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分压与限流的研究实验报告一、实验目的1.理解和掌握分压与限流的基本概念及其在电路中的应用。
2.通过实验观察分压与限流电路的特点及工作原理。
3.培养实验操作能力和问题解决能力。
二、实验原理1.分压原理:在串联电路中,各电阻上的电压之比等于电阻之比,即U1:U2:U3=R1:R2:R3。
2.限流原理:在并联电路中,各支路电流之比等于电阻的反比,即I1:I2:I3=R2:R1:R3。
三、实验步骤实验1:分压电路研究1.准备实验器材:电源、电阻器(R1、R2、R3)、开关、导线若干、电压表。
2.搭建分压电路:将三个电阻串联起来,一端连接电源,另一端连接电压表。
3.记录数据:打开开关,记录各电阻两端的电压值。
4.分析数据:根据分压原理,比较实际电压与理论预测电压是否相符。
实验2:限流电路研究1.准备实验器材:电源、电阻器(R1、R2、R3)、开关、导线若干、电流表。
2.搭建限流电路:将三个电阻并联起来,一端连接电源,另一端连接电流表。
3.记录数据:打开开关,记录各支路的电流值。
4.分析数据:根据限流原理,比较实际电流与理论预测电流是否相符。
四、实验结果与分析1.分压电路实验结果:实验测得的各电阻上的电压值基本符合分压原理的预测。
当改变电阻的阻值时,各电阻上的电压值也会相应改变,进一步验证了分压原理的正确性。
2.限流电路实验结果:实验测得的各支路电流值也与限流原理的预测相符。
当改变电阻的阻值时,各支路的电流值也会相应改变,验证了限流原理的正确性。
五、结论通过本次实验,我们验证了分压与限流原理在电路中的应用。
实验结果表明,在串联电路中,各电阻上的电压之比等于电阻之比;在并联电路中,各支路电流之比等于电阻的反比。
这些结论对于理解和掌握电路的基本知识非常重要。
同时,通过实验操作,我们也提高了自己的实验技能和问题解决能力。
六、建议与改进1.在实验过程中,应严格遵守实验规则,确保实验安全。
2.提高实验操作的熟练度,以便更准确地测量数据。
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。
滑线变阻器限流和分压特性的研究

青海师范大学 民族 师范学院学报 Junlf io ts eces oee f igaT ah rU i r t orao nr e ahr C lg n hi ec e nv sy M i T i l oQ s e i
—
R+
:: : 曼兰
旦 +
R o
x_
引人参数 K和 x 令 ,
K= R
图1
则
I =
其 中 K为电路的特征系数 , 负载电阻与滑线
变 阻器 电阻 的 比值 。
x为滑线变阻器的滑动头在变阻器上的相对 位置。
圈 2
二 、限流
如图 1 所示 , 图中 E为直流电源; o R 为滑线
20 年 1 月 08 1 N v 08 o. 0 2
滑线变阻器限流和 分压特性的研 究
刘 润
( 青海师范大学物理 系 青海西宁 80o ) 108
摘 要: 本文对滑线变阻器的性 能加 以分析, 了解滑线变阻器在电路 中的作 用。
关键词 : 滑线变阻器 限流 分压
滑线变阻器作为一种特殊的电阻 , 在普通物
以 x为横坐标 , UE为纵坐标作分压特性 以 /
曲线 . 如下 图所 示 。
UE /
器的阻值 R 接近时测量结果较好。 0
三、 分压
由图 2所示滑 动端将 电阻 分成 RR 两 。2
部分。
O5 . 10 .
