制流与分压电路实验报告
分压电路和制流电路的特性研究
分压电路和制流电路的特性研究变阻器在电路中的应用十分广泛，许多电路都用变阻器来达到控制（调节）电流或电压的目的，如何根据实验要求正确选择和使用变阻器是一个重要问题，本实验将对变阻器的分压和限流特性作初步分析。
【实验目的】1．分压电路和制流电路的使用； 2．了解滑线变阻器的两种用途； 3．进一步练习按电路图正确接线。
【实验仪器】直流稳压电源、滑线变阻器（50Ω，420Ω）、电阻箱（10Ω，50Ω）、电压表、电流表、开关、导线。
【实验原理】电磁测量中常常要求在一定范围内选取某一特定的电压或电流，而电源有时却只供给某一确定输出电压。
解决这个问题的最简单办法是给电源加上一个分压电路或制流电路，它们是把输出电压一定的电源扩展成电压或流均可在一定范围内连续调节的供电电路。
滑线变阻器是一种用金属电阻丝组成的可变电阻器。
由于电路的连接不同，可构成分压器（如图1a 示）和制流器（如图1b 示）。
1． 滑线电阻作分压器用时的分压特性研究 （1）分压电路的接法如图2示，将变阻器R W 的两个固定端A 和B 接到直流电源E 上，而将滑动端C 和任一固定端（A 或B ，图中为B ）作为分压的两个输出端接至负载R L 。
图中B 端电位紧低，C 端电位较高，CB 间的分压大小U 随滑动端C 的位置改变而改变，U 值可用电压表来测量。
变阻器的这种接法通常称为分压器接法。
分压器的安全位置一般是将C 滑至B 端，这时分压为零。
（2）分压电路的调节特性如图2所示，滑动端将滑线变阻器R W 分为R 1和R 2两部分。
负载R L 上分得的电压用电压表测量。
电源电压全部加在固定端A 、B 上，当滑动端C 在AB 上滑动时，B 、C 间的电压为V BC ，由于R 1的变化而随之产生连续变化，其大小由以下几式导出：电路的总电阻为：112R R R R R R L L ++=，故总电流为：1120R R R R R V R V I L L ++==V 0是滑动端移至A 端（即R 2=0）时，电压表上读出的最高电压值。
制流与分压实验报告
制流与分压实验报告制流与分压实验报告实验目的：本实验旨在通过制流与分压实验，验证欧姆定律和基尔霍夫定律，并探究电流与电压之间的关系。
实验器材：1. 电源：提供稳定的电压源。
2. 电阻箱：用于调节电阻值。
3. 电流表：用于测量电流。
4. 电压表：用于测量电压。
5. 连线：用于连接电路。
实验原理：1. 欧姆定律：欧姆定律描述了电流、电压和电阻之间的关系。
根据欧姆定律，电流（I）等于电压（V）与电阻（R）的比值，即I = V/R。
2. 基尔霍夫定律：基尔霍夫定律是电路分析的基本原理。
根据基尔霍夫定律，电流在一个节点的流入量等于流出量，电压在一个回路中的代数和等于零。
实验步骤：1. 搭建简单的电路：将电源、电阻箱、电流表和电压表依次连接起来，搭建一个简单的串联电路。
2. 测量电流：将电流表连接在电路中，记录下电流表的示数。
3. 测量电压：将电压表连接在电路中，分别测量电源电压和电阻上的电压。
4. 调节电阻值：通过改变电阻箱的电阻值，观察电流和电压的变化。
5. 记录数据：根据实际测量结果，记录下电流和电压的数值。
6. 分析数据：根据测得的数据，验证欧姆定律和基尔霍夫定律的成立。
实验结果与分析：在实验过程中，我们通过改变电阻箱的电阻值，观察电流和电压的变化。
根据欧姆定律，电流与电压成反比，而电流与电阻成正比。
实验结果显示，当电阻增加时，电流减小，电压也随之减小，验证了欧姆定律的成立。
根据基尔霍夫定律，电流在一个节点的流入量等于流出量，电压在一个回路中的代数和等于零。
通过实验数据的分析，我们可以验证基尔霍夫定律的成立。
在串联电路中，电流只有一条路径可走，因此电流的值在整个电路中保持不变。
而在并联电路中，电流会分流，根据基尔霍夫定律，各支路的电流之和等于总电流。
实验结果与理论相符，验证了基尔霍夫定律的成立。
实验结论：通过制流与分压实验，我们验证了欧姆定律和基尔霍夫定律的成立。
