[电压表工作原理]电压表原理

来源:工作心得体会 时间:2018-07-23 15:00:03 阅读:

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一:[电压表原理]初中物理电压表教案

  导语:物理需要大家对物理的熟悉,才能让学生学好物理,以下是小编为大家精心整理的初中物理电压表教案,欢迎大家参考!
  教学目标
  知识目标
  1、知道电压表的用途和表示符号;
  2、掌握电压表的量程、刻度方法、连接方法及调“零”方法.
  能力目标
  1、培养学生的观察能力;
  2、会正确使用电压表并能正确地读出电压表的示数.
  情感目标
  培养学生热爱仪器、认真细心、实事求是的科学态度.
  教学建议
  教材分析
  本节主要内容为两部分:一是电压表的读数,二是电压表的使用.这些知识均需要通过观察和实验获得,因此必须利用实物或挂图进行教学,注意培养学生的观察能力和重视实践的良好习惯.
  教材介绍了四种外形不同的电压表,目的是让学生了解形状各不相同、测量范围各不相同,然后要向学生说明我们物理实验室用的电压表示要求熟练掌握的.
  在实际测量电压中,要选用电压表的量程.选用电压表量程时,首先要知道刻度盘上每个大格和每个小格所代表的电压值,对于有两个量程的电压表要分清它们对应的刻度线所表示的电压值.这一点是学生容易错的,要通过反复练习是学生掌握.
  电压表的使用是本节的重点,首先是根据实际需要量程正确地接入电路,其次是根据选用的量程正确记录测量数据.这部分内容教学,教师要先做好示范,然后让学生反复练习.
  教法建议
  1.首先要从生活实际中提出问题,引起学生思考,在学生"需求"状态下引入课题.例如:你家中的用电器,如收音机、电子钟、电风扇等,它们的工作电压各不相同.你知道它们的电压是怎样得到的吗?用什么仪表?怎样测量?
  2.接下来介绍教材图6-5、6-7形状不同、量程不同的各式电压表.(可以根据自己学校实际情况酌情处理).
  3.着重介绍物理实验室现有的学生用的电压表的量程和读数.对于选用的电压表的量程,要知道刻度盘上每个大格和每个小格所表示的电压值.着重练习有两个量程的电压表读数.
  读数是一件认真细心做的事.要仿照教材上图6-6的电压表表头,做一个较大的刻度盘供学生练读.
  在学生已使用过电流表的基础上,可以介绍电压表调零知识.当指针在电路未接通时不指在零位置,需用螺丝到调节中间旋钮,直至调到指针指在零位置为止.若无法调到零位置时,读数要计入这个差值.
  4.电压表的使用,可以按课文顺序,对每一条使用电压表的规则,先画图说明,接着进行操作演示,并要求学生认真观察.
  准备演示实验时,要注意如下两方面:
  (1)增大观察对象的能见度和清晰度.如用大型电表,利用幻灯放大,布线分开适当距离等,利用活动指针练习读数.
  (2)提高仪器放置的位置,尽可能使每给学生都能看到.
  建议自制一些试教板,将部件安放在试教板上,竖直地挂起来,边讲边操作.
  最后将电压表的使用根电流表的使用进行对比,做出小结.它们的共同点是:①都要选择量程;②都要在弄清最小刻度值后再度数;③都要使电流从正接线柱流进,从负接线柱流出.它们的不同点是,:①电流表是串联在被测电路中,电压表要与被测电路并联;②电流表的两个接线柱不允许直接接到电源的两个极上,而电压表在被测量范围内,可以这样连接.
  使用多个量程的电压表测量电压时,如果不能预先估计被测电压的大小,应先用哪个量程试触,为什么要这样做?这是实际生活中常遇到的问题,组织学生讨论课深化使用电压表的知识.试触方法是学生应该学会的,教师要根据学生情况对电压表的试触做一次示范.告诉学生,试触时宜用单根导线从侧面试触,这样可在看到指针偏转超出最大刻度时立即移开导线.
