变阻器的使用与电路控制

1、变阻器的使用与电路控制第1页，共25页，2022年，5月20日，19点5分，星期二实验目的1.了解科学实验的全过程，掌握简单控制电路的设计2. 培养探索精神及分析问题解决问题的能力3。学会设计最佳实验方案，充分发挥主观能动性4.掌握计算机辅助设计的基本方法及使用计算 机作图。第2页，共25页，2022年，5月20日，19点5分，星期二科学实验全过程确 立课 题查 阅文 献确 定方 案实 验实 践综 合分 析论 文报 告第3页，共25页，2022年，5月20日，19点5分，星期二电路的组成电 源负 载控 制电 路电阻变阻器本实验所用的原理: 欧姆定律第4页，共25页，2022年，5月20日，19

2、点5分，星期二变阻器的作用制流作用分压作用第5页，共25页，2022年，5月20日，19点5分，星期二K=R/R0制流电路U0X=R1/R0（X从0到1，电流I逐渐增大）滑动端相对位置电路特征系数 Imin=U0/(R+R0) Imax=U0/R I=U0/(R+R2)第6页，共25页，2022年，5月20日，19点5分，星期二制流特性曲线I/Imaxx K0.1 时该区域细调程度不好， 需要加细调K减小,电流调节范围增大不为零第7页，共25页，2022年，5月20日，19点5分，星期二带细调的制流电路细调电阻R0=R0/10第8页，共25页，2022年，5月20日，19点5分，星期二分压电路

3、第9页，共25页，2022年，5月20日，19点5分，星期二分压电路特性曲线返回xK0.1 时该区域细调程度不好，需要加细调V/Vmax电压调节范围不随K大小变化第10页，共25页，2022年，5月20日，19点5分，星期二控制电路选择原则如果要求负载上的电压或电流从0开始变化,则选择分压电路如果要求负载上的电压或电流不从0开始变化,选择制流电路 (主要从功率损耗方面考虑)如果选择制流电路,则根据设计要求计算电路特征系数,由此确定是否需要增加细调电路如果选择分压电路， 第11页，共25页，2022年，5月20日，19点5分，星期二制流电路1.负载电阻R=42，电流控制范围 I=0.01A0.1

4、A根据工艺要求，选择合适的电路，计算各元件参数，构造实验装置,并测量其制流特性曲线。 2. 考虑是否需要加入细调，并进行研究。设计要求 （1）第12页，共25页，2022年，5月20日，19点5分，星期二实验要求（2）分压电路 总负载 （电压表和并联电阻）R总=1000，电压控制范围 U=0V3V,根据工艺要求，选择合适的电路，并按照 1、K=1 2、K10 计算各元件参数，构造实验装置,并测定其特性曲线。 第13页，共25页，2022年，5月20日，19点5分，星期二数据处理1、制流电路特性曲线图 Ix 图（要分别画出主控和细调的操作特性曲线）2、分别作出 K=1和 K10二个分压电路的分压

5、特性曲线图 Ux 图 第14页，共25页，2022年，5月20日，19点5分，星期二滑线变阻器仪器介绍第15页，共25页，2022年，5月20日，19点5分，星期二量程插子，选择量程0.5级，误差为量程的0.5%A电流表电流表的内阻很小，所以，电流表在电路中只能串联使用，否则会使电路短路，烧坏电流表和电源！第16页，共25页，2022年，5月20日，19点5分，星期二电压表的内阻V电压表电压表的内阻很大，在电路中并联使用。一般来讲，电压表的内阻越大，表的灵敏度越高。第17页，共25页，2022年，5月20日，19点5分，星期二电表读数电表的最大示值误差 示=量程准确度等级%电表读数原则:示值误

6、差保留一位有效数字,电表读数的估读位与误差位对齐.请正确读数,不允许读电表的格数!举例:量程3V,电表准确度等级S=0.5,表头为150小格. 示=3V0.5%=0.02V, 表头最小分度值=0.02V 0.81V2.32V第18页，共25页，2022年，5月20日，19点5分，星期二设计要求负载电阻R=42，电流控制范围 I=0.01A0.1A根据工艺要求，选择合适的电路，计算各元件参数，构造实验装置。 设计举例第19页，共25页，2022年，5月20日，19点5分，星期二制流电路的计算Imax=0.100A先确定E1、寻找突破口进行计算第20页，共25页，2022年，5月20日，19点5分

7、，星期二制流电路的计算Imax=0.100AR=42E=RImax = 42 0.100A =4.2 V 使R2=0，则I=Imax=0.100A1、寻找突破口进行计算第21页，共25页，2022年，5月20日，19点5分，星期二制流电路的计算1、寻找突破口进行计算 E=RImax = 42 0.100A =4.2 V下一步再计算R0第22页，共25页，2022年，5月20日，19点5分，星期二制流电路的计算Imin=0.010A使R1=0，则I=Imin=0.010A1、寻找突破口进行计算 E=RImax = 42 0.100A =4.2 VImin= E实际/(R+ R0)R0= E实际/ Imin R = 4.2 / 0.010- 42=378 取 R0实际=420 （标准化）第23页，共25页，2022年，5月20日，19点5分，星期二制流电路的计算1、寻找突破口进行计算 E=RImax = 42 0.100A =4.2 V R0= E实际/ Imin R = 4.2 / 0.010- 42=378 取 R0实际=420 （标准化） K=R/ R0实际=42/420=0.1 K0.1 需要加细调2、计算电路特征常数KA的量程？3、将所选参数输入计算机进行模拟，看是否满足设计要求第24页，共25页，2022年，5月20日，19点5分，星期二实验过程