分压与限流的研究实验报告
【实验目的】
1．熟悉分压电路和限流电流，并比较分压电路和限流电路的性能； 2．研究滑线变阻器的有关参数； 【实验原理】
（1）
1.分压电路
如图（1）所示，滑动触头P 从a 移动到b ，电阻箱的电阻为R ，由于调解滑动变阻器，电路中总电阻发生变化，使电阻箱R 的电压也发生变化，即电压表的示数有变化，设电路的电源电动势为E ，忽略电源的内阻，由欧姆定律可得出变阻器两端的电压的计算公式，推导过程如下：
电路中总电阻为：
21
1
R R R RR R ++=
总 （1） 根据欧姆定律得电路中总电流为：
2
1
1
R R R RR E R E I ++==
总 （2）
所以在此根据欧姆定律得出电阻箱的电压为：
2
1211
11)(R R R R R ERR R R RR I U ++=+⋅
= （3） 又因为滑动变阻器的最大电阻为210R R R += 带入（3）式，并化简可得：
2
10101
R RR R R ERR U -+=
（4）
设0R R X =
1R R
Y = （5） 联立（4）、（5），消去R ，1R ，可得：
2
Y
Y X XYE
U -+=
（6） 所以：
2
Y Y X XY E U -+= （7） 由式（7）可知，当X 一定时，E U 与Y 值存在一定的函数关系，可以多测几组数据，得出函数图像，分析分压电路的性能。
2. 限流电路
如图2所示，滑动触头P 移动到a ，负载电阻R 上的电压最大，为电源电压E ，相应的电流此时也是最大的，由欧姆定律可得此时电路中的最大电流为：
R
E
I =
max （8） 在滑动触头不在a 或者b 位置时，电路中的电流大小为：
1
R R E
I +=
（9） 联立式（5）、（8）、（9），消去E ，R ，1R ,并化简整理可得：
Y
X X
I I +=
max
（10）
由（10）式可得：当X 一定时，max I I 与Y 值存在一定的函数关系，同样，多测几组数据，画出两者的函数图象，分析限流电路的性能。
图2
【实验仪器】
稳压电源、电流表、电压表、滑动变阻器R 0（0~3700Ω）、变阻箱R （0~99999Ω）、开关、导线 【实验步骤】
一、分压电路性能的研究
1.找到所用的实验器材，并检查是否损坏；
2.按图（1）所示电路图连接好电路，打开稳压电源开关，并调节使电源电压E 为3V ；
3.选择不同的X 值，并根据不同的X 值选择好变阻箱的阻值，然后设计实验数据表格1，以便记录数据；
4.拨动滑动变阻器的滑动触头P ，分别置于不同的位置，从而确定好Y 值；
5.读取并记录每次位置的电压值；
6.实验结束后，将不用到的仪器归回原位置。
二、限流电路性能的研究
1.按图（1）所示电路图连接好电路，打开稳压电源开关，并调节使电源电压E 为4V；
2.选择不同的X值，并根据不同的X值选择好变阻箱的阻值，然后设计实验数据表格2，以便记录数据；
3.拨动滑动变阻器的滑动触头P，分别置于不同的位置，从而确定好Y值；
4.读取并记录每次位置的电流值；
5.实验结束后，将不用到的仪器归回原位置。
五实验数据及处理
一、分压电路性能的研究
E=3V，电压表的量程为0~3V
（1）X=0.01 (滑动变阻器R0=3700Ω，变阻箱R=37Ω)
（2）X=0.1（滑动变阻器R0=3700Ω，变阻箱R=370Ω)
（3）X=0.5（滑动变阻器R0=3700Ω，变阻箱R=1850Ω)
（4）X=1（滑动变阻器R0=3700Ω，变阻箱R=3700Ω)
（5）X=2（滑动变阻器R0=3700Ω，变阻箱R=7400Ω)
（6）X=4（滑动变阻器R0=3700Ω，变阻箱R=14800Ω)
（7）X=10（滑动变阻器R0=3700Ω，变阻箱R=37000Ω)
U与Y的关系作图,如下所示：
E
二、限流电路的研究
E=4.0V
（1）X=0.01 (滑动变阻器R0=3700Ω，变阻箱R=37Ω)
(2)X=0.1 (滑动变阻器R0=3700Ω，变阻箱R=370
Ω)
（3）X=0.5 (滑动变阻器R0=3700Ω，变阻箱R=1850Ω)
（4）X=1(滑动变阻器R0=3700Ω，变阻箱R=3700Ω)
（5）X=2(滑动变阻器R0=3700Ω，变阻箱R=7400Ω)
（6）X=4 (滑动变阻器R0=3700Ω，变阻箱R=14800Ω)
（7）X=10(滑动变阻器R0=3700Ω，变阻箱R=37000Ω)
【思考与讨论】
分压电路和限流电路性能的分析
1. 分压电路中，要使电压从0到V0整个范围均匀变化，取x>1比较合适，因此要选用的滑动变阻器小于负载电阻R；
2. 做分压器用的变阻器的额定电流，应以总电流的最大值来考虑。
3. 限流电路中，负载电阻R上通过的电流不可能为零（因为电压也不可能为零）；
2. 限流电路中X愈大，即R0<<R时，电流调节范围愈小，但线性度愈好；
3. 限流电路中，当X≥1时，调节线性度较好，电流调节范围适中；
4. 限流电路中当X很小，即R0〉〉R时，电流调节范围很大，但是线性度很差。
5.在限流电路中图象不规律，分析可能是跟电流表量程选择有关，在读取示数时，导致了较大的误差。