  教学设计方案
  教学单元分析
  本节教学重点是电压表的使用,电压表的使用包括电压表的读数和电压表的连接.在电压表连接时,首先要选择量程,其次是把电压表并联在被测电路中,让电流从正接线柱流入,从负接线柱流出.
  本节的难点是根据电压表不同的量程去读数.应当通过反复练习让学生掌握.
  教学过程分析
  1.通过比较电流表和电压表,加深对电压表的印象,培养学生的观察能力.在前面学完电流表使用的基础上,学习电压表有类似之处.因此在教学时,首先提出测电压的必要,其次指出测电压的仪表叫电压表.在介绍了电压表之后,要把电压表与学过的电流表进行比较.可以让学生进行观察比较,方法是每两个学生位一组,课桌上摆放一块电流表和一块电压表,看一看表头的标记有什么区别?表盘的标度有什么区别?表盘的接线柱标记有什么区别?
  2.介绍与量程对应的表头读数.在使用电压表测电压前,要先估计被测电压值,再确定量程.确定量程后,介绍读数方法.
  3.教师示范连接电压表,侧小灯泡两端电压.
  在连接教材图6-8电路用电压表测灯泡两端电压过程中,向学生介绍电压表的使用规则(教材中的三条).
  4.教师可以组织学生练习连接电压表测小灯泡两端电压.在实验室每两个学生为一组进行练习.
  板书设计:
  探究活动
  【课题】电压表的种类、原理、构造.
  【组织形式】学生小组
  【活动方式】
  制订分类课题:1种类2原理3构造
  制订查阅和查找方式:
  1查阅有关文档资料
  2浏览网上有关站点
  3小组讨论、交流

二:[电压表原理]初中物理电学试题

  简答与计算(15+9+6 共30分)
  21.某电饭锅,内部电路图如右下图所示。R1是加热电阻,阻值为48.4Ω;R2是限流电阻,阻值为484Ω。煮饭时,接通电源(220V 50Hz)、闭合手动开关Sl,电饭锅处在加热状态。当锅内食物温度达到103℃时,开关S1会自动断开,断开后若无外力作用则不会自动闭合。S2是一个自动温控开关,当锅内食物温度达到80℃时会自动断开,温度低于70℃时会自动闭合。问:
  (1)若接通电源后没有闭合开关S1,那么电饭锅能将饭煮熟吗?为什么?(3分)
  (2)在加热情况下,电饭锅消耗的电功率是多少?(3分)
  (3)在保温下哪个电热丝发热功率大?为什么?(3分)
  (4)在一个标准大气压下将温度为20℃、质量为2.5kg的水烧开,需要吸收多少热量?(3分)
  (5)若电饭锅电能转化为内能的效率为80%,那么烧开(4)的水中至少需要加热多长时间?(3分)
  22.一电动机线圈的电阻为1Ω,线圈两端所加电压为2V时,电流为O.8A,电动机正常工作
  (1)在求电动机正常工作l min所消耗的电能时,有以下两种不同的解法
  小明解:W=UIt=2V×O.8 A×6Os=96J
  小华解:W=I2Rt=(O.8A)2×1Ω×60s=38.4J
  你认为哪位同学做得对,请作出判断并说明理由。
  (2)求电动机正常工作lmin所转化的机械能是多少?
  (3)求这台电动机工作时的效率是多少?
