制流与分压电路的研究报告

制流与分压电路的研究报告

分压制流电路的研究

摘要

实际应用中的测量电路通常包括电源、控制和测量三个部分。电路中的负载可能是容性的、感性的或是简单的电阻，根据测量要求，负载的电流和电压要在一定范围内变化，这就需要一个合适的电源。测量电路是根据实验要求确定好的，如电流表与负载串联测量负载中通过的电流，电压表和负载并联测量负载的电压。

制流电路和分压电路是用来控制负载的电力和电压，使其变化范围达到预定的要求，控制原件主要使用滑动变阻器或变阻箱，为了更好地控制负载的电力和电压，就要了解制流电路和分压电路的特点。

关键词

制流分压电路 制流分压特性 实验参数 参数确定 仪器选择 原理分析 最大容许电流 滑线变阻器 调节范围 细调程度 功率损耗

实验阶段

【实验目的】：

1 了解电磁学实验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连接方法，性能和特点。 3 熟悉电磁学实验的操作规程和安全知识。

【实验仪器选择和设计】：

直流稳压电源 电压表 电流表 滑线变阻器 电阻箱 导线 开关

【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，从而起到限制电流的作用。

I

E

RAC RL

（忽略电源内阻的情况下）

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Imax

ERL，

E

RL R0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。

EE

RLRL R0

Imix

其范围为： I

设K

RLR

,X AC。 R0RO

从上式可以看出制流电路有以下特点：

1 k越大电流调节范围越小。

2 k较小(RL<<R0)时，x接近0时的变化很大，细调较差。

注：为了保证安全，在接通前，必须将C滑至B端。如果RL为二极管等小功耗用电器，

与此用电器串联一个电阻作为保护电阻。

2 分压电路

分压电路电路图如图所示

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RAC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。

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RRL

，负载电阻与变阻器全电阻之比：X AC ，R0 RAC RBC。 RABRAB

KRACE

则AC两端的分压值U为:U 。

RL RBCX

定义电阻比：k

从上式可以看出分压电路的特点：

1 不论R0大小如何，负载R0上的电压调节范围均可从0到E。 2 k越小，电压调节越不均匀。 3 k越大，电压调节越均匀。 细调范围的确定:

U2R0RL

1 当k<<1时，U 。 E，经微分可得 Umin

RBCRLEN

2 当k>>1时，U

【实验步骤】

1. 制流电路

（1） 按如图1连接电路，电源电压为2V，分别选全电阻为1000滑动变阻器作为限流电

阻，将电阻箱电阻分别调到10 、100 、500 、1000 、2000 、5000 作为负载电阻。

（2） 改变滑动片的位置，记录电流表的示数。 2. 分压电路

（1） 按如图2连接分压电路，让电源电源为4V，选用全电阻为1000 的变阻器，用让

变组箱分别为10 、100 、500 、1000 、2000 、5000 作为负载电阻。

（2） 改变滑动片位置，记录负载电阻上的电源随电流变化的关系。 3. 侧不同负载电阻的分压比与变阻器电阻比k(x)的关系。

（1） 选用全电阻为1000 的滑动变阻器，以电阻箱作为负载电阻RL，分别按原理图1和图2连接。

（2） 分别取RL=10 、100 、500 、1000 、2000 、5000 （即k=0.01，0.1，

0.5，1，2，5）作为负载电阻，依次取电阻比为k(x)=0，1/9,2/9,3/9,4/9,5/9,6/9,7/9,8/9,1测量RL上的电流值IL和电压值UL。

（3） 画出以上所有的Y k(x)关系曲线。

【数据处理】 1 制流电路

E=2V，

R 1000 单位（mv） ERAC

E,对上式微分得 Umin 。

NR0

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当k=0.01时，其制流范围为（5.74~168.62） 当k=0.1时，其制流范围为（5.21~49.78） 当k=0.5时，其制流范围为(3.70~9.97) 当k=1时，其制流范围为(2.69~4.97)

2 分压电路

E=4V，

R 1000 单位（mv）

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【误差分析】 1 电表内阻影响。

3 电源内阻的忽略带来一定误差。 【注意事项】

1 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。 2 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。

参考资料

吴俊林 主编 《基础物理实验》

胡盘新 汤敏俊 主编 《普通物理学简明教程》