实验一制流电路与分压电路预习报告.doc

实验3 制流电路与分压电路
【实验目的】
;
、性能和特点,学****检查电路故障的一般方法;
。
【实验仪器】
毫安计,伏特计,万用电表,直流电源,滑线变阻器,电阻箱,开关,导线。
【实验原理】
电路可以千变万化,但一个电路一般可以分为电源、控制和测量三个部分。测量电路是先根据实验要求而确定好的,例如要校准某一电压表,需选一标准的电压表和它并联,这就是测量线路,它可等效于一个负载,这个负载可能是容性的、感性的或简单的电阻,以表示其负载。根据测量的要求,负载的电流值和电压值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。控制元件主要使用滑线变阻器或电阻箱。
1. 制流电路
电路如图3-1所示,图中为直流电源;为滑线变阻器;为电流表;为负载;为电源开关。它是将滑线变阻器的滑动头和任一固定端(如端)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之间的电阻,从而改变整个电路的电流。
图3-1 制流电路图
(1)调节范围
由:
(3-1)
当滑至点,,负载处;
当滑至点,, 。
电压调节范围: →;
相应的电流变化为: →。
(2)制流特性曲线
一股情况下负载中的电流为
(3-2)
式中,
图3-2表示不同值的制流特性曲线,从曲线可以清楚地看到制流电路有以下几个特点:
①越大电流调节范围越小;
②≥l时调节的线性较好:
③较小时(即),接近0时电流变化很大,细调程度较差;
④不论大小如何,负载上通过的电流都不可能为零。
(3)细调程度图3-2 制流电路曲线
制流电路的电流是靠滑线电阻滑动端位置移动来改变的,最少位移是一圈,因此一圈电阻的大小就决定了电流的最小改变量。
因为
对微分
(3-3)
式中为变阻器总圈数。从上式可见,当电路中的、、确定后,与成正比,故电流越大,则细调越困难,假如负载的电流在最大时能满足细调要求,而小电流时也能满足要求,这就要使变小,而不能太小,否则会影响电流的调节范围,

图3-3 二级制流电路图
所以只能使变大,由于大而使变阻器体积变得很大,故又不能增得太多,因此经常再串一变阻器,采用二级制流,如图3-3所示,其中阻值大,作粗调用,阻值小作细调用,一般取,但、的额定电流必须大于电路中的最大电流。
2. 分压电路
(1) 调节范围
分压电路如图3-4所示,滑线变阻器两个固定端、与电源相接,负载
图3-4 分压电路图
接滑动端和固定端(或)上,当滑动头由端滑至端,负载上电压由0变至,调节的范围与变阻器的阻值无关。
(2)分压特性曲线
当滑动头在任一位置时,两端的分压值为

(3-4)
式中, ,
由实验可得不同值的分压特性曲线,如图3-5所示
从曲线可以清楚看出分压电路有如下几个特点:
①不论的大小,负载的电压调节范围均可从0 →;
②越小电压调节越不均匀;
③越大电压调节越均匀,因此要电压在0到整个范围内均匀变化,则取比较合适,实际那条线可近似作为直线,故取即可认为电压调节已达到一般