  23.小明在研究并联电路中的电压关系时发现在电源两端多并联一个电灯其两端的电压就会减少一些,于是他查阅了有关资料:原来干电池本身也具有一定的电阻。实际使用时,可以把干电池看成一个理想的电源(即电阻为零)和一个电阻串联组成(如图a),在图b中设每盏灯的电阻均为4Ω,r=2Ω,U=1.5V,试求亮一盏灯和两盏灯时灯泡两端。
  上面对物理中电学试题的练习学习,同学们都能很好的完成了吧,相信同学们会在考试中做的更好的吧。
  初中物理电路的形成知识点总结
  下面是老师对物理中电路的形成知识点的内容讲解学习,同学们要好好学习下面的知识哦。
  电路的形成
  用导线将用电器、开关、用电器连接起来就组成了电路;
  1、电源:提供持续电流,把其它形式的能转化成电能;
  2、用电器:消耗电能,把电能转化成其它形式的能(电灯、电风扇等)
  3、导线:输送电能的;
  4、开关:控制电路的通断;
  以上对物理中电路的形成知识点的内容讲解学习,同学们都能很好的掌握了吧,希望同学们会从中学习的更好。
  初中物理电学试题(探究与实验)
  下面是对物理中电学探究与实验的知识练习,希望给同学们的学习提供很好的帮助,大家认真完成哦。
  探究与实验(未标明的均每空1分 共16分)
  19.在“测定小灯泡电功率”的实验中,灯泡的额定电压为2.5V,灯丝的电阻约为8Ω
  (1)在连接电路时,开关应处于________________状态。
  (2)请用笔画线代替导线,把图中的电路元件连接成实验电路。(连线不得交叉)(2分)
  (3)请在方框内画出该电路的电路图。(2分)
  (4)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片滑到 端(请选“A”或“B”);实验中滑动变阻器的作用是 (2分)。
  (5)实验过程中,调节滑动变阻器,当电压表的示数为_______V时,灯泡正常发光。若此时电流表的示数如下图所示,则通过灯泡的电流为________A,小灯泡的额定功率是_________W。(3分)
  (6)实验时,若发现灯泡不亮,电流表几乎无示数,但电压表有示数,则产生故障的原因可能是_________________(写出一条即可)。
  20.用伏安法测电阻有两种基本的线路:电流表内接(图甲)和电流表外接(图乙)
  设待测电阻为RX,其上电压为UR,通过它的电流为IR;
  电压表电阻为RV,其上电压为UV,通过它的电流为IV;
  电流表电阻为RA,其上电压为UA,通过它的电流为IA。
  (1)在电流表内接电路中,Uv=UR+UA,IA=IR,测量误差的来源在于电压表读数 R两端的电压,由R=UV/IA计算出的阻值 真实值(填:<、>或=)。
  (2)在电流表外接法电路中,UV=UR,IA=IR+IV。测量误差的来源在于电流表读数IA 通过R的电流IR,所以由R=UV/IA计算出来的电阻值 真实值。(填:<、>或=)
  上面对物理中电学试题的练习学习,同学们都能很好的完成了吧,相信同学们会在考试中做的更好的吧。
  初中物理电学试题(选择题)
  下面是对物理中电学选择题的知识练习,希望给同学们的学习提供很好的帮助,大家认真完成哦。
  选择题(每题3分,共30分)
  9.以下说法中正确的是( )
  A.只有固体与固体之间相互摩擦,才会摩擦起电
  B.把A物体和B物体摩擦,结果A物体带负电,B物体带正电,由此可判定A 物体得到电子
  C.分别用丝线吊起甲、乙两通草小球,互相靠近时若互相吸引,则它们一定带有异种电荷
  D.用丝绸摩擦过的玻璃棒靠近一个用细线吊起的塑料小球,小球被排开,小球一定带负电
  10.下列说法中,正确的是( )
