工艺技术_电路的设计与连接问题

电路的设计与连接问题 李昌富 1 电路的设计 2 仪器的选用 3 实验数据的图像处理 4 实物图连接 5 例题分析 目录 1 电路的设计 伏安法测电阻时电流表接法选择 Rv Rx Rx RA时 电流表外接 Rv Rx Rx RA时 电流表内接 Rv Rx Rx RA时 内外接法一样 供电电路中滑动变阻器连接方式的选择 从减小电能损耗和接线简便的角度考虑 通常选用限流接法 但在下列情况下必须选择分压接法 a 用限流接法时 电路中最小电流超过用电器电电流 b 用电器电阻远大于滑动变阻器全值电阻 c 要求电压从零开始可连续变化 2 仪器的选用 应考虑三方面因素 安全因素 误差因素 便于操作 选择仪器的步骤一般是 根据实验要求设计合理的实验电路 根据电路选择滑动变阻器 选定电源 估算电路中电流和电压可能达到的最大值 以此为依据 选择电压表和电流表以及所用的量程 原则是电路中待测量的最大值不超过但尽量接近相应电表的量程 如有不合要求的地方 应考虑接用其他电源或器材 有时需反复推敲 才能确定最佳选择方案 3 实验数据的图像处理 坐标轴上的标度选取要合适 要使数据中的可靠数字在图中也是可靠的 尽量使图线充满整个坐标纸 不宜太短太小 处在整个坐标纸的某一角落中 要使图线通过尽可能多的点 不在图线上的点均匀分布在直线两侧 起到正 负误差相抵消的作用 4 实物图连接 一般先从电源正极开始 到电键 再到滑动变阻器等 按顺序以单线连接方式将主电路中要串联元件依次串联起来 其次将要并联的元件再并联到电路中去 连接完毕 应进行检查 检查电路也应按照连接的方法和顺序 例1 有一个电阻Rx 其中阻值大约在40 50 之间 现在进一步要测量其电阻 手边现有器材如下 电源E 电动势12V 内阻为0 5 电压表 0 3 15V 内阻约10K 电流表 0 0 6 3A 内阻约1 滑动变阻器R1 阻值0 10 额定电流2A 滑动变阻器R2 阻值0 1700 额定电流0 3A 电键K和导线若干 电压表的量程应选 电流表的量程应选 滑动变阻器应选用 请画出实验电路图 连接实物图 并说明滑动变阻器触头在电键闭合前处的位置 分析与解答 滑动变阻器选用R1并采用分压电路较合适 若选用R2由于它的阻值太大 调节滑动变阻器控制电路的电流或电压不方便 电源电动势为12V 由于采用分压电路 RX两端电压最大可达12V 故伏特表量程应选0 15V 电路中最大电流Im 0 3A 电流表量程应选0 0 6A Rx Rv 采用电流表外接法 如下图 例1题的实物连接 Rx 要测定一个5左右的电阻 手头备有的器材有几种 A 电池组 E 3V r 1 B 电流表 量程0 3A 内阻0 0125 C 电流表 量程0 0 6A 内阻0 125 D 电压表 量程0 3V 内阻3 E 电压表 量程0 15V 电阻15k F 滑动变阻器 最大值20 限制电流1A G 滑动变阻器 最大值2000 限流0 3A H 电键 导线若干 试选定一个较合宜的实验方案 把选用器材代号写在括号内 并画出原理图 同时把所附实物图用线连成所确定的实验电路来 例2 解析 1 估计电流 电流表宜选C项 2 根据电源电压为3V电压表选D项 3 经检验C D应用外接法 或者由判定宜用外接法 4 滑动变阻器F为20 是Rx的4倍 用作限流已满足需要 故取F项 说明 本题变阻器用G理论上也可 但大约二三十欧即可使线路电流从0 1调到0 6A G阻值过大 可用部分较短 可操作性较差 故而不用 5 实验原理图如下 例2电路实物