电磁学设计性试验.docVIP

线性及电阻伏安特性曲线的测绘 【实验目的】 1.熟悉电学常用仪器的基本技术指标，掌握其使用方法。 2.训练用回路接法看图接线。 3.学习测绘线性电阻电阻的伏安特性曲线。 【实验仪器】 直流电压表、电流表，滑线变阻器，电阻箱，直流稳压电源，开关及导线等。 一、直流电压表 直流电压表是由表头和一高电阻串联而成，用于测量电路中两点间 电压的大小。它的主要技术指标有： 1.量程：即指针偏转满刻度时的电压值。直流电压表分为伏特表、毫伏表等，一般为多量程的。 2.内阻：即电表两端间的电阻。同一电压表的不同量程，其内阻亦不同。但是由于各量程的每伏欧姆数都相同，所以电压表的内阻一般用统一表示。各量程的内阻可用下式计算：内阻=量程×每伏欧姆数。 3.级别： 按国家标准，直流电压表的准确度分7个等级，有0.1，0.2，0.5，1.0，1.5，2.5，5.0。设电表的等级为，则与电表的最大引用误差的关系是：≥。 二、直流电流表 直流电流表是由表头和一个低电阻并联而成。用于测量电路中的电流的大小。它的主要技术指标有： 1.量程：即指针偏转满刻度时的电流值。直流电流表分为安培表、毫安表、微安表等，一般为多量程的。 2.内阻：一般安培表的内阻都在0.1Ω以下，毫安表、微安表的内阻可达几百欧姆到几千欧姆。 3.级别：与电流表级别定义方法相同。 使用电表时应注意以下几点： 1.零点调整 测量前，先检查电表指针是否指零，如不指零，要用一字形螺丝刀细心地调节零点调整螺丝，使指针指零。 2.选择量程 根据待测电流（或电压）的大小选择合适量程的电流表或电压表进行测量。在不知道测量范围时要选用大量程电表进行试测，再根据测量值的大小，选用合适的量程，尽量使指针在满刻度的三分之二以上。 3.电表的连接 电流表必须串联在待测电路中；电压表必须与被测电压的两端并联。 4.电表的极性 必须让电流从电表的“+”极流向电表的“”极，不可接错。否则可能致使电表损坏。 5.电表的安放 应按电表表面指示符号正确放置电表，否则，指示数据不准。 6.避免读数误差 设电表的量程为（或），电表的准确度等级为，则用该电表进行测量时可能引起的最大误差（或）按下式计算： 或 读数时，应读到有误差的一位上。如0.5级量程为150电流表，其 则用此量程测量电流时，读数应读到小数点后一位。 三、滑线变阻器 滑线变阻器作用是用来控制电路中的电压和电流的，它的主要技术指标有： 1.全电阻 即全额电阻，即滑线变阻器两个底脚间的电阻值。 2.额定电流 即变阻器允许通过的最大电流，使用时不得超过该值。 滑线变阻器的两种接法： 1.限流电路 如图23-1所示，当移动滑动端时，整个电路的电阻改变了，因此回路中的电流也改变，所以它能控制电路中的电流的大小，该电路称作限流电路。 2.分压电路 如图23-2所示，接通电源后，加在负载电阻上的电压取自的一部分，随着触点的位置的变化，大小可调。该电路称作分压电路。 【实验原理】 某电学元件两端加上直流电压，在元件中就会有电流通过，通过元件的电流与端电压之间的关系称为电学元件的伏安特性。若以电压为横坐标，以电流为纵坐标，作出电流随电压变化的关系曲线，称作电学元件的伏安特性曲线。 对于碳膜电阻、线绕电阻等电学元件，在通常情况下的伏安特性曲线是一条直线，如图23-3所示。这类元件称作线性元件，其电阻称作线性电阻。 【实验步骤】 1.按图23-6采用回路接线法接线。即按箭头所指的方向，由回路I的点开始连线，连至点，再依次连接回路Ⅱ、回路Ⅲ。电源最后接入电路，接入电路时开关呈断开状态，连线后，按回路Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的顺序复查电路接线是否正确；电源和电表的正、负极是否接对；电表的量程是否合适；滑线变阻器的滑动端位置是否恰当（应先放在处）等。再经教师检查认可后方能闭合开关，如一切正常，即可开始实验。 2.调节变阻器的滑动端，使电压从零开始逐步增大，读出相应的电压、电流值记入表23-1中。 3.以电压为横坐标，电流为纵坐标，作出电阻的伏安特性曲线，用图解法求电阻值，并与其准确值（其值由实验室给出）比较，计算相对误差。 【注意事项】 1.每次连接线路时要断开电源，不要带电操作。 2.拆线时应先切断电源，并拆除电源一端连线后，再拆卸其它导线，防止电源短路。 【数据记录】 表23-1 线性电阻的测量 电流表量程______；. 电压表量程______； 准确度等级_______；内阻_______. /次数 1 2 3 4 5 6 7 8 待测电阻的准确值 =_______Ω； 待测电阻的测量值 = _______Ω； 【思考题】 1.在图23-