X
设 负载电阻 R与 R 并联 , 电源 的端 电 。 E为
分压特性曲线
7 5
刘
润: 滑线变阻器 限流和分压特性的研究
如果 电源 电压较高时可采用二级分压 的办
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:211R R R RR R ++=总 (1) 根据欧姆定律得电路中总电流为:211R R R RR E R E I ++==总 (2) 所以在此根据欧姆定律得出电阻箱的电压为:2121111)(R R R R R ERR R R RR I U ++=+⋅= (3) 又因为滑动变阻器的最大电阻为210R R R += 带入(3)式,并化简可得:210101R RR R R ERR U -+=(4)设0R R X =1R RY = (5) 联立(4)、(5),消去R ,1R ,可得:2Y Y X XYEU -+=(6)所以:2Y Y X XYE U -+=(7) 由式(7)可知,当X 一定时,E U 与Y 值存在一定的函数关系,可以多测几组数据,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:REI =max (8)在滑动触头不在a 或者b 位置时,电路中的电流大小为:1R R EI +=(9) 联立式(5)、(8)、(9),消去E ,R ,1R ,并化简整理可得:YX XI I +=max(10) 由(10)式可得:当X 一定时,max I I 与Y 值存在一定的函数关系,同样,多测几组数据,画出两者的函数图象,分析限流电路的性能。
分压与限流的研究实验报告剖析

分压与限流的研究实验报告剖析实验目的:本实验旨在通过对电路中的分压与限流进行研究,探究它们在电路中的作用和应用。
实验原理:1. 分压:分压是指在电路中使用电阻将电压分成不同的部分。
根据欧姆定律,电压与电阻成正比,因此可以通过改变电阻的大小来改变电压的大小。
2. 限流:限流是指在电路中使用电阻限制电流的流动。
根据欧姆定律,电流与电阻成反比,因此可以通过改变电阻的大小来改变电流的大小。
实验装置:1. 直流电源2. 电阻3. 电压表4. 电流表5. 连接线实验步骤:1. 将直流电源接入电路,并通过连接线连接到电阻上。
2. 将电压表与电流表分别连接到电路中,以测量电压和电流的数值。
3. 通过改变电阻的大小,观察电压和电流的变化。
实验结果:1. 分压实验:通过改变电阻的大小,可以观察到电压的变化。
当电阻增大时,电压减小;当电阻减小时,电压增大。
这表明电阻可以起到将电压分成不同部分的作用。
2. 限流实验:通过改变电阻的大小,可以观察到电流的变化。
当电阻增大时,电流减小;当电阻减小时,电流增大。
这表明电阻可以起到限制电流流动的作用。
实验分析:1. 分压的应用:分压在实际电路中有广泛的应用,例如在电压表、电池组、电路调节等方面。
通过分压,可以将高压的电源分成适合测量或使用的低压。
2. 限流的应用:限流在实际电路中也有广泛的应用,例如在电源保护、电路调节等方面。
通过限流,可以限制电流的大小,防止电路过载或损坏。
3. 实验误差:在实验中,由于电阻的内阻、电压表和电流表的测量误差等因素的存在,实验结果可能存在一定的误差。
为减小误差,可采取平均值测量、多次测量等方法。
4. 实验改进:为进一步提高实验的准确性和可靠性,可以采取以下改进措施:- 使用更精准的测量仪器,如数字电压表、数字电流表等。
- 选择合适的电阻范围,以保证实验结果的可靠性。
- 多次重复实验,取平均值来减小误差。
结论:通过本实验的研究,我们可以得出以下结论:1. 分压可以通过改变电阻的大小实现,可以将电压分成不同的部分。
内外接,限流分压实验

⑴测量中要求电压表的读数不小于其量程的三分之 一,试画出 测量电阻Rx的一种实验电路原理图 ⑵画实物图上连线。 ⑶若电压表V1的读数用U1表示,电压表V2的读数 用U2表示,则由已知量和测得量表示Rx的公式为 Rx=_________________。
V
V
A
内接法
A
外接法
4、内外接法选择依据:
1)外接法:R测=RV Rx/(RV+Rx)<Rx,
当RV>>Rx,R测→Rx,误差小。 内接法:R测=RA+Rx>Rx,
当Rx>>RA,R测→Rx,误差小。
2)据Rx、RA、RV大致可估
① RV/Rx>Rx/RA或 RX RA RV ,视Rx值较小 采用外接法,测量值比真实值小。
RX R0
U
滑动变阻器的选取与连接
(1) 如果对待测电阻两端的电压没有要求,可依据 如下原则进行选取与连接: a: 若变阻器的阻值小于待测电阻的阻值(或者与之 接近),它在电路中的分压能力较低,应采用分压接法。 b: 若变阻器的阻值大于待测电阻的阻值(以几倍于 待测电阻为适宜,因为变阻器阻值太大,调节起来反而不 灵敏),它在电路中有足够的分压能力保护电路,又便于 多次测量,应采用限流接法。 (2) 如果要求待测电阻两端电压从零开始增大(或者 要求电压可调范围大一些),则只能采用分压接法。
V
谁变化明显,先接谁。
限流法与分压法_两者如何选取

三、两种连接方式的选取(来自04)在负载电流要求相同的情况下,限流电路中干路电流比分压电路中的干路电流更小,所以限流电路中消耗的总功率较小,电源消耗的电能就较小,这说明限流具有节能的优点。
在实际电路设计时应视实验要求灵活选取分压电路或限流电路。
(一)分压电路的选取1.若实验要求某部分电路的电压变化范围较大.或要求某部分电路的电流或电压从零开始连续可调.或要求多测几组I、U数据,则必须将滑动变阻器接成分压电路。
例1:测定小灯泡“6V,3W”的伏安特性曲线,要求实验中灯泡两端的电压从零开始连续可调。
供选择的器材有:电压表V,(量程6V,内阻20kD,),电流表A.(量程3A,内阻0.2Q),电流表A,(量程0.6A,内阻lfl),变阻器R,(0~100fl,0.5A),变阻器R,(0~20fl,0.2A),学生电源E(6—8v)、开关及导线若干。
选择出符合实验要求的实验器材并设计出实验电路。