欧姆定律表明电流与电压成反比，电流与电阻成正比；基尔霍夫定律描述了电流在一个节点的流入量等于流出量，电压在一个回路中的代数和等于零。
分压制流电路实验报告
一、实验目的1. 理解分压制流电路的基本原理和工作特性；2. 掌握分压制流电路的设计方法和参数计算；3. 培养动手能力和实验技能；4. 分析实验结果，提高分析问题和解决问题的能力。
二、实验原理分压制流电路是一种常见的电路，由电阻、电容和电源组成。
其主要功能是利用电容的充放电特性，实现对电流的控制。
当电源电压施加在电容两端时，电容开始充电，电流逐渐减小；当电容电压达到电源电压时，充电结束，电流为零。
此时，若电源电压突然消失，电容开始放电，电流逐渐增大，直至电容电压为零。
分压制流电路的充放电过程可以用以下公式表示：Q = C V （Q为电容电荷，C为电容容量，V为电容电压）I = dQ/dt （I为电流，t为时间）三、实验器材1. 电阻：10Ω、100Ω、1kΩ各1个；2. 电容：1μF、10μF、100μF各1个；3. 直流电源：0～15V可调；4. 电流表：0～5A；5. 电压表：0～30V；6. 电路板：1块；7. 连接线：若干。
四、实验步骤1. 按照实验电路图连接电路，确保连接正确；2. 打开直流电源，调整电压为5V；3. 测量电容电压，记录数据；4. 改变电容容量，重复步骤3，记录数据；5. 改变电阻阻值，重复步骤3和4，记录数据；6. 分析实验数据，绘制电流、电压随时间变化的曲线。
五、实验结果与分析1. 当电容容量一定时，电流随时间的变化呈指数规律，电压随时间的变化呈线性规律；2. 当电阻阻值一定时，电容容量越大，电流变化越慢，电压变化越快；3. 当电容容量一定时，电阻阻值越小，电流变化越快，电压变化越慢。
六、实验结论1. 分压制流电路是一种利用电容充放电特性实现电流控制的电路；2. 在分压制流电路中，电容容量、电阻阻值和电源电压是影响电流和电压变化的关键因素；3. 通过实验，掌握了分压制流电路的设计方法和参数计算，提高了分析问题和解决问题的能力。
七、实验总结本次实验通过对分压制流电路的实验研究，加深了对电路基本原理的理解，提高了动手能力和实验技能。
制流电路与分压电路
I E I2 RAC = RAC = RAC I = 2 RAC E (RAC + R) U RE U2 U = RAC = RAC = RAC 2 RAC ER (RAC + R)
故
I2 I 2 R0 I min = R0 = E E N ………③ 2 2 U U R0 U min = RAC = ER ER N
一、制流电路 1. 调节电压电流范围 如图a所示为制流电路图，R为负载， R0为滑动变阻器。改变触点C的位置，即 可改变整个回路的电阻，从而改变回路的 电流I和电压U（R两端电压）。在不考虑 电源内阻及毫伏表内阻时，则
E R0 I= = R + RAC k + x
E
……………①
（ R0为滑动变阻器的最大阻值）
因 0 ≤ x ≤ 1 ，故电压调节范围为0 ~ E 。
2、调节的细调程度 对⑤式微分得：
U =
[k + (1 x )x ]
kE k + x
(
2
)
2
x …………⑥
分三种情况讨论 ① k << 1 ，（即 R << R0 ）时，略去⑥式中 的K高阶 则
RR 0 E kEx U ≈ x = x 2 2 2 R BC (1 x ) x
三、选择控制电路应遵循的原则 1、当负载电阻较大，调节范围较宽时选分压电 路，反之，当负载较小，允许功耗较大，调 节范围不太大时应选用制流电路。 2、如一级电路达不到要求，则采用二级制流电 路或二级分压电路的方法，以满足细调要求。 四、实验内容 1、制流电路特性研究 2、分压电路特性研究 3、二级控制电路特性研究 4、电路的故障检查
1 E I = k (k + 1) R 0 U = 1 E k +1
实验1制流电路和分压电路
一.实验目的：
1.了解基本电学仪器的使用. 2.掌握制流与分压电路联接方法、
性能和特点.
