制流和分压电路

【实验目的】

1.学习使用变阻器组成制流、分压电路，了解两种电路的特点

2.测量不同负载电阻对分压电阻分压比的影响，了解如何根据电路要求选择变阻器

【实验原理】

1.制流电路

制流基本电路如图1所示，当AC间电阻改变时，改变了电路中的总电阻，从而起到电流的作用。

（忽略电源内阻的情况下）

，     

故：制流电路不可能调节到电流为零，只能使电流在一定范围内变化。其范围为：

注：为了保证安全，在接通前，必须将C滑至B端。如果RL为二极管等小功耗用电器，需与此用电器串联一个电阻作为保护电阻。

2.分压电路

分压基本电路如图2所示。如果负载电阻无穷大，则可以认为负载上没有电流，则负载上的电压可以认为电阻所分配到的电压。当C滑到B，则负载电阻上的电压为E，当C滑到A，则负载上的电压为零。故起电压调节范围为0～E

定义电阻比：。

定义负载电阻与变阻器全电阻之比： 

定义分压电路的分压比： 

很容易可以推导出他们之间的关系， 

根据上式可得：不同的，分压比与电阻比不同，可画出不同值时的图线（如图3）。由图线可知，越大，调节越均匀。但此时变阻器上消耗的电能越大，因此在选择分压电路的滑动变阻器时，应权衡考虑。

【实验器材】

直流稳压电源，变阻器2个（全电阻分别为100和1000），电阻箱一个，数字万用表2块，导线，开关，多圈电位器1个（1000，带电阻比显示）

【实验步骤】

1.制流电路

（1）按如图1连接电路，电源电压为1.5V，分别选全电阻为100和1000的两个滑动变阻器作为限流电阻，将电阻箱电阻调到100作为负载电阻。

（2）改变滑动片的位置，记录电流表的示数。

2.分压电路

（1）按如图2连接分压电路，让电源电源为1.5V，选用全电阻为100的变阻器，用让变组箱为1000作为负载电阻。

（2）改变滑动片位置，记录负载电阻上的电源随电流变化的关系。

3.侧不同负载电阻的分压比与变阻器电阻比的关系。

（1）选用全电阻为1000的滑动变阻器，以电阻箱作为负载电阻，按原理图2连接

（2）分别取=100，2000，10000（即，2，10）作为负载电阻，依次取电阻比为=0.1，0.2，0.3……1测量上的电压值

（3）画出以上三种的关系曲线。

【数据处理】（数据来自倪昊）

1.制流电路

（1），， 

（2）（1），， 

结论：限流式连接电流最大值相同，此时接入电阻为0，最小值与滑动变阻器的全电阻有关。滑动变阻器全电阻越大，最小电流越小，电流的调节范围越大。

2.分压电路

（2）（1），， 

， 

结论：分压式连接可使电压调节范围为（忽略电源内阻）

3.测量不同负载电阻的分压比与变阻器电阻比的关系曲线。

（1），，， 

由图4可知，当负载电阻与滑动变阻器的比值越大时，调节月接近线性，负载电阻上的电压越容易控制。一般选择变阻器时可选择

【误差分析】

（1）电阻器的分压比并非完全线性。

（2）电表内阻影响。

（3）电源内阻的忽略带来一定误差。

【说明】1.多圈电位器能够提供准确的电阻比

2.在实验原理中一定要画出电路图。

3.电路在接通之前一定要将滑动片放到合适的位置，以免烧坏电路。

4.一般在负载电阻较大（如RL>R0），要求电压调节范围较宽时，才用分压式连接，而负载电阻较小，调节范围不大时，采用限流式连接；相比较而言分压调节的方式中电压调节范围较宽，而限流式连接较省点。