  A.电功率是表示电流做功多少的物理量
  B.电功率是表示电流做功快慢的物理量
  C.用电器的电功率越大,做功越多
  D.用电器的电功率越大,发热越多
  11.小明和同组同学利用如图所示的a、b两个电路进行“串联电路和并联电路的比较”的探究活动,在保持电源电压不变的条件下,他们所记录的实验结果如下。你认为其中不可能的是( )
  A.在a电路中,当灯L1和灯L2都发光时,取下灯L1,灯L2将会熄灭
  B.在a电路中再串联一个小灯泡,接通电路后,灯L1和灯L2发光亮度不变
  C.在b电路中,当灯L1和灯L2都发光时,取下灯L1,灯L2 亮度不变
  D.在b电路中,当灯L1被短路时,灯L2将会熄灭
  12.如图所示,下列电器中不是应用电流热效应工作的是( )
  13.如图电源电压不变,各电路中功率最大的是( )
  14.小刚思考学习时用的台灯,可以通过调节旋钮(相当于一个滑动变阻器)改变亮度,小刚很快知道了它的工作原理。他考虑到,改变可变电阻的阻值可调节灯泡的亮度,调节可变电阻时改变了(设灯丝电阻不随温度变化)( )
  A. 电源电压; B.灯泡两端的电压; C.灯丝电阻; D.灯泡的额定功率
  15.如图所示,符合安全用电的做法是( )
  16.为维护消费者权益,某技术质量监督部门对市场上的电线产品进行抽查,发现有一个品牌电线中的铜芯直径明显比电线规格上标定的直径要小,这样的导线对用户有什么影响呢,从电路分析有角度来看,下列说法正确的是( )
  ①电阻变大;②单位时间导线上产生热量变多 ;③用电器两端实际电压变小;④导线最大负载电流偏小。
  A.①④ B.②③ C.③④ D.①②③④
  17.一天晚上,照明一直正常的居民楼突然停电,经检查是配电房的熔断器烧断了。换用跟原来一样规格的熔丝,全楼的灯又亮了。可是,只过了几分分钟,熔丝又烧断了,其原因是( )
  A.一定是某处发生了短路
  B.可能是电路中新接入了大功率的家用电器
  C.可能是配电房的火线开路
  D.可能是配电房的零线开路
  18.在如图所示的保险盒和闸刀中均装有熔丝, 关于熔丝下列说法中不正确的是( )
  A.串联在电路里的熔丝,可以避免电流超过电线规定值时引起火灾
  B.串联在电路里的熔丝,保护用电器当电流突然增大时免于被烧坏
  C.熔丝一般是用熔点较低的铅锑合金制成的
  D.熔丝一般是装在零线上
  上面对物理中电学试题的练习学习,同学们都能很好的完成了吧,相信同学们会在考试中做的更好的吧。
  初中物理电学试题(填空题)
  下面是对物理中电学填空题的知识练习,希望给同学们的学习提供很好的帮助。
  填空题(5、6、7每空2分,其余每空1分 共24分)
  1.如图所示,抽水机使水管两端保持一定的水压,水压使水管中形成持续的水流;电源使电路两端保持一定的 ,使电路中产生持续的_______,这种思维方法称为“类比法”。
  2.在如图所示的电路中,合上开关S后,电压表V1的示数为2V,电压表V的示数为6V,电流表A的示数为0.3A。则通过灯L1的电流为______,电压表 V2示数为_______。
  3.如图所示,电源电压保持6V不变,R=10Ω,R'上标有10Ω 1A字样,当滑动变阻器的滑片从上端滑到下端时电压表的示数变化范围是 ~ ,电流表的变化范围是 ~ 。
  4.某型号摄像机的随机蓄电池的容量是“2 Ah”(“2 Ah”的含义是:该蓄电池若以2 A的电流放电,可放电1 h。),输出电压为12 V。这样的蓄电池充好电后,能释放的最大电能为__________J。
  5.把如图所示的“220V 100W”的灯泡,灯丝电阻为 Ω,接到110V的电路上,若不考虑灯丝电阻变化,则此时灯泡的实际功率是_______;额定功率是 。