二.实验原理： 1.制流电路：
电流：
A RZ C RO A B
E I k max I I R Z R AC k x
RZ K R0
R AC X R0
E
I-X关系曲线
I
max a x I mmax
K = 10
E I max k I R Z R AC k x
O
K =1 K = 0 .2 K = 0 .0 5 1
X
制流电路的特点：
1.K 越大，电流 I 调节范围越小 2. k 1 ,I-X 图线的线性较好. 3.K 小, X 0时,电流大小难调节. 4.不管 R0 大小，负载 RZ上电流 I 0 制流电路： 适合负载电阻较小，通过负载的 电流较大，负载上电压或电流变化 范围小的情形.
K =1 K = 0 .1 O
0 .5 1 .0
RZ K R0
X
分压电路的特点：
1.不管R0大小，电压调节范围 0
2.K越小,电压越难调节.
R0 RZ 2
E
即取K=2,就可认为调节已达均匀。
分压电路： 适合负载电阻RZ较大,负载上V或A变化范围 大，或要求电压从零开始.
三.实验内容：
（1）制流电路：按图1-1，要求K=0.1，
0
R0 =
RZ =
E =
0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1
b.以L/L0为横坐标，电压U为纵坐标作图.
假定 R0 =200
,
，根据 RZ的最大
制流电路与分压电路实验报告
制流电路与分压电路实验报告实验目的：1. 了解制流电路和分压电路的电路结构及其特性；2. 掌握基本的电子元器件的使用方法和实验技能；3. 熟悉电路实验的基本步骤和注意事项。
实验原理：1. 制流电路制流电路是通过控制电压和电阻来控制电路中电流的大小的电路。
在此电路中，所加电压不能改变电流的方向。
当一个电子流通过一个负载时，所产生的电势降和所加电势相等，所以电路中的电压并不影响电流的大小，只会影响电流的方向和所产生的电势降的大小。
2. 分压电路分压电路是基于欧姆定律的电路，通过两个串联电阻的电路，将所加电势分成两个部分，分别作用于两个电阻上，产生不同的电压降。
在此电路中，电流在电阻上产生压差，当电流通过电阻时，电势降与电阻成正比。
所以，通过不同电阻的串联，可以实现电压的分压。
实验步骤：1. 制流电路实验1.1 将电源电压调节为2V，并将电源与电路相连。
1.2 按照示意图连接电路，将一个电阻器连接到电源上，将另一个电阻器连接到电路的负载端。
1.3 通过万用表实时检测电路中的电流变化，并记录读数。
1.4 学生注意力分散，应该全程跟随老师指导操作，保证实验过程的正常进行。
2. 分压电路实验2.1 将电源电压调节为2V，并将电源与电路相连。
2.2 按照电路实验图连接电路，将两个电阻器串联，并将电路的红线连接到串联电阻的高电位端，将黑线连接到串联电阻的低电位端。
2.3 通过万用表实时检测电路中的电压变化，并记录读数。
2.4 学生应该注意安全问题，禁止手插电源插座以及触碰电路内部元器件。
实验结果：1. 制流电路实验根据实验结果可以得到，当电路中的电流大小固定，增加电路中的电阻会使所产生的电势降增大。
2. 分压电路实验根据实验结果可以得知，当串联电阻的阻值相等时，电压各占一半，如果各个电阻的阻值不相等，则电压的分配会根据阻值的比例来分配。
实验结论：1. 制流电路实验制流电路可以通过控制电路中的元器件，如电阻、电容、管等来实现对电流的控制。
制流电路与分压电路(研究性实验)_基础物理实验
实验二制流电路与分压电路一、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。
二、仪器与用具毫安计，伏特计，万用电表，直流电源，滑线变阻器，电阻箱，导线等。
