电阻的直流特性分析与应用

1.实验目的

•学习使用万用表和直流电压源;

•搭建、测量并分析简单的无源电路元件。

2.实验设备

本节实验将研究如何连接简单的电路,如何根据电路原理图构建电路,以及如何使用万用表对每个元件的电阻进行简单的测量。实验设备包括直流电源、万用表、电阻器、滑动变阻器和导线。

3.实验方法、原理或规律

•欧姆定律指出,在同一电路中,通过电阻的电流与电阻两端的电压成正比,如下所示。

其中,I是通过导体的电流,单位是安培(A);V是导体两端测得的电压,单位是伏特(V);

R是导体的电阻,单位是欧姆(Ω)。此外,欧姆定律指出,式(6.1)中的导体电阻R是常数,与通过它的电流无关。

•逐点检测法是使用一个参数作为参考,通过改变次标准的数值,从而测量并检查相关变量。

•电阻值

4.注意事项

更换元件之前,请先关闭直流电源。

5.通过I-V数据测电阻

测量R=200Ω电阻的伏安特性。

(1)根据图6.2所示电路图连接电路。

(2)改变直流电压电源的值,用万用表测量相应的电流I、电阻两端的电压V,并将结果记录在表6.2中,并计算出R th的理论值。

(3)用万用表测量R值,并与理论R th值进行比较。(www.xing528.com)

图6.2　电阻阻值测量电路图

表6.2　电阻阻值测量结果

6.探究电阻的串/并联特性

(1)串联电路

分别测量R 1=200Ω电阻和滑动变阻R 2的各自的以及其总和的伏安特性。图6.3中的电路示意图显示了几个电阻之间的连接。

图6.3　电阻串联电路图

改变滑动变阻器滑块的位置,用万用表测量对应的阻值R 1和R 2,以及电压V 1和V 2,将总电压V和电路电流I记录在表6.3中。

表6.3　电阻串联特性测量结果

(2)并联电路

分别测量电阻R 0=200Ω和R 1=200Ω以及滑动变阻器R 2的各自的以及其总和的伏安特性。图6.4中的电路示意图描绘了几个电阻之间的连接。

图6.4　电阻并联电路图

改变滑动变阻器滑块的位置,用万用表测量相应的阻值R 2、电压V 0和V p,电路电流I 1、I 2和I,并记录在表6.4中。

表6.4　电阻并联特性测量结果