  6.小灯泡L的额定电压为6V,小明通过实验测得其电流随电压变化的曲线如图。由图可知,当小灯泡L正常发光时,通过其灯丝的电流是 A;通过调节滑动变阻器,使小灯泡两端的电压为3V,则此时小灯泡L消耗的实际功率为_______W。
  7.当电源插头出现如图所示的甲、乙两种情况时,一旦插入插座内,会造成短路的是___________(“甲”或“乙”)。
  8.小明想在家里安装一盏照明灯,如图是他设计的电路,(1)请你帮他在图中的虚线框内填入开关和电灯的符号;(2)小明请电工师傅正确安装完毕,闭合开关,电灯不亮。电工师傅用试电笔分别测试电灯两接线处和插座的两孔时,试电笔的氖管都发光,则电路的故障为 。
  上面对物理中电学试题的练习学习,同学们都能很好的完成了吧,相信同学们会在考试中做的更好的吧。
  初中物理欧姆定律知识点
  下面是老师对物理中欧姆定律知识的内容学习,希望同学们很好的掌握下面的知识。
  欧姆定律
  1. 欧姆定律:会用实验探究通过电阻的电流跟两端电压的关系掌握欧姆定律,能进行有关欧姆定律的简单计算,理解串、并联电路的等效电阻。
  2. 测量小灯泡的电阻:会用电压表和电流表测电阻、知道实验原理,知道滑动变阻器在实验中的作用。
  3. 欧姆定律和安全用电:根据欧姆定律的知识进一步掌握安全用电的知识。
  知识复习建议
  1. 本章知识是中考中的重点,也是电功率的基础,所以要掌握好。
  2. 欧姆定律是本章的核心,应当在明确串、并联电路中电流规律与电压规律的区别和联系的基础上,掌握同一导体中的电流与电压关系。
  3. 在复习测量小灯泡的电阻时,要注意滑动变阻器的使用及其在本实验中的作用。
  基础分类训练
  研习例题
  考点一:欧姆定律
  [例1](2005·陕西)在图1所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关S,当滑动变阻器R2的滑片P向左移动时,三只电表示数的变化情况是( )
  A. V1示数减小,V2示数增大,A示数减小
  B. V1示数增大,V2示数减小,A示数增大
  C. V1示数不变,V2示数减小,A示数不变
  D. V1示数不变,V2示数增大,A示数不变
  通过上面对物理中欧姆定律知识的内容讲解学习,相信可以很好的帮助同学们对此知识的巩固学习了吧,希望同学们都能很好的参加考试工作。

三:[电压表原理]基尔霍夫定律实验报告


  通过实验可以加深对该知识的理解,那么,下面是CN人才公文网小编给大家整理的基尔霍夫定律实验报告,供大家阅读参考。
  基尔霍夫定律实验报告1
  一、实验目的
  (1)加深对基尔霍夫定律的理解。
  (2)学习验证定律的方法和仪器仪表的正确使用。
  二、实验原理及说明
  基尔霍夫定律是集总电路的基本定律,包括电流定律(KCL)和电压定律(KVL)。
  基尔霍夫定律规定了电路中各支路电流之间和各支路电压之间必须服从的约束关系,无论电路元件是线性的或是非线性的,时变的或是非时变的,只要电路是集总参数电路,都必须服从这个约束关系。
  (1)基尔霍夫电流定律(KCL)。在集总电路中,任何时刻,对任一节点,所有支路电流的代数和恒等于零,即∑i=0。通常约定:流出节点的支路电流取正号,流入节点的支路电流取负号。
  (2)基尔霍夫电压定律(KVL)。在集总电路中,任何时刻,沿任一回路所有支路电压的代数和恒等于零,即沿任—回路有∑u=0。在写此式时,首先需要任意指定一个回路绕行的方向。凡电压的参考方向与回路绕行方向一致者,取“+”号;电压参考方向与回路绕行方向相反者,取“一”号。
