制流和分压电路
大学物理实验预习报告 制流电路、分压电路和电学实验基础知识
（a）
（b）
2.分压电路的特性：
图 3 制流电路
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。
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。 实验仪器：
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
教三 212
实验目的：
1、了解电学实验的要求、操作规程和安全知识。
2、学习电学实验中常用仪器的使用方法。
3、学习连接电路的一般方法，学习用变阻器连成制流电路和分压电
路的方法。
实验原理及仪器介绍：
实验原理： 1.制流电路的特性：
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 RAC，从而改变整个电路的电流 I。
1
（a）
（b）
3.制流电路与分压电路的选择：
图 4 分压电路
(1) 调节范围
分压电路的电压调节范围大，可从 0 E ；而制流电路电压调节范围小，只能从
R2 E E 。 R2 R1
(2) 细调程度
制流和分压电路心得
制流和分压电路心得
1.了解了基本仪器的性能和使用方法；
2.掌握了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.熟悉了电磁学实验的操作规程和安全知识。
4.电路在接通之前一定要将滑动片放到合适的位置，以免烧坏电路。
5.一般在负载电阻较大（如RL>R0），要求电压调节范围较宽时，才用分压式连接，而负载电阻较小，调节范围不大时，采用限流式连接；相比较而言分压调节的方式中电压调节范围较宽，而限流式连接较省电。
制流和分压电路
制电流的作用。
E R AC ' R L（忽略电源内阻的情况下） max R L I mixER L R Q制流和分压电路【实验目的】 1. 学习使用变阻器组成制流、分压电路，了解两种电路的特点 2. 测量不同负载电阻对分压电阻分压比的影响，了解如何根据电路调控要求选择变阻器 【实验原理】 1. 制流电路 制流基本电路如图1所示，当AC 间电阻改变时，改变了电路中的总电阻，从而起到限故：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。
其范围为:E ER L R L R Q注：为了保证安全，在接通前，必须将 C 滑至B 端。
如果R L 为二极管等小功耗用电器，需 与此用电器串联一个电阻作为保护电阻。
2. 分压电路分压基本电路如图 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 R AC 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 0〜E定义电阻比：K （X ）=E 竺。
R AB定义负载电阻与变阻器全电阻之比： 匕-&R O定义分压电路的分压比： Y = E很容易可以推导出他们之间的关系，Y _U L （X ） _ K （x 「E K （x ）［1 —K （x ）］：根据上式可得：不同的1 ,分压比与电阻比不同， 可画出不 同0值时的Y —K （x ）图线（如图3）。
由图线可知，0越大, 调节越均匀。
但此时变阻器上消耗的电能越大， 因此在选择 分压电路的滑动变阻器时，应权衡考虑。
【实验器材】直流稳压电源，变阻器 2个（全电阻分别为1000和10000 ）,电阻箱一个，数字万用表 2 块，导线，开关，多圈电位器 1个（1000门，带电阻比显示）【实验步骤】KI11. 制流电路(1)按如图1连接电路，电源电压为 1.5V，分别选全电阻为100门和1000门的两个滑动变阻器作为限流电阻，将电阻箱电阻调到1000作为负载电阻。
制流与分压电路实验参数的选择与确定
制流与分压电路实验参数的选择与确定电路实验是电子学科中重要的部分之一，制流与分压电路是电路实验中常见的两种电路。
在进行电路实验时，对于电路参数的选择与确定十分重要。
本文将从制流与分压电路的基础原理、实验参数的选择与确定以及实验注意事项三个方面进行探讨。
一、制流与分压电路的基础原理1. 制流电路制流电路是一种能够让电流保持稳定的电路。
在制流电路中，电流的大小是由电路中的电阻和电源电压共同决定的。
当电路中的电阻和电源电压都不变时，电流也将保持不变。
制流电路常用的元件有电阻、电容和二极管等。
2. 分压电路分压电路是一种能够将电源电压分配到各个电路部分的电路。
在分压电路中，电压的大小是由电路中的电阻比例决定的。
当电路中的电阻比例不变时，各个电路部分的电压也将保持不变。
分压电路常用的元件有电阻、电容和二极管等。
二、实验参数的选择与确定1. 制流电路实验参数的选择与确定(1) 电源电压：制流电路的电源电压决定了电流的大小。
一般来说，电源电压越高，电路中的电流也就越大。
在进行制流电路实验时，应根据实验要求选择合适的电源电压。
(2) 电阻值：电阻是制流电路中的重要元件，电阻的大小决定了电路中的电流大小。
在进行制流电路实验时，应根据实验要求选择合适的电阻值。
(3) 电容值：电容是制流电路中的重要元件，电容的大小决定了电路中的时间常数。
在进行制流电路实验时，应根据实验要求选择合适的电容值。
(4) 二极管型号：二极管是制流电路中的重要元件，不同型号的二极管具有不同的特性。
在进行制流电路实验时，应根据实验要求选择合适的二极管型号。
2. 分压电路实验参数的选择与确定(1) 电源电压：分压电路的电源电压决定了各个电路部分的电压大小。
在进行分压电路实验时，应根据实验要求选择合适的电源电压。
(2) 电阻值：电阻是分压电路中的重要元件，电阻的大小决定了各个电路部分的电压比例。
在进行分压电路实验时，应根据实验要求选择合适的电阻值。
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
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。
