实验3制流电路与分压电路

实 验 3 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】 毫安计，伏特计，万用电表，直流电源，滑线变阻器，电阻箱，开关，导线。 【实验原理】 电路可以千变万化，但一个电路一般可以分为电源、控制和测量三个部分。测量电路是先根据实验要求而确定好的，例如要校准某一电压表，需选一标准的电压表和它并联，这就是测量线路，它可等效于一个负载，这个负载可能是容性的、感性的或简单的电阻，以ZR 表示其负载。根据测量的要求，负载的电流值 I 和电压值U 在一定的范围内变化，这就要求有一个合适的电源。控制电路的任务就是控制负载的电流和电压，使其数值和范围达到预定的要求。常用的是制流电路或分压电路。控制元件主要使用滑线变阻器或电阻箱。 1. 制流电路 电路如图 3-1 所示，图中 E 为直流电源；0R 为滑线变阻器；A为电流表；ZR 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ACR，从而改变整个电路的电流I 。 EKA CBA0RZR 图 3-1 制流电路图 (1)调节范围 由： ACZRREI (3-1) 当C 滑至 A点0ACR，ZREImax，负载处EUmax； 当C 滑至B 点0RRAC ，0minRREIZ ， ZZRRREU0min。 电压调节范围：ERRRZZ0 → E ； 相应的电流变化为 ：ZRRE0 →ZRE 。 (2)制流特性曲线 一股情况下负载ZR 中的电流为 XKKIRRRRRERREIACZACZmax000 (3-2) 式中 0RRKz ，0RRXAC 图3-2 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 ≥l 时调节的线性较好： ③ K 较小时(即ZRR 0)，X 接近 0 时电流变化很大，细调程度较差； ④不论0R 大小如何，负载ZR 上通过的电流都不可能为零。 (3)细调程度 图3-2 制流电路曲线 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0R的大小就决定了电流的最小改变量。 因为 ZACRREI 对ACR微分 ACACACACRRzRERRII2 NREIREII0202min (3-3) 式中N 为变阻器总圈数。...