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1、電學(xué)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的分析第一部分電路元件的功能及選擇一、電表:(一)電流計(jì)(表頭):?1、原理:電流的磁效應(yīng);2、特點(diǎn):1*0(偏角),即刻度均勻;3、功能:測(cè)小電流、小電壓;(滿偏值I=〈)*心(二)電流表:1、原理:?與R并聯(lián)構(gòu)成;2、特點(diǎn):(1)刻度均勻:1^0(偏角)(2)當(dāng)?滿偏時(shí)有匕=匕3、功能:(1)測(cè)電流;(2)測(cè)微小電壓(已知內(nèi)阻,且”<(/,);g(3)改裝?或大量程①(需要一已知電阻或電阻箱);(4)當(dāng)小電阻用(一般很少見);(三)電壓表:?與R串聯(lián)構(gòu)成;刻度均勻:(偏角)1、原理:2、特點(diǎn):(1)當(dāng)?滿偏時(shí)有人“v83、功能:(1)測(cè)電壓;測(cè)微小電流
2、(已知內(nèi)阻,且y);g(3)改裝?或大量程?(需要一已知電阻或電阻箱);(4)當(dāng)分壓電阻用;(四)多用電表:1、歐姆檔的原理:閉合電路歐姆定律(1)當(dāng)Ra=0(兩表筆短接)時(shí),/=/E即?滿偏,指針指在表盤最右端,r+心+&)指示所測(cè)電阻為零;(2)當(dāng)R廣8(兩表筆間斷開)時(shí),1=0(3)當(dāng)Rx=R中二心+心+廠時(shí),/=¥;2、特點(diǎn):(1)測(cè)U、I時(shí)刻度均勻(小量程交流U除外),零點(diǎn)在左;(2)測(cè)R不均勻(/=7),零點(diǎn)在右;Rx+&+尸+Rg3、功能:(1)粗測(cè)電阻;(2)測(cè)電流I和電壓U;(3)當(dāng)電源;(4)鑒別未知元件:a、用U擋查電源;b、用歐姆檔查其它;二、電
3、阻:(一)定值電阻功能:1、保護(hù)電阻:分壓或限流(R可已知或未知)2、改裝電表:要求R已知;3、與V配合測(cè)電流或與A配合測(cè)電壓:要求R已知(二)滑動(dòng)變阻器:控制和調(diào)節(jié)作用;(三)電阻箱:(1)當(dāng)阻值已知的定值電阻;(2)當(dāng)滑動(dòng)變阻器用;(3)用于半偏法測(cè)電阻和等效法測(cè)電阻;三、儀器的選擇:(i)電表的選擇:以待測(cè)量的可能最大值為準(zhǔn);1、實(shí)現(xiàn)兩表同時(shí)有較大偏轉(zhuǎn)的方法:(1)改變被測(cè)值;(2)改換電表;2、判斷方法:(1)能滿偏的取滿偏值判斷;(2)以待測(cè)U、I值比較判斷;(二)電阻的選擇1、滑動(dòng)變阻器:(1)限流式:要求R嗖大于R,,一般R交為Rx的3-5倍較好;(半偏法
4、除外)(2)分壓式:R疙全值小一些,但不會(huì)過載;(半偏法除外);2、保護(hù)電阻:以電表同時(shí)有較大偏轉(zhuǎn),但所有元件都不會(huì)過載為標(biāo)準(zhǔn);3、電阻箱:精確度高同時(shí)能滿足實(shí)驗(yàn)所需的其它要求;第二部分實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的原則和電路構(gòu)成一、基本原則:1、安全:各元件均不會(huì)過載;2、準(zhǔn)確:(1)選用原理誤差盡量??;(2)電表應(yīng)同時(shí)有較大偏轉(zhuǎn)(一般要求偏角大于1/3);(3)半偏法或等效法測(cè)電阻時(shí)電阻箱應(yīng)盡量準(zhǔn)確;3、方便:變阻器調(diào)節(jié)范圍盡量大些;二、分析步驟:(干什么?-怎么干?)明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康?確定實(shí)驗(yàn)原理(表達(dá)式)一糾E"f實(shí)驗(yàn)步驟-數(shù)據(jù)分析處理-結(jié)論三、實(shí)驗(yàn)電路的特點(diǎn)選擇:(一)、控制電路:1
5、、特點(diǎn):(1)分壓式:A、電壓調(diào)節(jié)范圍0-E;B、一般變阻器全值要求較小;C、閉合開關(guān)前,滑片應(yīng)滑至左端(如圖);(2)限流式:A、電壓調(diào)節(jié)范圍心e-E;R+R人B、變阻器全值一般約Rx的幾倍(3-5倍為佳);C、閉合開關(guān)前R阻值應(yīng)最大;2、選擇:(1)必要分壓式的標(biāo)準(zhǔn):A、要求電壓從零可調(diào)(如研究伏安特性、校準(zhǔn)電表),或調(diào)節(jié)范圍大、要獲得更多數(shù)據(jù);B、滑動(dòng)變阻器的全值遠(yuǎn)小于待測(cè)電阻的阻值Rx;C、用限流式時(shí),當(dāng)變阻器阻值接近或?yàn)樽畲笾禃r(shí),仍有過載現(xiàn)象發(fā)生;(2)除以上情況外,且滑動(dòng)變阻器全值大約為Rx的幾倍,可選限流式;(二)測(cè)量電路(伏安法):1、分類:內(nèi)接法和外接
6、法;2、特點(diǎn):(1)內(nèi)接法:V測(cè)Rx與A的總電壓,測(cè)得Rx偏大;(2)外接法:A測(cè)Rx與V總電流,測(cè)得Rx偏??;3、選擇方法:⑴試觸法:比較行叢大小A、——大,應(yīng)內(nèi)接;人B、△匕大,應(yīng)外接;(2)臨界值法:R臨=J爲(wèi)心A、心》R臨時(shí),內(nèi)接;B、心Y/?臨時(shí),外接;C、心=/?臨時(shí),內(nèi)外接均可(即大內(nèi)小外)第三部分電路實(shí)驗(yàn)的基本類型一、測(cè)電阻(測(cè)功率):(一)原理:/?=y(或P二少)及串并聯(lián)電路的特點(diǎn);(二)主要方法:1、伏安法:(1)用??表;(2)安安法:選兩塊①表及已知電阻;(3)選兩塊?及已知電阻;2、半偏法:要有電阻箱,只能測(cè)電表的內(nèi)阻;(1)測(cè)?內(nèi)阻(小內(nèi)阻
7、電表)——分流半偏;A、電路結(jié)構(gòu):(如圖)B、特點(diǎn):①心要遠(yuǎn)大于Rg;0電源E要求適當(dāng)大一些,使Q能滿偏;3R】可以使用電阻箱,R?要能大于Rg且盡量精確;C、誤差:偏小;D、主要操作:①根據(jù)電路圖連接電路;0閉合S:調(diào)R:使電流計(jì)滿偏;G閉合S2調(diào)節(jié)R2使電流計(jì)半偏,記bR2;◎R薩R2;(2)測(cè)?)的內(nèi)阻(大內(nèi)阻電表)——妥壓半偏;A、電路結(jié)構(gòu):(如圖)B、特點(diǎn):①R1要遠(yuǎn)小于RV;。電源E要求適當(dāng)大一些;3R2要能大于觸且盡量精確;C、誤差:偏大;D、主要操作:①根據(jù)電路圖連接電路;。調(diào)節(jié)只2=0;3閉合S調(diào)R1使電壓表滿偏;④調(diào)節(jié)