主頁 > 技術(shù)文章 > 電位電壓的測定及電路電位圖繪制--電工基本實(shí)驗(yàn)2021-12-03

電位電壓的測定及電路電位圖繪制--電工基本實(shí)驗(yàn)

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/strong>
1.學(xué)會(huì)測量電路中各點(diǎn)電位和電壓的方法，理解電位的相對性和電壓的絕對性。
2.學(xué)會(huì)電路電位圖的測量、繪制方法。
3.掌握使用直流穩(wěn)壓電源、直流電壓表的使用方法。
二、原理說明
在一個(gè)確定的閉合電路中，各點(diǎn)電位的大小視所選的電位參考點(diǎn)的不同而異，但任意兩點(diǎn)之間的電壓（即兩點(diǎn)之間的電位差）則是不變的，這一性質(zhì)稱為電位的相對性和電壓的絕對性。據(jù)此性質(zhì)，我們可用一只電壓表來測量出電路中各點(diǎn)的電位及任意兩點(diǎn)間的電壓。
若以電路中的電位值作縱坐標(biāo)，電路中各點(diǎn)位置（電阻或電源）作橫坐標(biāo)，將測量到的各點(diǎn)電位在該坐標(biāo)平面中標(biāo)出，并把標(biāo)出點(diǎn)按順序用直線條相連接，就可得到電路的電位圖，每一段直線段即表示該兩點(diǎn)電位的變化情況。而且，任意兩點(diǎn)的電位變化，即為該兩點(diǎn)之間的電壓。
在電路中，電位參考點(diǎn)可任意選定，對于不同的參考點(diǎn)，所繪出的電位圖形是不同，但其各點(diǎn)電位變化的規(guī)律卻是一樣的。
三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備
1.直流電壓、電流表；
2.電壓源（雙路0～30V可調(diào)）；
四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
實(shí)驗(yàn)電路如圖2－1所示，圖中的電源U_S1用恒壓源I路0～＋30V可調(diào)電源輸出端，并將輸出電壓調(diào)到＋6V，U_S2用II路0～＋30V可調(diào)電源輸出端，并將輸出電壓調(diào)到＋12V。
1.測量電路中各點(diǎn)電位
以圖2－1中的A點(diǎn)作為電位參考點(diǎn)，分別測量B、C、D、E、F各點(diǎn)的電位。
用電壓表的黑筆端插入A點(diǎn)，紅筆端分別插入B、C、D、E、F各點(diǎn)進(jìn)行測量，數(shù)據(jù)記入表2－1中。
以D點(diǎn)作為電位參考點(diǎn)，重復(fù)上述步驟，測得數(shù)據(jù)記入表2－1中。

2.測量電路中相鄰兩點(diǎn)之間的電壓值
在圖2－1中，測量電壓U_AB：將電壓表的紅筆端插入A點(diǎn)，黑筆端插入B點(diǎn)，讀電壓表讀數(shù)，記入表2－1中。按同樣方法測量U_BC、U_CD、U_DE、U_EF及U_FA，測量數(shù)據(jù)記入表2－1中。
表2－1 電路中各點(diǎn)電位和電壓數(shù)據(jù) 單位：V

電位
參考點(diǎn) V_A V_B V_C V_D V_E V_F U_AB U_BC U_CD U_DE U_EF U_FA

A 0

D 0

五、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)
1.EEL－53組件中的實(shí)驗(yàn)電路供多個(gè)實(shí)驗(yàn)通用，本次實(shí)驗(yàn)沒有用到電流插頭和插座。
2.實(shí)驗(yàn)電路中使用的電源U_S2用0～＋30V可調(diào)電源輸出端，應(yīng)將輸出電壓調(diào)到＋12V后，再接入電路中。并防止電源輸出端短路。
3.使用數(shù)字直流電壓表測量電位時(shí)，用黑筆端插入?yún)⒖茧娢稽c(diǎn)，紅筆端插入被測各點(diǎn)，若顯示正值，則表明該點(diǎn)電位為正（即高于參考點(diǎn)電位）；若顯示負(fù)值，表明該點(diǎn)電位為負(fù)（即該點(diǎn)電位低于參考點(diǎn)電位）。
4.使用數(shù)字直流電壓表測量電壓時(shí)，紅筆端插入被測電壓參考方向的正（＋）端，黑筆端插入被測電壓參考方向的負(fù)（－）端，若顯示正值，則表明電壓參考方向與實(shí)際方向一致；若顯示負(fù)值，表明電壓參考方向與實(shí)際方向相反。
六、預(yù)習(xí)與思考題
1.電位參考點(diǎn)不同，各點(diǎn)電位是否相同？任兩點(diǎn)的電壓是否相同，為什么？
2.在測量電位、電壓時(shí)，為何數(shù)據(jù)前會(huì)出現(xiàn)±號，它們各表示什么意義？
3.什么是電位圖形？不同的電位參考點(diǎn)電位圖形是否相同？如何利用電位圖形求出各點(diǎn)的電位和任意兩點(diǎn)之間的電壓。
七、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求
1.根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，分別繪制出電位參考點(diǎn)為A點(diǎn)和D點(diǎn)的兩個(gè)電位圖形。
2.根據(jù)電路參數(shù)計(jì)算出各點(diǎn)電位和相鄰兩點(diǎn)之間的電壓值，與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)相比較，對誤差作必要的分析。
3.回答思考題。

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