  (3)KCL和KVL定律适用于任何集总参数电路,而与电路中的元件的性质和参数大小无关,不管这些元件是线性的、非线性的、含源的、无源的、时变的、非时变的等,定律均适用。
  三、实验仪器仪表
  四、实验内容及方法步骤
  (1)验证(KCL)定律,即∑i=0。分别在自行设计的电路或参考的电路中,任选一个节点,测量流入流出该节点的各支路电流数值和方向,记入附本表1-1~表1-5中并进行验证。参考电路见图1-1、图1-2、图1-3所示。
  (2)验证(KVL)定律,即∑u=0。分别在自行设计的电路或参考的电路中任选一网孔(回路),测量网孔内所有支路的元件电压值和电压方向,对应记入表格并进行验证。参考电路见图1-3。
  五、测试记录表格
  表1-1 线 性 对 称 电 路
  表1-2 线 性 对 称 电 路
  表1-3 线 性 不 对 称 电 路
  表1-4 线 性 不 对 称 电 路
  表1-5 线 性 不 对 称 电 路
  注:1、USA、USB电源电压根据实验时选用值填写。
  2、U、I、R下标均根据自拟电路参数或选用电路参数对应填写。
  指导教师签字:________________ 年 月 日
  六、实验注意事项
  (1)自行设计的电路,或选择的任一参考电路,接线后需经教师检查同意后再进行测量。
  (2)测量前,要先在电路中标明所选电路及其节点、支路和回路的名称。
  (3)测量时一定要注意电压与电流方向,并标出“+”、“一”号,因为定律的验证是代数和相加。 (4)在测试记录表格中,填写的电路名称与各参数应与实验中实际选用的标号对应。
  七、预习及思考题
  (1)什么是基尔霍夫定律,包括两个什么定律? (2)基尔霍夫定律适用于什么性质元件的电路?
  基尔霍夫定律实验报告2
  一、实验目的
  (1)加深对戴维南定理和诺顿定理的理解。 (2)学习戴维南等效参数的各种测量方法。 (3)理解等效置换的概念。
  (4)学习直流稳压电源、万用表、直流电流表和电压表的正确使用方法。
  二、实验原理及说明
  (1)戴维南定理是指—个含独立电源、线性电阻和受控源的一端口,对外电路来说,可以用一个电压源和一个电阻的串联组合来等效置换。此电压源的电压等于该端口的开路电压UOC,而电阻等于该端口的全部独立电源置零后的输入电阻,如图2-l所示。这个电压源和电阻的串联组合称为戴维南等效电路。等效电路中的电阻称为戴维南等效电阻Req。
  所谓等效是指用戴维南等效电路把有源一端口网络置换后,对有源端口(1-1" )以外的电路的求解是没有任何影响的,也就是说对端口l-1"以外的电路而言,电流和电压仍然等于置换前的值。外电路可以是不同的。
  (2)诺顿定理是戴维南定理的对偶形式,它指出一个含独立电源、线性电阻和受控源的一端口,对外电路来说,可以用一个电流源和电导的并联组合来等效置换,电流源的电流等于该一端口的短路电流Isc,而电导等于把该—端口的全部独立电源置零后的输入电导Geq=1/Req,见图2-l。
  (3)戴维南—诺顿定理的等效电路是对外部特性而言的,也就是说不管是时变的还是定常的,只要含源网络内部除独立的电源外都是线性元件,上述等值电路都是正确的。
  图2-1 一端口网络的等效置换
  (4)戴维南等效电路参数的测量方法。开路电压Uoc的测量比较简单,可以采用电压表直接测量,也可用补偿法测量;而对于戴维南等效电阻Req的取得,可采用如下方:网络含源时用开路电压、短路电流法,但对于不允许将外部电路直接短路的网络(例如有可能因短路电流过大而损坏网络内部器件时)不能采用此法;网络不含源时,采用伏安法、半流法、半压法、直接测量法等。
  三、实验仪器仪表
  四、实验内容及方法步骤
  (一)计算与测量有源一端口网络的开路电压、短路电流
