分压与限流的研究实验报告

分压与限流的研究实验报告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 2 1 1 R RR RR R 总 根据欧姆定律得电路中总电流为 2 2 1 1 R RR RR E R E I 总 所以在此根据欧姆定律得出电阻箱的电压为 3 2121 1 1 1 RRRRR ERR RR RR IU 又因为滑动变阻器的最大电阻为 210 RRR 带入 3 式 并化简可得 4 2 1010 1 RRRRR ERR U 设 5 0 R R X 0 1 R R Y 联立 4 5 消去 可得 R 1 R 6 2 YYX XYE U 所以 7 2 YYX XY E U 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EU 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 R E I max 在滑动触头不在 a 或者 b 位置时 电路中的电流大小为 9 1 RR E I 联立式 5 8 9 消去 E R 并化简整理可得 1 R 10 YX X I I max 由 10 式可得 当 X 一定时 与 Y 值存在一定的函数关系 同样 max II 多测几组数据 画出两者的函数图象 分析限流电路的性能 图 2 实验仪器 RR2R1 R0 a b A 稳压电源 电流表 电压表 滑动变阻器 R0 0 3700 变阻箱 R 0 99999 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 1 X 0 01 滑动变阻器 R0 3700 变阻箱 R 37 Y0 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 E0 000 0 003 0 009 0 010 0 015 0 017 0 023 0 033 0 074 0 975 1 000 2 X 0 1 滑动变阻器 R0 3700 变阻箱 R 370 Y0 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 E0 000 0 007 0 037 0 048 0 061 0 082 0 104 0 150 0 266 0 978 1 000 3 X 0 5 滑动变阻器 R0 3700 变阻箱 R 1850 Y0 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 0 050 0 152 0 218 0 554 0 750 1 000 1 300 1 852 2 946 3 000 U E0 000 0 017 0 051 0 073 0 185 0 250 0 333 0 433 0 617 0 982 1 000 4 X 1 滑动变阻器 R0 3700 变阻箱 R 3700 Y0 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 0 052 0 304 0 502 0 652 0 800 1 124 1 406 1 924 2 958 3 000 U E0 000 0 017 0 101 0 167 0 217 0 267 0 375 0 469 0 641 0 986 1 000 5 X 2 滑动变阻器 R0 3700 变阻箱 R 7400 Y0 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 0 025 0 326 0 526 0 708 0 856 1 100 1 456 1 954 2 960 3 000 U E0 000 0 008 0 109 0 175 0 236 0 285 0 367 0 485 0 651 0 987 1 000 6 X 4 滑动变阻器 R0 3700 变阻箱 R 14800 Y0 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 0 052 0 352 0 554 0 752 0 956 1 224 1 636 2 152 2 972 3 000 U E0 000 0 017 0 117 0 185 0 251 0 319 0 408 0 545 0 717 0 991 1 000 7 X 10 滑动变阻器 R0 3700 变阻箱 R 37000 Y0 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 0 054 0 332 0 554 0 702 0 946 1 200 1 566 2 052 2 968 3 000 U E0 000 0 018 0 111 0 185 0 234 0 315 0 400 0 522 0 684 0 989 1 000 与 Y 的关系作图 如下所示 EU 2 限流电路的研究 E 4 0V 1 X 0 01 滑动变阻器 R0 3700 变阻箱 R 37 Y0 000 0 100 0 200 0 300 0 400 0 500 0 600 0 700 0 800 0 900 1 000 I mA 103 00 0 50 500 6 800 4 000 2 600 2 000 1 620 1 400 1 200 0 920 1 000 1 000 0 490 0 066 0 079 0 382 0 500 0 623 0 700 0 741 0 657 0 833 2 X 0 1 滑动变阻器 R0 3700 变阻箱 R 370 Y0 000 0 100 0 200 0 300 0 400 0 500 0 600 0 700 0 800 0 900 1 000 I mA 10 800 9 250 4 400 3 000 2 200 1 800 1 600 1 200 1 150 0 880 1 000 1 000 0 856 0 476 0 682 0 733 0 818 0 889 0 750 0 958 0 765 1 136 3 X 0 5 滑动变阻器 R0 3700 变阻箱 R 1850 Y0 000 0 100 0 200 0 300 0 400 0 500 0 600 0 700 0 800 0 900 1 000 I A 2 155 2 100 1 652 1 425 1 205 1 050 0 950 0 850 0 800 0 680 0 700 1 000 0 974 0 787 0 863 0 846 0 871 0 905 0 895 0 941 0 850 1 029 4 X 1 滑动变阻器 R0 3700 变阻箱 R 3700 Y0 000 0 100 0 200 0 300 0 400 0 500 0 600 0 700 0 800 0 900 1 000 I A 1 100 1 050 0 950 0 850 0 800 0 700 0 659 0 625 0 599 0 500 0 550 1 000 0 955 0 905 0 895 0 941 0 875 0 941 0 948 0 958 0 835 1 100 5 X 2 滑动变阻器 R0 3700 变阻箱 R 7400 Y0 000 0 100 0 200 0 300 0 400 0 500 0 600 0 700 0 800 0 900 1 000 I A 0 580 0 550 0 500 0 455 0 450 0 425 0 400 0 359 0 355 0 350 0 350 1 000 0 948 0 909 0 910 0 989 0 944 0 941 0 898 0 989 0 986 1 000 6 X 4 滑动变阻器 R0 3700 变阻箱 R 14800 Y0 000 0 100 0 200 0 300 0 400 0 500 0 600 0 700 0 800 0 900 1 000 I A 0 265 0 260 0 255 0 250 0 249 0 247 0 245 0 240 0 235 0 225 0 225 1 000 0 981 0 981 0 980 0 996 0 992 0 992 0 980 0 979 0 957 1 000 7 X 10 滑动变阻器 R0 3700 变阻箱 R 37000 Y0 000 0 100 0 200 0 300 0 400 0 500 0 600 0 700 0 800 0 900 1 000 I A 0 130 0 125 0 120 0 115 0 110 0 105 0 100 0 100 0 100 0 100 0 100 1 000 0 962 0 960 0 958 0 957 0 955 0 952 1 000 1 000 1 000 1 000 思考与讨论 分压电路和限流电路性能的分析 1 分压电路中 要使电压从 0 到 V0整个范围均匀变化 取 x 1 比较合适