变阻器在电路中的使用与研究

变阻器在电路中的使用与研究实验目的1．学习实验仪器的选择。2．研究滑线式变阻器的有关参数。3．学会设计简单的控制电路实验要求1．设计一个用伏安法测量阻值为200Ω电阻的控制电路，电流表用内接法，测量电流的调节范围为20mA到30mA。（1）画出电路图，确定并注明各电路参数。（2）列出测试制流（或分压）特性曲线的数据记录表格。（3）列出测试伏安特性曲线的数据记录表格。2．设计一个校正电压表的控制电路，待校表量程5V，内阻50K，级别1.5级。（1）画出电路图，确定并注明各电路参数。（2）列出测试分压特性（或制流）曲线的数据记录表格。（3）列出校正电压表的数据记录表格。实验仪器可调直流稳压电源滑线变阻器（100Ω2A、1000Ω0.58A各1只）ZX21型电阻箱（作待测电阻用）C31－V直流电压表0.5级C31－A直流电流表0.5级待校电压表、开关、导线实验内容1．用伏安法测200Ω的电阻值：（1）测试并绘制制流（或分压）特性曲线，计算电路特征系数k。（2）测试并绘制伏安特性曲线（内接法），由曲线求RX值，并计算RX修＝RX－RA值。2．比较法校正电压表①测试并绘制分压（或制流）特性曲线，计算电路特征系数k。②测试并绘制比较法校正电压表的校正曲线，并确定被校表级别实验分析与提示一.制流电路及制流特性曲线01RRX0RRkL引入参数电路特征系数制流电路电流调节范围LRUI0max00minRRUIL制流特性曲线特点①负载上通过的电流不可能为零。②K越大(RLR0)电流调节范围越小；但线性程度好。③K≥1,(RL≥R0）调节的线性较好；电流调节范围适中。④K较小(RLR0),时，电流调节范围很大，但线性程度很差。二.分压电路及分压特性曲线１、调节范围：0——Ｕ０２、分压特性曲线：K越小电压调节越不均匀；K越大电压调节越均匀。３、细调程度：①K2(RL2R0），在整个调节范围内调节的精细程度处处一样。②k0.1(RL0.1R0)，细调程度不好。③0.1K2(0.1R0RL2R0)，细调程度介于上述两者之间。设计控制电路使用同一变阻器，分压电路消耗电能比制流电路要大。当负载电阻较大，调节范围较宽时选用分压电路；反之，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。用伏安法测200Ω的电阻值设计提示：已知：设计一个用伏安法测量阻值为200Ω电阻的控制电路，电流表用内接法，测量电流的调节范围为20mA到30mA。１、根据最大工作电流确定电源E＝（Umax=ImaxRx）２、根据负载阻值及调节范围要求，综合比较后选择滑线变阻器的接法。３、选择滑线变阻器的取值R0＝若采用制流接法，根据确定R0阻值大小若采用分压接法，根据RＬR0４、根据电源电压大小及测量电流大小选择电压表和电流表量程；0minRREIx５、初步判断电路特征系数是否满足k＞1（调节线性较好）已知电流表内接，则负载等效电阻:)()(AxVAxVLRRRRRRR预习报告要求１、画出测量电路图。２、根据分析与设计提示，写出具体设计过程，确定电路中各电器元件参数，并把结果填入表格。３、设计伏安法测电阻的数据记录表格４、设计测试制流（或分压）特性曲线数据记录表格。U/V4.004.505.005.506.00I/mAx00.20.40.60.81.0I/mAI/Imax伏安特性曲线制流特性曲线１、测试并绘制制流（或分压）特性曲线，总结电压调节是否均匀。计算电路特征系数k。２、测试并绘制伏安特性曲线，由曲线求Rx，并计算Rx修值。已知：设计一个校正电压表的控制电路，待校表量程5V，内阻50K，级别1.5级。设计提示：１、根据待校表量程，确定电源E＝２、根据电压表全量程校正所需调节范围要求，选择滑线变阻器的接法。（分压？限流？）３、选择滑线变阻器的取值R0＝４、选择标准电压表量程５、初步判断电路特征系数是否满足k＞１（调节线性较好）负载等效电阻VVVVLRRRRR预习报告要求１、画出测量电路。２、根据分析与设计提示，确定电路中各电器元件参数，写出设计过程。３、设计比较法校正电压表的数据记录表格４、设计测试制流（或分压）特性曲线数据记录表格x00.20.40.60.81.0U/VU/Umax待校表V’0.001.002.003.004.005.00标准表VDU/V分压特性曲线校正记录DU=V-V’１、测试并绘制制流（或分压）特性曲线，总结电压调节是否均匀。计算电路特征系数k。２、测试并绘制比较法校正电压表的校正曲线，并确定被校表级别。