电路设计应用.ppt
《电路设计应用.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《电路设计应用.ppt(36页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、电路设计应用现在学习的是第1页,共36页实验电路设计的原则实验电路设计的原则1 1、安全性、安全性2 2、精确性、精确性3 3、方便性、方便性4 4、误差小、误差小5 5、仪器少、仪器少6 6、耗电少、耗电少 专题解说专题解说知识概要与方法知识概要与方法 现在学习的是第2页,共36页 专题解说专题解说一一.仪器的选择仪器的选择 对实验仪器的选择,在进行正确测量的前提下,一般遵循以对实验仪器的选择,在进行正确测量的前提下,一般遵循以下原则:下原则:安全性原则:安全性原则:安全性原则:安全性原则:要保证所用仪器的安全,注意考虑电源的电压、要保证所用仪器的安全,注意考虑电源的电压、电表的量程、滑动变
2、阻器允许通过的最大电流等。选择电表电表的量程、滑动变阻器允许通过的最大电流等。选择电表时,保证其电流和电压均不超过使用的量程。选择滑动变阻时,保证其电流和电压均不超过使用的量程。选择滑动变阻器时,流经滑动变阻器的电流不能超过允许通过的最大电流。器时,流经滑动变阻器的电流不能超过允许通过的最大电流。精确性原则:精确性原则:尽量减小实验误差。选择电表时,在保证电流尽量减小实验误差。选择电表时,在保证电流和电压均不超过使用量程的前提下,合理选择量程。务必使和电压均不超过使用量程的前提下,合理选择量程。务必使指针有较大偏转(一般取满偏度的指针有较大偏转(一般取满偏度的2/32/3),一般能用小时不用)
3、,一般能用小时不用),一般能用小时不用),一般能用小时不用大。选择滑动变阻器时,注意其阻值的大小对实验操作和对实大。选择滑动变阻器时,注意其阻值的大小对实验操作和对实大。选择滑动变阻器时,注意其阻值的大小对实验操作和对实大。选择滑动变阻器时,注意其阻值的大小对实验操作和对实验的影响,一般能用小时不用大。验的影响,一般能用小时不用大。验的影响,一般能用小时不用大。验的影响,一般能用小时不用大。对某个实验来讲,精确程度对某个实验来讲,精确程度对某个实验来讲,精确程度对某个实验来讲,精确程度够用即可,并不是精度越高越好。够用即可,并不是精度越高越好。够用即可,并不是精度越高越好。够用即可,并不是精度
4、越高越好。现在学习的是第3页,共36页 专题解说专题解说操作性原则:操作性原则:实验时需考虑调节方便,便于操作,如滑实验时需考虑调节方便,便于操作,如滑动变阻器的选择,既要考虑它的额定电流,又要考虑它的阻动变阻器的选择,既要考虑它的额定电流,又要考虑它的阻值范围,在二者都能满足实验要求的情况下,还要考虑阻值值范围,在二者都能满足实验要求的情况下,还要考虑阻值大小对实验操作中是否调节方便的影响。大小对实验操作中是否调节方便的影响。选择的一般步骤是:选择的一般步骤是:找出唯一性的器材;找出唯一性的器材;草画电路图(暂不把电表接入);草画电路图(暂不把电表接入);估算最大值(在限流电路中把滑动变阻器
5、触头推向最小值)估算最大值(在限流电路中把滑动变阻器触头推向最小值);考虑能否都使电表达到满偏的考虑能否都使电表达到满偏的1/3以上。以上。现在学习的是第4页,共36页 专题解说专题解说二二.供电电路与滑动变阻器的选择供电电路与滑动变阻器的选择 限流电路限流电路设路端电压为设路端电压为U,滑动变阻器的有效,滑动变阻器的有效,滑动变阻器的有效,滑动变阻器的有效电阻为接线柱电阻为接线柱电阻为接线柱电阻为接线柱a和和和和P之间的电阻之间的电阻R RaPaP,灯泡的电阻为灯泡的电阻为灯泡的电阻为灯泡的电阻为RL,则通过灯泡的电流强度为,则通过灯泡的电流强度为 R RL L P Pa ab b灯泡两端的
