制流电路与分压电路实验报告.doc

实验题目: 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
毫安表
伏特表
直流电源
滑线变阻器
电阻箱
型号
C19-mA
C31-mV
DH1718C
BX7-11
ZX25a
规格
1000mA
1000mV
0-30V 5A
10Ω
111111Ω
实验原理:
制流电路
图1
电路如图1所示,图中E为直流电源;为滑线变阻箱,A
为电流表;为负载;K为电源开关。它是将滑线变阻器的滑动头C和任一固定端(如A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AC之间的电阻,从而改变整个电路的电流I,
(1)
当C滑至A点,负载处;
当C滑至B点,,
图2
电压调节范围:
相应的电流变化为
一般情况下负载中的电流为
, (2)
式中
图2表示不同K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:
K越大电流调节范围越小;
时调节的线性较好;
K较小时(即),X接近O时电流变化很大,细调程度较差;
不论大小如何,负载上通过的电流都不可能为零。
图3
细调范围的确定: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)
图4
式中N为变阻器总圈数。从上式可见,当电路中的确定后,ΔI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,所以只能使N变大,由于N大而使变阻器体积变得很大,故N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。
分压电路
分压电路如图4所示,滑线变阻器两个固定端A、B与电源E相接,负载接滑动端C和固定端A(或B)上,当滑动头C由A端滑至B端,负载上电压由O变至E,调节的范围与变阻器的阻值无关。当滑动头C在任一位置时,AC两端的分压值U为由实验可得不同K值的分压特性曲线,如图5所示。
图5
(4)
式中
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;
(2)K越小电压调节不均匀;
(3)K越大电压调节越均匀,因此要电压U在0到整个范围内均匀变化,则取比较合适,实际K=2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均匀的要求了。当时略去(4)分母项中的,近似有, 经微分可得:
最小的分压量即滑动头改变一圈位置所改变的电压量,所以
(5)
式中N为变阻器总圈数,越小调节越不均匀。
图6
当K》1时(即),略去式(4)中的,近似有,对上式微分得,细调最小的分压值莫过于一圈对应的分压值,所以
(6)
从上式可知,当变阻器选定后均为定值,故当K》1 时为一个常数,它表示在整个调节范围内调节的精细程度处处一样。从调节的均匀度考虑,越小越好,但上的功耗也将变大,因此还要考虑到功耗不能太大,则不宜取得过小,