分压与限流研究实验报告.doc

分压与限流的研究实验报告 【实验目的】 1．熟悉分压电路和限流电流，并比较分压电路和限流电路的性能； 2．研究滑线变阻器的有关参数； 【实验原理】 （1） 1.分压电路 如图（1）所示，滑动触头P从a移动到b，电阻箱的电阻为R，由于调解滑动变阻器，电路中总电阻发生变化，使电阻箱R的电压也发生变化，即电压表的示数有变化，设电路的电源电动势为E，忽略电源的内阻，由欧姆定律可得出变阻器两端的电压的计算公式，推导过程如下： 电路中总电阻为： （1） 根据欧姆定律得电路中总电流为： （2） 所以在此根据欧姆定律得出电阻箱的电压为： （3） 又因为滑动变阻器的最大电阻为 带入（3）式，并化简可得： （4） 设 （5） 联立（4）、（5），消去，，可得： （6） 所以： （7） 由式（7）可知，当X一定时，与Y值存在一定的函数关系，可以多测几组数据，得出函数图像，分析分压电路的性能。 2. 限流电路 如图2所示，滑动触头P移动到a，负载电阻R上的电压最大，为电源电压E，相应的电流此时也是最大的，由欧姆定律可得此时电路中的最大电流为： （8） 在滑动触头不在a或者b位置时，电路中的电流大小为： （9） 联立式（5）、（8）、（9），消去E，R，,并化简整理可得： （10） 由（10）式可得：当X一定时，与Y值存在一定的函数关系，同样，多测几组数据，画出两者的函数图象，分析限流电路的性能。 RR R R2 R1 R0 a b A 图2 【实验仪器】 稳压电源、电流表、电压表、滑动变阻器R0（0~3700Ω）、变阻箱R（0~99999Ω）、开关、导线 【实验步骤】 一、分压电路性能的研究 1.找到所用的实验器材，并检查是否损坏； 2.按图（1）所示电路图连接好电路，打开稳压电源开关，并调节使电源电压E为3V； 3.选择不同的X值，并根据不同的X值选择好变阻箱的阻值，然后设计实验数据表格1，以便记录数据； 4.拨动滑动变阻器的滑动触头P，分别置于不同的位置，从而确定好Y值； 5.读取并记录每次位置的电压值； 6.实验结束后，将不用到的仪器归回原位置。 二、限流电路性能的研究 1.按图（1）所示电路图连接好电路，打开稳压电源开关，并调节使电源电压E为4V； 2.选择不同的X值，并根据不同的X值选择好变阻箱的阻值，然后设计实验数据表格2，以便记录数据； 3.拨动滑动变阻器的滑动触头P，分别置于不同的位置，从而确定好Y值； 4.读取并记录每次位置的电流值； 5.实验结束后，将不用到的仪器归回原位置。 五 实验数据及处理 一、分压电路性能的研究 E=3V，电压表的量程为0~3V X=0.01 (滑动变阻器R0=3700Ω，变阻箱R=37Ω) Y 0.000 0.100 0.200 0.300 0.400 0.500 0.600 0.700 0.800 0.900 1.000 U（v） 0.000 0.010 0.026 0.030 0.044 0.050 0.070 0.100 0.222 2.926 3.000 U/E 0.000 0.003 0.009 0.010 0.015 0.017 0.023 0.033 0.074 0.975 1.000 X=0.1（滑动变阻器R0=3700Ω，变阻箱R=370Ω) Y 0.000 0.100 0.200 0.300 0.400 0.500 0.600 0.700 0.800 0.900 1.000 U（v） 0.000 0.020 0.110 0.144 0.182 0.246 0.312 0.450 0.798 2.934 3.000 U/E 0.000 0.007 0.037 0.048 0.061 0.082 0.104 0.150 0.266 0.978 1.000 X=0.5（滑动变阻器R0=3700Ω，变阻箱R=1850Ω) Y 0.000 0.100 0.200 0.300 0.400 0.500 0.600 0.700 0.800 0.900 1.000