图1所示，图中E为电源，R0为滑线变阻器，作为电路控制元件。Rz为负载，它与电流表组成测量电路，当滑线变阻器滑动头C在AB间移动时，可连续改变AC之间（亦即AB之间）的电阻RAC。从而整个电路的电流I符合的规律为

I?E (6-1)

RZ?RAC图 6-1 制流电路示意图

当C滑至A点RAC?0，Imax?E/RZ，负载处Umax?E；

当C滑至B点RAC?R0，Imin?E，负载

RZ?R0处Umin?电

RZE；

RZ?R0压

调

节

范

围

：

(6-2)

电

流

变

化

为

：

图6-2 制流特性曲线

RZE?E

RZ?R0相

应

的

EE ?RZ?R0RZ一般情况下负载Rz中的电流为

(6-3)

I?ER0ER0E??

RZ?RACRZRACK?X?R0R0(6-4)

式中：K?RZ/R0，X?RAC/R0。

图6-2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：K越大电流细调范围越小；K?1时调节的线性较好；K较小时（即，x接近1时电流变化很大，细调程度较差；不论R0大小如何，负载R0??RZ）

Rz上通过的电流都不可能为零。

制流电路的电流是靠滑线电阻移动滑片位置来改变的，最少位移是一圈，因此一圈电阻?R0的大小就决定了电流的最小改变量。因为

I?E

RAC?RZ对RAC微分公式为， ?I??I?E?RAC???RAC 2?RAC?RAC?RZ??IminI2I2R0???R0?? （6-5） EEN从上式可见，当电路中的E、RZ、R0确定后，?I与I2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，否则会影响电流的细调范围，所以

只能使N变大，由于N大而使电阻器体积变得很大，故N又不能增得太多，因此经常用串一个变阻器，采用二级制流，如图3所示，其中R10阻值大，作粗调用，R10阻值小作细调用，一般取R20?R1010，但R10、R20的额定电流必须大于

IM。

2 分压电路

分压电路如图6-4所示。滑线变阻器两个固定端A、B与电源E相接，负载RZ接滑动端C和固定端A(或B)上，当滑动端C由A端滑至B端，负载上电压由0变至E，调节的范围与变阻器的阻值无关。当滑动端C在任一位置时，AC两端的分压值U为

图6-4 分压电

U?RZRACRRK?RAC?EE ?ZAC?R?R?RR?RR?RX?ZAC?BCZACZBC (6-6)

式中 R0?RAC?RBC，K?RZR0，X?RACR0

由实验可得不同K值的分压特征性曲线，如图6-5所示。从风线可以清楚看出分压电路有以下特点：不论R0的大小，负载Rz的电压调节范围均可从0→E；

K越小电压调节越不均匀；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，