  (1)计算有源一端口网络的开路电压Uoc(U11")、短路电流Isc(I11")根据附本表2-1中所示的有源一端口网络电路的已知参数,进行计算,结果记入该表。
  (2)测量有源一端口网络的开路电压Uoc,可采用以下几种方法:
  1)直接测量法。直接用电压表测量有源一端口网络1-1"端口的开路电压,见图2-2电路,结果记入附本表2-2中。
  图2-2 开路电压、短路电流法 图2-3 补偿法二、补偿法三
  2)间接测量法。又称补偿法,实质上是判断两个电位点是否等电位的方法。由于使用仪表和监视的方法不同,又分为补偿法一、补偿法二、补偿法三。
  补偿法一:用发光管判断等电位的方法,利用对两个正反连接的发光管的亮与不亮的直接观察,进行发光管两端是否接近等电位的判断。可自行设计电路。此种方法直观、简单、易行又有趣味,但不够准确。可与电压表、毫伏表和电流表配合使用。具体操作方法,留给同学自行考虑选作。
  补偿法二:用电压表判断等电位。如图2-3所示,把有源一端口网络端口的1"与外电路的2"端连成一个等位点;Us两端外加电压,起始值小于开路电压Ull";短接电位器Rw和发光管D1、D2,这样可保证外加电压Us正端2与有源一端口开路电压正端1直接相对,然后把电压表接到1、2两端后,再进行这两端的电位比较。经过调节外加电源Us的输出电压压,调到1、2两端所接电压表指示为零时,即说明1端与2端等电位,再把l、2端断开后,测外加电源Us的电压值,即等于有源一端口网络的开路电压Uoc,此值记入附本表2-2中。
  补偿法三:用电流表或检流计判断等电位的方法,条件与方法同上,当调到l、2两端所接电压表指示为零时,再换电流表或检流计接到l、2两端上,见图2-3。微调外加电源Us的电压使电流表或检流计指示为0(注意一般电源电压调量很小),再断开电流表或检流计后,用电压表去测外加电源Us的电压值,应等于 Uoc,此结果对应记入附本表2-2。此方法比用电压表找等电位的方法更准确,但为了防止被测两端1、2间电位差过大会损坏电流表,所以一定要在电压表指示为零后,再把电流表或检流计换接上。
  以上方法中,补偿法一测量结果误差较大,补偿法三测量结果较为精确,但也与电流表灵敏度有关。
  (二)计算与测量有源一端口网络的等效电阻Req
  (1)计算有源一端口网络的等效电阻Req。当一端口网络内部无源时(把双刀双投开关K1合向短路线),计算有源一端口网络的等效电阻尺Req。电路参数见附本表2-1中,把计算结果记入该表中。
  (2)测量有源一端口网络的等效电阻只Req。 可根据一端口网络内部是否有源,分别采用如下方法测量:1)开路电压、短路电流法。当一端口网络内部有源时(把双刀双投开关K1合向电源侧),见图2-2所示,USN=30V不变,测量有源一端口网络的开路电压和短路电流Isc。把电流表接l-1"端进行短路电流的测量。测前要根据短路电流的计算选择量程,并注意电流表极性和实际电流方向,测量结果记入附本表2-3,计算等效电阻Req。
  2)伏安法。当一端口网络内部无源时(把双刀双投开关Kl合向短路线侧),整个一端口网络可看成一个电阻,此电阻值大小可通过在一端口网络的端口外加电压,测电流的方法得出,见图2-4。具体操作方法是外加电压接在Us两端,再把l"、2"两端相连,把发光管和电位器Rw短接,电流表接在1、2两端,此时一端口网络等效成一个负载与外加电源Us构成回路,Us电源电压从0起调到使电压表指示为1OV时,电流Is2与电压值记入附本表2-3,并计算一端口网络等效电阻Req=Us/IS2。
  图2-4 伏安法 图2-5 半流法