图2.1 电磁学实验谈判能够用器材三、实验原理制流电路和分压电路时常用的控制电路，制流电路如图2.1所示，分压电路如图2.2所示。
控制元件使用滑动变阻器R0，移动滑动头的位置可以连续改变AC之间的电阻R AC，从而改变通过负载R z的电流或加在R z上的电压。
图2.2 制流电路图XK K I R R R R R E R R E I MAX ACz ACZ +=+=+=000,R R X R R K ACZ==X R R E R K R R R R E R R R R R R R R R R R R E U BC Z AC BCAC Z AC ZACZ AC Z BCACZ ACZ +⋅⋅=⋅+⋅⋅=+⋅⋅++⋅=0 ,,AC ZO AC BC O OR R R R R K X R R =+== 四、实验步骤分别研究制流电路和分压电路的特性。
1. 取K 值，确定R Z 的值。
2. 依据K值、R Z值、R Z的最大允许电流，毫安表的量限，确定实验时的最大电流I max和电源电压E。
（3. 连接电路。
4. 移动滑动变阻器的滑动头C，测10组数据，列表记录。
5. 作制流电路特性曲线图和分压特性曲线图五、实验数据与结果表示（供参考）【数据处理示例】1.制流电路特性的研究实验数据表（供参考）表2.1 (K = 0.1)2.分压电路特性的研究实验数据表（供参考）表2.3 （K = 2）3.部分制流电路、分压电路特性曲线4.实验结果讨论从图2.1-图2.4不难看出，K = 1时的制流特性曲线和K = 2时的分压特性曲线近似为线性。
K = 0.1时的制流特性曲线和K = 0.1时的分压特性曲线显然为非线性的。
1.制流和分压电路的研究以及用惠斯通电桥测量电阻
必做实验一：制流和分压电路的研究以及用惠斯通电桥测量电阻【实验目的】1. 了解制流电路和分压电路的原理及应用；2. 了解惠斯通电桥电路的原理及应用；3. 掌握基本电路的连接方法；4. 学会基本仪器的使用方法。
【实验原理】1. 制流电路制流基本电路如图1-1所示，当可变电阻0R 中间的滑动点变化时，即改变了A 、C 间的电阻值，使得电路中的总电阻发生了变化，从而起到了制流I 的作用，即：I =E R AC +R L （忽略电源内阻的情况下） 1-1当0R 上的A 、C 间电阻值为零时，L R E I =max 1-2 同样，当0R 上的A 、C 间电阻值为最大时，0min R R E I L += 1-3以上式中的L R 为负载电阻、0R 为可变电阻。
由此可见，制流电路不可能调节到电流为零，只能使电流在一定范围内变化，即：R R E R E I L L +⇒=∆ 1-4 注：为了保证安全，在接通电路前，必须将0R 上的C 点滑至B 端。
如果L R 为二极管等小功耗用电器，还需与L R 串联一个合适的电阻，以起到保护作用。
图1-1 制流电路示意图2. 分压电路分压基本电路如图1-2所示。
如果负载电阻无穷大，则可以认为负载上没有电流，则负载上的电压可以认为电阻AC R 所分配到的电压。
当C 滑到B ，则负载电阻上的电压为E ，当C 滑到A ，则负载上的电压为零。
故起电压调节范围为E ⇒0 若定义电阻比：0)(R R R R x K AC AB AC == 1-5 同时定义负载电阻与变阻器全电阻之比：0R R L =β 1-6 又定义分压电路的分压比：Ex U Y L )(= 则可以推导出其间的关系为[]ββ+-==)(1)()()(x K x K x K E x U Y L 1-7 根据1-7式可得：不同的β，分压比与电阻比不同，可画出不同β值时的Y-K(x)图线（如图1-3所示）。
由图线可知，β 越大，调节越均匀。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