制流与分压电路实验参数的选择与确定
制流与分压电路实验参数的选择与确定电路实验是电子学学科中非常重要的一部分，对于电子学专业的学生来说，掌握电路实验技巧和方法是必不可少的。
制流电路和分压电路是电路实验中常用的两种电路，它们在电子学中有着重要的应用。
在进行制流和分压电路实验时，如何选择和确定实验参数是实验成功的关键。
本文将从实验目的、电路元件、电源和测量仪器等方面探讨制流和分压电路实验参数的选择和确定方法。
一、实验目的在进行制流和分压电路实验时，首先需要明确实验目的。
制流电路实验的主要目的是研究电流的稳定性，掌握制流电路的工作原理和特性。
分压电路实验的主要目的是研究电压的分压规律，掌握分压电路的工作原理和特性。
实验目的的明确有助于选择合适的实验参数，保证实验的顺利进行。
二、电路元件在选择实验参数时，需要考虑电路元件的特性和选型。
制流电路中的关键元件是稳流二极管和负载电阻，稳流二极管的特性决定了电流的稳定性，负载电阻的大小决定了电路的工作点。
分压电路中的关键元件是电阻和分压比，电阻的大小决定了电路的电流和电压，分压比的大小决定了电压的分压比例。
因此，根据实验目的和电路元件特性，选择合适的电路元件是选择实验参数的重要步骤。
三、电源在进行制流和分压电路实验时，电源的选择也非常重要。
电源的稳定性和输出电流或电压的范围决定了电路实验的可行性和精度。
在选择电源时，需要考虑电源的输出电流或电压范围、稳定性和精度等因素。
通常情况下，实验室中常用的电源有直流稳压电源和交流稳压电源。
直流稳压电源适用于需要稳定直流电压的实验，交流稳压电源适用于需要稳定交流电压的实验。
四、测量仪器在进行制流和分压电路实验时，测量仪器的选择也非常重要。
测量仪器的精度和灵敏度决定了实验数据的准确性和可靠性。
在选择测量仪器时，需要考虑测量仪器的精度、灵敏度和测量范围等因素。
通常情况下，实验室中常用的测量仪器有万用表、示波器和电流表等。
五、实验参数的选择与确定在了解实验目的、电路元件、电源和测量仪器的基础上，选择和确定实验参数是电路实验中非常重要的一步。
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。
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大学物理实验
实验数据和处理
1.实验条件
制流和分压电路
500 Ω 12 mA
100 12 V
注意：电表内阻可以自行用万用表测量。
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实验数据和处理
2.制流电路测量数据
制流和分压电路
作I X图，并分析。
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实验原理及仪器
（1）实验方法分析
制流和分压电路
分压电路特性曲线图
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实验原理及仪器
（2）理论方法分析。
制流和分压电路
可以通过数学方法，求偏导数，分析变量之间的关系。如
当K KX U K2 1 1，U E E 2 2 E KX X K X 1 X / K
可以通过数学方法，求偏导数，分析变量之间的关系。如
I KI max I max 2 当 K 2 2 X K X 1 X / K 2 1 I I max X
I ? RAC
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实验原理及仪器
2、分压电路
制流和分压电路
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实验原理及仪器
如图，负载RZ处，有
制流和分压电路
U AC
E RZ RAC RZ RAC
RZ RAC RBC RZ RAC
KX E K X 1 X
由上可知，当滑动端C从A移至B时，负载RZ上电压由0 变化至E，调节的范围与电阻器的阻值无关。
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制流和分压电路
制流和分压电路
主讲教师： 王雷妮
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引言
制流和分压电路
电路可以千变万化，但一个电路一般可以分为电源、控制和工作三 个部分。 电路要根据实际要求来进行设计，例如要校准某一电压表，需选 一个标准的电压表和它关联，这就是测量线路。它可以等效于一个负 载，这上负载可能是容性的、感性的或简单的电阻，以RZ表示其负载。 一般地，往往要求负载电流值I和电压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。 常用的是制流电路或分压电路。控制元件主要使用变阻器或电阻 箱。
负载RZ处，有 U max E
当滑动端C移至B点时
RAC R0，I min
E RZ 。 负载RZ处，有 U min E RZ R0 RZ R0
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实验原理及仪器
相应的电流调节范围：
制流和分压电路
E E RZ R0 RZ RAC X (0 X 1) R0
规程和安全知识。
4、掌握对实验结果的一般分析方法。
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实验原理及仪器
1、制流电路
制流和分压电路
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实验原理及仪器
E 如图，有 I RZ RAC
当滑动端C移至A点时
制流和分压电路
RAC 0，I max
E 。 RZ
1.连接电路时，电源应该始终关闭，开关则处于断开位置。
制流和分压电路
2.闭合开关之前，应仔细检查电路连线是否正确无误。特别要注意电表正 负极不能接反，不能短路。
3.实验过程中，如果需要改变电表量程，应当先断开电路。
