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。

R1

A R2

F B

mA 510Ω1k Ω

++

E 1

-E2

-R3电流插头

R4510Ω

R5

电流插座

E

D C

510Ω330Ω

图 1

1、分别将两路直流稳压电源（E1为 +6V、+12V 切换电源； E2为 0~+30V 可调电源）接入电路，令 E1=6V， E2=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 、 U 、U 、U 、U 、U ，填入表中。

ABBC CDDEEF FA

3、以 D 点为参考点，重复实验内容 1 的步骤，测得数据列表。

电位参考点

Φ/U

方式

Φ

AΦBΦCΦDΦEΦF U AB U BC U CD U DE U EF U FA 计算值

A D

测量值相对误差计算值测量值相对误差

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。