实验一制流电路与分压电路
【目的与任务】
1、学习和掌握万用电表的操作规则及具体使用方法；
2、完成制流与分压电路的联结和电路中的电流和电压的测量；
3、总结制流与分压电路各自的特点及其应用。
【仪器与设备】
万用电表（指针式、数字式各一块），低压电源（直流型、交流型各一台），滑线变阻器，电阻箱，导线。
1、万用电表的原理和结构
万用电表是实验室常用的一种仪表，可用来测量直流电压、电流，交流电压及电流，电阻等，还可用以检查电路和排除电路故障。
万用电表主要由磁电型测量机构(亦称表头)和转换开关控制的测量电路组成。
实际上它是根据改装电表的原理，将一个表头分别连接各种
测量电路而改成多量程的电流表、电压表及欧姆表，是既能测量直流又
能测量交流的复合表，如图1所示。
它们合用一个表头，表盘上有相应
于测量各种量的几条标度尺。
表头用来指示被测量的数值，测量线路的
作用是将各种被测量转换到适合表头测量的直流微小电流，转换开关实
现对不同测量线路的选择，以适应各种测量的要求。
电表的表盘上按表
的功能有各种不同的刻度，以指示相应的值，如：电流值，电压值(有
交、直流之分)及电阻值等。
对于某一测量的内容一般分成大小不同的
几档，测量电阻时每档标明的是不同的倍率；测量电流、电压时每档标
明的是它相应的量限（即使用该档测量时所允许的最大值），而各种
量、各种不同的量限所对应的测量电路均通过转换开关实现和表头的连
接。
图1
图2
欧姆表测量电阻的简单原理如图2所示。
表头（其内阻R z）、干电池E、可变电阻R0及待测电阻R x串联构成回路，电流I通过表头即可使表头指针偏转，其值为
由上式可知在电池电压一定的条件下，指针偏转和回路的总电阻成反比。
当被测电阻R x改变时，电流I就随着变化，表头的指针位置也有相应的变化，可见表头的指针位置与被测电阻的大小是一一对应的，如果表头的标度尺按电阻刻度，这样就可以直接用来测量电阻了。
被测电阻R x越大，则回路电流I越小，指针的偏转越小，当R x为无穷大时(即表棒两端开路)，则I=0，表头指针为零，因此欧姆表的标尺刻度与电流表、电压表的标尺刻度方向相反。
由于工作电流I与被测电阻R x不成正比关系，所以电阻的标度尺的分度是不均匀的。
由于电池的电动势会渐渐下降，这将会造成较大的测量误差，故该结构形式的欧姆表都设有“零欧姆”调整电路，使用时先将表棒二端短路(即R x=0)，调节“零欧姆”旋钮，使指针指向满度，即指针指向0Ω处。
每当改变欧姆表的量程后，都必须重新调节“零欧姆”旋钮。
2、万用电表的操作规程
(1) 使用指针式万用电表前必须认清两极和刻度盘，熟悉转换开关的作用和用法，据待测量的种类和大小(交流和直流电压、电流、电阻)，将转换开关转到适当位置并接好表笔。
(2) 被测量不能确定其大概值时，应将转换开关旋到最大量程处。
(3) 使用前，若指针不在零位，首先调零；读数时，视线正对着指针。
有反射镜的应使指针与像重合。
(4) 测量电流时，将万用表串联在被测电路中；测量电压时，将万用表并联在被测电路两端(红表笔代表“＋”，黑表笔代表“－”)。
(5) 测试时，不能旋转转换开关。
(6) 测量电流、电压时，先用跃接法试探大小，再用稳接法测量。
(7) 测量电路中电阻时，应将电路中的电源和有关电阻断开，不能带电测电阻。
(8) 每次更换电阻档后，都要调节“零欧姆”旋钮，使指针指向满度，若调不到零点，须更换电池。
测试电阻时，不得用双手同时接触两表笔的金属部分。
(9) 测量完毕，务必将转换开关旋至空档或最大交流电压档。
(10)数字万用表使用完毕必须关闭电源。
当屏幕出现＋、－号时，必须更换电池。
【原理与方法】
万用表电路一般可分为电源、控制和测量三部分。
