电路实验

电路实验

一、伏安法测电阻 1. 电表的选择

电阻的测量有多种方法，主要有伏安法、欧姆表法，除此以外，还有半偏法测电阻、电桥法测电阻、等效法测电阻等等。

下面主要介绍伏安法测电阻的电路选择。 （1）伏安法测电阻的两种电路形式（如图所示）

（2）实验电路（电流表内外接法）的选择 测量未知电阻的原理是R?U，由于测量所需的电表实际上I是非理想的，所以在测量未知电阻两端电压U 和通过的电流I 时，必然存在误差，即系统误差，要在实际测量中有效地减少这种由于电表测量所引起的系统误差，必须依照以下原则： ①若

RxRv，一般选电流表的内接法。如图（a）所示。由?RvRx于该电路中，电压表的读数U 表示被测电阻Rx 与电流表A串联后的总电压，电流表的读数I表示通过本身和Rx 的电流，所以使用该电路所测电阻R测=RA，相对误差a=U=Rx+RA，比真实值Rx 大了I|R测-Rx|RA=。 RxRx1

②若

RxRv?，一般选电流表外接法。如图（b）所示。由于RvRx该电路中电压表的读数U 表示Rx 两端电压，电流表的读数I 表示通过Rｘ与RV 并联电路的总电流，所以使用该电流所测电阻R测=a=URvRx，也比真实值Rx略小些，相对误差=IRv+Rx|R测-Rx|Rv =RxRv+Rx2. 滑动变阻器的使用

（1）滑动变阻器的限流接法与分压接法的特点

如图所示的两种电路中，滑动变阻器（最大阻值为R0）对负载RL 的电压、电流强度都起控制调节作用，通常把图（a）电路称为限流接法，图（b）电路称为分压接法。

其中，在限流电路中，通RL 的电流IL=E，当R0＞RL RL+R0时IL 主要取决于R0 的变化，当R0＜RL 时，IL 主要取决于

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RL，特别是当R0<

（2）滑动变阻器的限流接法与分压接法的选择方法 滑动变阻器以何种接法接入电路，应遵循安全性、精确性、节能性、方便性原则综合考虑，灵活择取。 1）下列三种情况必须选用分压式接法

①要求回路中某部分电路电流或电压实现从零开始可连续调节时（如：测定导体的伏安特性、校对改装后的电表等电路），即大范围内测量时，必须采用分压接法。

②当用电器的电阻RL 远大于滑动变阻器的最大值R0，且实验要求的电压变化范围较大（或要求测量多组数据）时，必须采用分压接法。因为按图（b）连接时，因RL>>R0＞Rap，所以RL 与Rap的并联值R并≈Rap，而整个电路的总阻约为R0，那么RL两端电压UL?IR并=URap，显然UL∝Rap，且Rap越小，R0这种线性关系越好，电表的变化越平稳均匀，越便于观察和操作。

③若采用限流接法，电路中实际电压（或电流）的最小值仍超过RL的额定值时，只能采用分压接法。 2）下列情况可选用限流式接法

①测量时电路电流或电压没有要求从零开始连续调节，只是小范围内测量，且RL 与R0 接近或RL 略小于R0，采用限流

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式接法。

②电源的放电电流或滑动变阻器的额定电流太小，不能满足分压式接法的要求 时，采用限流式接法。

③没有很高的要求，仅从安全性和精确性角度分析两者均可采用时，可考虑安

装简便和节能因素采用限流式接法。 3.实物连线

注意：A．滑动变阻器的连接，

B．电表的极性，忌正负极接反 C．双量程电表应注意量程的选择，

D．导线连接美观，清晰，尽量避免一开始就用钢笔、圆珠笔直接作答 二、电表的改装 1．电压表和电流表

（1）电流表原理和主要参数电流表G 是根据通电线圈在磁场中受磁力矩作用发生偏转的原理制成的，且指什偏角θ与电流强度I 成正比，即θ＝kI，故表的刻度是均匀的。电流表的主要参数有，表头内阻Rg：即电流表线圈的电阻；满偏电流Ig：即电流表允许通过的最大电流值，此时指针达到满偏；满偏电压U：即指针满偏时，加在表头两端的电压，故Ug＝IgRg。

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2.电流表改装成电压表

方法：串联一个分压电阻R，如图所示，若量程扩大n 倍，即

n=U，则根据 Ug分压原理，需串联的电阻值R=URRg=（n-1）Rg，故量程扩大的Ug倍数越高，串联的电阻值越大。

3.电流表改装成电流表

方法：并联一个分流电阻R，如图所示，若量程扩大n 倍，即n=则根据并联电路的分流原理，需要并联的电阻值R=故量程扩大的倍数越高，并联的电阻值越小。

IgIRRg=I，IgRgn-1，

需要说明的是，改装后的电压表或电流表，虽然量程扩大了，但通过电流表的最大电流或加在电流表两端的最大电压仍为电流表的满偏电流Ig 和满偏电压Ug，只是由于串联电路的分压及并联电路的分流使表的量程扩大了。 三．测电源电动势和内阻

实验目的：测定电池的电动势和内阻 实验原理：闭合电路欧姆定律

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