要目时政要闻工业和信息化部成立李毅中任部长

PAGEPAGE4基础电路实验实验目的掌握分压器和限流器的性能、特点和使用方法。掌握分压电路和制流电路的联接方法及其作用。了解分压电阻和限流电阻的调节特性，知道应如何兼顾负载和电源的要求来选择分压电阻和限流电阻的规格。测绘变阻器的分压特性曲线和制流特性曲线。了解直流电源、电阻箱、电压表、电流表、滑线变阻器的使用。二、实验仪器直流稳压电源、电压表、电流表、电阻箱、滑线变阻器（二个）三、实验原理1、制流电路电路如图1所示，将滑线变阻器R0滑动头C和任一固定端串联在在电路中，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，（1）当C滑至A点RAC＝0，，负载处Umax=E；当C滑至B点RAC＝R0，，负载处；；电压调压范围：相应的电流变化为：一般情况下负载RZ中的电流为（2）式中，。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：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R0>>RZ），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位移动来改变的最少位移是一圈，因此一圈电阻ΔR0的大小就决定了电流的最小改变量。因为对RAC微分（3）从上式可见，当电路中的E、RZ、R0确定后，ΔI与I2成正，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大而使变阻器体积变得很大，故N又不能增得太多，因此常再串一变阻器，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R10／10，但R10、R20的额定电流必须大于Imax。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，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0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（4）式中，，。由实验可得不同K值的分压特性曲线如图5所示。从曲线可以清楚看出分压电路有如下几个特点：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那条线可近拟作为直线，故取即可认为电压调节已达到一般均匀的要求了。当K<<1时（即RZ<<R0），略去式（4）分母项中的RZ，近似有经微分可得：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（5）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RBC•X近似有对上式微分得细调最小的分压值幕过于一圈对应的分压值，所以（6）从上式可知，当变阻器选定后E、R0、N均为定值，故当K>>1时（ΔU）min为一常数，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＝RZ／2即可兼顾两者的要求。与些同时应注意流过变阻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，其中大电阻用作粗调，小电阻用于细调。3、制流电路与分压电路的差别与选择调节范围：分压电路的电压调节范围大，可从0→E；而制流电路电压调节范围较小，只能从。细调程度：当时，在整个调节范围内调节基本均匀，但制流电路可调范围小；负载上的电压值小，能调得较精细，而电压值大时调节变得很粗。功率损耗：使用同一变阻器，分压电路消耗电能比制流电路要大。基于以上的差别，当负载电阻较大，调节范围较宽时选分压电路；反之，当负载电阻较小，功耗较大，调节范围不太大的情况下则选用制流电路。若一级电路不能达到细调要求，则可采用二级制流（或二段分压）的方法以满足细调要求。五、实验步骤（一）制流电路的特性取1KΩ的滑线变阻器C1，用电阻箱作负载，连成制流电路。选择适当负载，分别取K＝0.1、0.5、2，移动滑头C至阻值最小，调节电源，使电流表的示数为10mA，由大到小改变电流，测出滑线变阻器A—B间十个点对应的电流值。作出制流特性曲线图，分析制流电路的特点，并比较不同负载时的制流效果。将1KΩ和50Ω两滑线变阻器串联组成二级制流电路。移动滑头C1、C2至阻值最小，调节电源，使电流表的示数为10mA。固定C1的滑头在中点，从小到大移动C2，读出其测量范围；再固定C2的滑头在中点，从小到大移动C1，读出其测量范围。观察并比较两滑线变阻器在电路中的制流作用。（RL=100Ω）、分压电路特性的研究取50Ω的滑线变阻器C2，用电阻箱作负载，连成分压电路。选择适当负载，分别取K＝0.1、1、10，移动滑头C至阻值最大，调节电源，使电压表的示数为7.5V，由大到小改变电压，测出滑线变阻器A—B间十个点对应的电压值。作出分压特性曲线图，分析分压电路的特点，并比较不同负载时的分压效果。将1KΩ和50Ω两滑线变阻器串联组成二级分压电路。移动滑头C1、C2至阻值最大，调节电源，使电压表的示数为7.5V。固定C1的滑头在中点，从小到大移动C2，读出其测量范围；再固定C2的滑头在中点，从小到大移动C1，读出其测量范围。观察并比较两滑线变阻器在电路中的分压作用。（RL=200Ω）六、实验数据记录1．制流电路：（取1KΩ的滑线变阻器）1234567891011K=0.1K=0.5K=22．二级制流：（负载电阻取100Ω）4．二级分压：（负载电阻取200Ω）测量范围1KΩ50Ω测量范围1KΩ50Ω3．分压电路：（取50Ω的滑线变阻器）1234567891011K=0.1K=1K=10*实验中出现的问题电源输出不稳定，大部分不容易调到10mA。要求一定用坐标纸作图。二级制流和二级分压时，要注意是调50或调