  3)半流法。条件同上,只是在上述电路中再串进一个可调电位器Rw(去掉Rw短接线)如图2-5所示,外加电源Us电压10V不变。当调Rw使电流表指示为伏安法时电流表的指示的一半时,即I"s2=Is2/2,此时电位器Rw的值等于一端口网络等效电阻Req,断开电流表和外加电源Us,测Rw值就等于是及Req,结果记入附本表2-3。
  4)半压法。半压法简单、实用,测试条件同上,见图2-6。把1、2两端直接相连,外加电源Us=10V,调Rw使URw=(1/2)Us时,说明Rw值即等于一端口网络等效电阻Req,断开外接电源Us,再测量Rw的值,结果记入附本表2-3。
  5)直接测量法。当一端口网络内部无源时,如图2-7所示,可用万用表欧姆档测量或直流电桥直接测量1-1"两端电阻Req (此种方法只适用于中值、纯电阻电路),测试结果记入附本表2-3中。
  图2-6 半压法 图2-7 直接测量法
  说明:以上各方法测出的值均记入附本表2-3中,计算后进行比较,并分析判断结果是否正确。 (3)验证戴维南定理,理解等效概念:
  1)戴维南等效电路外接负载。如图2-8(a)所示,首先组成一个戴维南等效电路,即用外电源Us(其值调到附本表2-2用直接测量法测得的Uoc值)与戴维南等效电阻R5=Req相串后,外接R5=100Ω的负载,然后测电阻R6两端电压UR6和流过R6的电流值IR6,记入附本表2-4。
  图2-8 验证戴维南定理
  (a)戴维南等效电路端口负载R6;(b)N网络的端口接负载R6
  2)N有源网络1-1"端口外接负载。如图2-8(b)所示,同样接R6=100Ω的负载,测电压UR6与电流IR6,结果记入附本表2-4中,与1)测试结果进行比较,验证戴维南定理
  (4)验证诺顿定理,理解等效概念:
  1)诺顿等效电路外接负载。如图2-9(a)所示,首先组成一个诺顿等效电路,即用外加电流源Is(其值调到附本表2-3中开路电压、短路电流法测得的短路电流Isc值)与戴维南等效电阻R5=Req并后,外接R6=100Ω的负载,然后测电阻R6两端电压UR6和流过R6的电流值IR6,记入本表2-5。采用此方法时注意,由于电流源不能开路,具体操作要在教师具体指导下进行,否则极易损坏电流源。
  图2-9 验证诺顿定理等效电路
  (a)诺顿等效电路端口接负载R6;(b)N网络的端口接负载R6
  2)与上述(3)之2)中的测试结果进行比较,参阅图2-8(b),验证诺顿定理。
  五、测试记录
  表2-1 戴维南等效参数计算
  表2-2 等效电压源电压Uoc测量结果
  表2-3 戴维南等效电阻Req测量(计算)结果
  表2-4 验证戴维南定理
  指导教师签字: 年 月 日
  六、实验注意事项
  (1)USN是N网络内的电源,Us是外加电源,接线时极性位置,电压值不要弄错。
  (2)此实验是用多种方法验证比较,测量中一定要心中有数,注意各种方法的特点、区别,决不含糊,否则无法进行比较,实验也将失去意义。
  (3)发光管是用作直接观察电路中有否电流、电流的方向及判断两点是否接近等电位用。但因发光管是非线性元件,电阻较大,不管那种方法,只要测量电流、电压时就把它短接掉,即用短线插到发光管两头的N2、N3插孔即可。
  (4)测量电流、电压时都要注意各表极性、方向和量程的正确选择。测量时要随时与事先计算的含源一端口网络的等效电阻、开路电压、短路电流等值进行比较,以保证测量结果的准确。
  七、预习及思考题
  (1)根据附本表2-1中一端口网络的参数,计算开路电压Uoc、短路电流Isc和等效电阻Req,并将结果记入该表中。
  (2)用开路电压、短路电流法测量等效电阻时,开路电压、短路电流是否可以同时进行测量,为什么?

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