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（R2），这个负载可能是容性的、感性的或简单的电阻。
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。
常用的是制流电路和分压电路，控制元件主要使用滑线变阻器或电阻箱。
1、制流电路
制流电路如图3所示，图中E为直流（或交流）电源；R1为滑线变阻器，A为电流表；R2为负载（本实验采用电阻）；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R AC，从而改变整个电路的电流I。
（a）
（b）
图3 制流电路
2、分压电路
分压电路如图4所示，图中E为直流（或交流）电源，滑线变阻器两个固定端A、B与电源E相接，负载R2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。
（a） （b）
图4 分压电路
3、制流电路与分压电路的差别与选择
(1) 调节范围
分压电路的电压调节范围大，可从；而制流电路电压调节范围小，只能从。
(2) 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。
(3) 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。
基于两电路的差别，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。
【指导与要求】
一、实验步骤
l、用万用电表电阻档，测量导线、电阻器的阻值。
2、将交流电源的输出电压调至5V（若电源上没有电压表，则用指针式万用表的交流电压挡测量）。
断电后按图3(b)连好电路，检查无误后通电，将数字万用表转换开关旋至交流电流的合适档（按欧姆定律估算出I），将表笔串入电路，分别测定C端位于A、B及中点时的电流I i，用指针式万用表测量R2上电压U R2。
注意用万用电表交流档测电压、电流的读数均为有效值。
3、将直流电源的输出电压调到10V（若电源没有电表显示，则用指针式万用表测量）。
断电后按图4(a)连好电路，检查无误后通电，将数字万用表转换开关旋至直流电压的合适档，将表笔并接在电源两端，测输出电压U AB，并调至10.0伏后，测U AC（U R2）、U CB。
4、将指针式万用表转换开关旋至直流电流的合适档（先估算），分别断开电阻器上的3个节点的导线，将表笔串接在回路中，测量
I、I1、I2 。
5、分别使C端位于R1的两端A、B，测定U AC、U CB及I、I1、I2。
6、用现有的仪器，设计两种实验方案，实现对某一交流信号源的输出电压及电流的测量，并对两种方案测量情况进行对比分析。
（提示：用信号源接上一负载R，且要满足R值远远大于信号源的内阻（约几十欧），用电表测量电流，电压。
）
二、数据记录及处理
1、列表记录数据
表1 制流电路的测量 （交流） 单位：Ω、V、A
在中点在A端在B端
I
U R2
仪器参数E＝ R1＝ R 2＝
表2 分压电路的U i，I i测量（直流）单位：Ω、V、mA
U AB U AC U CB I I 1I 2 C在中点
C在A端
C在B端
仪器参数R1＝R2＝
表3 （交流信号源的输出U i，I i测量） 单位：Ω、V、A
仪器参数
2、数据处理
由表1测量数据求制流电路的负载R2上电流变化范围及电压变化范围。
由表2数据求分压电路的负载R2上的电压变化范围及最大电压与电源电压。
【思考与练习】
1、以下电路能够制流或分压吗？若有错误请说明原因，并改正之。
2.举例说明分压电路和制流电路的应用。