4.开始测量前，应当使电源电压处于最小（为零），然后逐渐增大，调节 到合适大小，以免电压突然过大损坏仪器。 5.直流稳定电源的调流旋钮要始终处于稳压状态。
制流和分压电路
U aU % Um
电流表的最大允许误差为
I aI % I m
其中，Uｍ是电压表的量限程，Ｉｍ是电流表的量程。
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电 表 量 程 大学物理实验 电表读数 指针所指的格数 总 格 数 制流和分压电路
直流电流表 注意估读
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实验原理及仪器
滑线变阻器
制流和分压电路
单刀单掷开关 可变电阻箱
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大学物理实验
实验内容
制流和分压电路
1、制流电路测量 2、分压电路测量
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实验内容
1、制流电路测量
（1）按照“走线合理、操 作方便、易于观测、实验安全” 的原则布置仪器，并按图接好 线路（电路图也可自行设计）。
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目 录
实验目的
实验原理及仪器
制流和分压电路
实验内容
数据处理
思考题
注意事项
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实验目的
制流和分压电路 光栅衍射
1、了解电学基本仪器的性能和使用方法；
2、掌握制流和分压电路的连接方法、性能和特点
；
3、学习检查电路故障的一般方法和电磁学的操作
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实验内容
制流和分压电路
（2）测量准备。直流电源应首先旋至输出最低位置。根据实验要求， 把滑线变阻器滑块调至使RAC=R0即最大值。按要求调节好电压表和电流表 量程。检查电表指针是否对零，否则校准至零。 （3）选定K值，从电阻箱上调节出相应地RZ值。逐渐增大电源电压，直 至调节出最大电压Umax。 （4）移动滑块，改变X值，记录相应的电流I。 （5）重复步骤（2）-（4），直至完成实验要求的测量数据。 （6）指导老师检查数据合格且签字认可，方可整理仪器，使仪器复位。 否则，继续实验，直至数据合格。
大学物理实验
制流和分压电路
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实验原理及仪器
直流电源
CH2/CH4 选择开关 电源输出 模式按键 调流旋钮
制流和分压电路
CH1/CH3 选择开关
C.V./C.A. 指示灯
调压旋钮 电源输 出开关
接地端 电源开关
负极接线端
正极接线端
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制流和分压电路
注意：连接电路时，电源应该 始终关闭，开关则处于断开位 置。
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实验内容
制流和分压电路
（2）测量准备。直流电源应首先旋至输出最低位置。根据实验要求， 把滑线变阻器滑块调至使RAC=0Ω即最小值。按要求调节好电压表和电流 表量程。检查电表指针是否对零，否则校准至零。 （3）选定K值，从电阻箱上调节出相应地RZ值。逐渐增大电源电压，直 至调节出最大电流Imax。 （4）移动滑块，改变X值，记录相应的电流I。 （5）重复步骤（2）-（4），直至完成实验要求的测量数据。 （6）指导老师检查数据合格且签字认可，方可整理仪器，使仪器复位。
RZ 引入两个参数： K R0
负载中电流可以表示为
E K I I I max RZ RAC KX
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实验原理及仪器
（1）实验方法分析
制流和分压电路
制流电路特性曲线图
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实验原理及仪器
（2）理论方法分析。
制流和分压电路
否则，继续实验，直至数据合格。
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实验内容
2、分压电路测量
（1）按照“走线合理、操 作方便、易于观测、实验安全” 的原则布置仪器，并按图接好 线路（电路图也可自行设计）。
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注意：连接电路时，电源应该 始终关闭，开关则处于断开位 置。
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实验数据和处理
3.分压电路测量数据
制流和分压电路
作U X图，并分析。
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思考题
制流和分压电路
1、测量过程中，电表内阻对实验结果有什么影响？
2、如何设计多级制流和多级分压电路？
3、实验中有哪些影响测量准确度的因素？ຫໍສະໝຸດ 安徽三联学院基础实验教学中心
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注意事项
U ? RAC
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实验原理及仪器
实验桌
制流和分压电路
学生按号就座
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实验原理及仪器
电压表和电流表
电压表和电流表的最大允许误差决定于它们的 准确度等级。若电压表、电流表的准确度等级分别 是aU和和aI ，则有： 电压表的最大允许误差为