实验一 直流电路中电位及其与电压关系的研究

实验一 直流电路中电位及其与电压关系的研究

一、实验目的

1、用实验证明电路中电位的相对性、电压的绝对性。

2、掌握电路电位图的绘制方法。

二、原理说明

在一个确定的闭合电路中，各点电位的高低视所选电位参考点的不同而变，但任意两点间的电位差（即电压）是绝对的，它不因参考点电位的 变动而改变。据此性质，我们可用一只电压表来测量出电路中各点的电位及任意两点间的电压。

若以电路中的电位值作纵坐标，电路中各点位置（电阻）作横坐标，将测量到的各点电位在该坐标平面中标出，并把标出点按顺序用直线条相连接，就可得到电路的电位变化图。每一段直线段即表示该两点间电位的变化情况。

在电路中参考电位点可任意选定，对于不同的参考点，所绘出的电位图形是不同的，但其各点电位变化的规律却是一样的。在作电位图或实验测量时必须正确区分电位和电压的高低，按照惯例，是以电流方向上的电压降为正，所以，在用电压表测时，若仪表指针正向偏转，则说明电表正极的电位高于负极的电位。

电路电位图的绘制方法：电路中各点位置作横坐标，各点对应电位作纵坐标，将各点电位标记于坐标中，并用线段按顺序相连，即得到电路电位变化图。

三、实验设备

1 试验箱 1台

2 数字万用表 1台

四、实验内容

实验线路如图1所示。

1、 分别将两路直流稳压电源（E 1为+6V 、+12V 切换电源；E 2为0~+30V 可调电源）接入电路，令E 1=6V ，E 2=12V 。

2、 以图1中A 为参考点，分别测量B 、C 、D 、E 、F 各点的电位值Φ及相邻两点之间的电压值U AB 、U BC 、U CD 、U DE 、U EF 、U FA ，填入表中。

3、以D 点为参考点，重复实验内容1的步骤，测得数据列表。

E 1

图1

E 2

五、实验注意事项：

1、实验线路板系多个实验通用，本次实验中不使用电流插头和插座。

2、测量电位时，用万用表的直流电压档或用数字直流电压表测量时，用负表棒（黑色）接参考电位点，用正表棒（红色）接被测各点，若指针正向偏转或显示正值，则表明该点电位为正（即高于参考点电位；若指针反向偏转或显示负值，此时应调换万用表的表棒，然后读出数值，此时在电位值之前应加一负号（表明该点电位参考点电位）。

六、思考题

若以F点为参考点，实验测得各点电位值；现令E点为参考点，则各点电位如何变化？

七、实验报告

1、根据实验数据，绘制两个电位图形。

2、总结数据表格中的计算，对误差作必要的分析。

3、总结电位相对性和电压绝对性的原理。