分析:不管是从题中要求灯泡两端电压必须从零开始连续可调的角度考虑.还是从为了最终能较准确画出伏安特性曲线必须多测几组I、U数据的角度考虑.限流电路都难以满足要求,因此必须采用分压电路。
实验电路如图3所示。
器材包括:电压表V,、电流表A,、变阻器R,、电源、开关及导线。
若实验中要用小阻值的滑动变阻器控制大阻值负载.或者题中所给电源电动势过大.尽管滑动变阻器阻值也较大.但总电流大予负载的额定电流值,或总电流大于接入电表的量程,此时的滑动变阻器也应接成分压式电路:若负载电阻的额定电流不清楚,为安全起见.一般也连成分压电路。
例2:为了较准确地用伏安法测定一只阻值大约是3kn的电阻,备用的器材有:A、直流电源,电压12V,内阻不计;B、电压表,量程O一3—15V,内阻10kft;C、电流表,量程0~0.6~3A,内阻20n;D、毫安表,量程5mA,内阻200Q;E、滑动变阻器,阻值0~50Q;G、电键及导线若干。
试设计出实验电路。
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:211R R R RR R ++=总 (1) 根据欧姆定律得电路中总电流为:211R R R RR E R E I ++==总(2) 所以在此根据欧姆定律得出电阻箱的电压为:2121111)(R R R R R ERR R R RR I U ++=+⋅= (3) 又因为滑动变阻器的最大电阻为210R R R += 带入(3)式,并化简可得:210101R RR R R ERR U -+=(4)设0R R X =1R RY = (5) 联立(4)、(5),消去R ,1R ,可得:2YY X XYEU -+=(6) 所以:2YY X XYE U -+= (7) 由式(7)可知,当X 一定时,E U 与Y 值存在一定的函数关系,可以多测几组数据,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:REI =max (8)在滑动触头不在a 或者b 位置时,电路中的电流大小为:1R R EI +=(9) 联立式(5)、(8)、(9),消去E ,R ,1R ,并化简整理可得:YX XI I +=max(10) 由(10)式可得:当X 一定时,max I I 与Y 值存在一定的函数关系,同样,多测几组数据,画出两者的函数图象,分析限流电路的性能。
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分压与限流的研究实验报告————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:ﻩ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:211R R R RR R ++=总 (1) 根据欧姆定律得电路中总电流为:211R R R RR E R E I ++==总 (2) 所以在此根据欧姆定律得出电阻箱的电压为:2121111)(R R R R R ERR R R RR I U ++=+⋅= (3) 又因为滑动变阻器的最大电阻为210R R R += 带入(3)式,并化简可得:210101R RR R R ERR U -+=(4)设0R R X =1R RY = (5) 联立(4)、(5),消去R ,1R ,可得:2Y Y X XYEU -+=(6)所以:2Y Y X XYE U -+=(7) 由式(7)可知,当X 一定时,E U 与Y 值存在一定的函数关系,可以多测几组数据,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:REI =max (8)在滑动触头不在a 或者b 位置时,电路中的电流大小为:1R R EI +=(9) 联立式(5)、(8)、(9),消去E ,R ,1R ,并化简整理可得:YX XI I +=max(10) 由(10)式可得:当X一定时,max I I 与Y 值存在一定的函数关系,同样,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】稳压电源、电流表、电压表、滑动变阻器R 0(0~3700Ω)、变阻箱R (0RR 2 R 1 R 0 a bA~99999Ω)、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R=3700Ω,变阻箱R=37Ω)Y0.000 0.100 0.200 0.300 0.400 0.500 0.600 0.700 0.8000.900 1.000U(v)0.0000.010 0.026 0.030 0.044 0.0500.070 0.100 0.2222.926 3.000U/E 0.000 0.003 0.0090.0100.015 0.0170.023 0.0330.074 0.975 1.000(2)X=0.1(滑动变阻器R=3700Ω,变阻箱R=370Ω)Y0.0000.100 0.200 0.300 0.400 0.5000.600 0.700 0.800 0.900 1.000U(v)0.000 0.020 0.110 0.144 0.182 0.246 0.312 0.450 0.7982.9343.000U/E0.000 0.007 0.037 0.048 0.061 0.082 0.1040.150 0.266 0.978 1.000(3)X=0.5(滑动变阻器R0=3700Ω,变阻箱R=1850Ω)Y0.000 0.100 0.200 0.300 0.400 0.500 0.6000.700 0.8000.900 1.000U(v)0.0000.050 0.152 0.2180.554 0.750 1.000 1.300 1.852 2.946 3.000U/E 0.0000.017 0.051 0.0730.185 0.250 0.333 0.433 0.617 0.982 1.000(4)X=1(滑动变阻器R0=3700Ω,变阻箱R=3700Ω)Y 0.000 0.100 0.200 0.300 0.400 0.5000.6000.700 0.800 0.900 1.000 U(v)0.0000.052 0.304 0.502 0.652 0.800 1.124 1.406 1.924 2.9583.000U/E0.000 0.017 0.1010.1670.2170.267 0.375 0.4690.6410.986 1.00(5)X=2(滑动变阻器R=3700Ω,变阻箱R=7400Ω)Y0.000 0.100 0.2000.300 0.400 0.500 0.6000.700 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/E 0.000 0.008 0.1090.175 0.236 0.2850.367 0.485 0.651 0.987 1.000(6)X=4(滑动变阻器R0=3700Ω,变阻箱R=14800Ω)Y0.000 0.100 0.200 0.3000.4000.500 0.600 0.700 0.800 0.900 1.00U(v)0.000 0.052 0.3520.554 0.752 0.956 1.224 1.636 2.152 2.972 3.000.991 1.000 U/E 0.000 0.017 0.1170.185 0.2510.319 0.408 0.545 0.717=3700Ω,变阻箱R=37000Ω)(7)X=10(滑动变阻器R0.100 0.200 0.3000.400 0.500 0.600 0.7000.800 0.900 1.000 Y 0.000U(v) 0.000 0.054 0.3320.554 0.702 0.946 1.200 1.566 2.052 2.968 3.000U/E 0.000 0.018 0.1110.185 0.234 0.3150.4000.522 0.684 0.989 1.000 U与Y的关系作图,如下所示:E二、限流电路的研究E=4.0V=3700Ω,变阻箱R=37Ω)(1)X=0.01 (滑动变阻器R00.300 0.400 0.500 0.600 0.7000.800 0.900 1.000 Y0.0000.100 0.20I(mA)103.0050.500 6.800 4.000 2.600 2.000 1.620 1.40 1.200 0.920 1.000 0 01.0000.490 0.0660.079 0.382 0.500 0.6230.700 0.741 0.657 0.833(2)X=0.1 (滑动变阻器R0=3700Ω,变阻箱R=370Ω)Y 0.000 0.1000.2000.300 0.4000.500 0.600 0.7000.8000.900 1.000I(mA) 10.8009.2504.4003.000 2.200 1.800 1.600 1.200 1.150 0.880 1.0001.0000.856 0.476 0.682 0.7330.8180.8890.750 0.9580.7651.136(3)X=0.5 (滑动变阻器R0=3700Ω,变阻箱R=1850Ω)Y 0.0000.100 0.2000.300 0.4000.5000.600.700 0.800.900 1.000I(A)2.155 2.100 1.652 1.425 1.205 1.0500.950.8500.8000.680 0.7001.000 0.974 0.787 0.8630.8460.871 0.9050.895 0.941 0.850 1.029(4)X=1(滑动变阻器R=3700Ω,变阻箱R=3700Ω)Y0.0000.100 0.200 0.3000.4000.500 0.600 0.700.800 0.900 1.000I(A) 1.100 1.0500.9500.850 0.8000.7000.6590.625 0.599 0.500 0.5501.000 0.955 0.905 0.8950.941 0.8750.941 0.948 0.958 0.835 1.100(5)X=2(滑动变阻器R=3700Ω,变阻箱R=7400Ω)Y 0.0000.1000.200 0.300.400 0.500 0.600 0.700 0.800 0.900 1.000I(A) 0.580 0.550 0.500 0.455 0.450 0.425 0.4000.359 0.355 0.3500.3501.000 0.9480.909 0.910 0.989 0.944 0.9410.8980.989 0.9861.000(6)X=4 (滑动变阻器R=3700Ω,变阻箱R=14800Ω)Y 0.000.100 0.200 0.300 0.400 0.500 0.600 0.700 0.800 0.900 1.000I(A) 0.265 0.260 0.255 0.250 0.249 0.2470.245 0.240 0.235 0.2250.2251.000 0.981 0.981 0.9800.996 0.9920.9920.9800.979 0.957 1.000(7)X=10(滑动变阻器R=3700Ω,变阻箱R=37000Ω)Y0.000 0.100 0.200 0.3000.4000.500 0.600.700 0.8000.900 1.000I(A) 0.130 0.1250.120 0.115 0.110.105 0.1000.1000.100 0.1000.1001.000 0.962 0.960 0.9580.9570.9550.952 1.000 1.000 1.000 1.00【思考与讨论】分压电路和限流电路性能的分析整个范围均匀变化,取x>1比较合适,1. 分压电路中,要使电压从0到V因此要选用的滑动变阻器小于负载电阻R;2. 做分压器用的变阻器的额定电流,应以总电流的最大值来考虑。