6、电压为灯泡两端的电压为灯泡两端的电压为灯泡两端的电压为 若滑动变阻器的总阻值为若滑动变阻器的总阻值为若滑动变阻器的总阻值为若滑动变阻器的总阻值为R,则灯泡两端电压的变化范围是,则灯泡两端电压的变化范围是 可见滑动变阻器的总阻值可见滑动变阻器的总阻值R R越大,灯泡两端电压的变化范围越越大,灯泡两端电压的变化范围越越大,灯泡两端电压的变化范围越越大,灯泡两端电压的变化范围越大。但若大。但若大。但若大。但若R R比比比比RL大得多,则滑动头稍有移动,电流电压便有大得多,则滑动头稍有移动,电流电压便有很大变化很大变化,则不便于调节则不便于调节则不便于调节则不便于调节R RL两端的电压两端的电压两端的
7、电压两端的电压,不宜采用。不宜采用。不宜采用。不宜采用。现在学习的是第5页,共36页 专题解说专题解说 分压电路分压电路设路端电压恒为设路端电压恒为设路端电压恒为设路端电压恒为U,这个电压分布在,这个电压分布在,这个电压分布在,这个电压分布在滑动变阻器的全部电阻丝上,而灯只滑动变阻器的全部电阻丝上,而灯只滑动变阻器的全部电阻丝上,而灯只滑动变阻器的全部电阻丝上,而灯只分得其中接线柱分得其中接线柱a和和P P之间的电压。移之间的电压。移之间的电压。移之间的电压。移动滑动变阻器的滑片动滑动变阻器的滑片P P,增加,增加a a和和P之间的电阻之间的电阻R RaP ,灯泡两端,灯泡两端的电压就会随之增
8、大。的电压就会随之增大。R RL Lp p a ab b灯泡两端电压的变化范围是灯泡两端电压的变化范围是 如果只从用电器两端电压的变化范围看,好像滑动变阻器的如果只从用电器两端电压的变化范围看,好像滑动变阻器的阻值多大都行,但是滑动变阻器的阻值越大越不便于调节用阻值多大都行,但是滑动变阻器的阻值越大越不便于调节用电器两端电压,且耗能越大电器两端电压,且耗能越大.使用限流电路时使用限流电路时,一般选用滑动变阻器的全电一般选用滑动变阻器的全电阻和用电器的电阻相差不多或大几倍阻和用电器的电阻相差不多或大几倍,在在在在25倍为好倍为好倍为好倍为好,这样既便这样既便于调节于调节,用电器两端电压变化范围又
9、比较大用电器两端电压变化范围又比较大.若过小若过小若过小若过小,则不能有效则不能有效则不能有效则不能有效地控制电流地控制电流地控制电流地控制电流,过大则控制电流不平稳过大则控制电流不平稳,会造成电流值跳跃太大会造成电流值跳跃太大会造成电流值跳跃太大会造成电流值跳跃太大.现在学习的是第6页,共36页 专题解说专题解说a a用电器两端电压要求变化范围较大,或从零开始连读可调,用电器两端电压要求变化范围较大,或从零开始连读可调,用电器两端电压要求变化范围较大,或从零开始连读可调,用电器两端电压要求变化范围较大,或从零开始连读可调,应选分压电路。应选分压电路。应选分压电路。应选分压电路。b如果采用限流
10、电路时,电路中最小电流等于或大于用电器如果采用限流电路时,电路中最小电流等于或大于用电器的额定电流,应选分压电路。的额定电流,应选分压电路。c如果滑动变阻器的全阻值比用电器的阻值小得多,为了能使如果滑动变阻器的全阻值比用电器的阻值小得多,为了能使如果滑动变阻器的全阻值比用电器的阻值小得多,为了能使如果滑动变阻器的全阻值比用电器的阻值小得多,为了能使用电器两端电压有较大变化,应选分压电路。用电器两端电压有较大变化,应选分压电路。用电器两端电压有较大变化,应选分压电路。用电器两端电压有较大变化,应选分压电路。d如果滑动变阻器的全阻值比用电器的阻值相差不多,两如果滑动变阻器的全阻值比用电器的阻值相差
11、不多,两种电路都可以对用电器的电压(电流)进行有效方便的控制,种电路都可以对用电器的电压(电流)进行有效方便的控制,可以任选其中一种电路。此时假如从节省电能和电路简单考可以任选其中一种电路。此时假如从节省电能和电路简单考虑,应选限流电路。虑,应选限流电路。使用分压电路时,一般选用滑动变阻器的全使用分压电路时,一般选用滑动变阻器的全电阻小于用电器的电阻电阻小于用电器的电阻,在在在在0.10.5倍之间为好。即阻值小些倍之间为好。即阻值小些倍之间为好。即阻值小些倍之间为好。即阻值小些,以获得较大的电流输出。以获得较大的电流输出。以获得较大的电流输出。以获得较大的电流输出。选用限流电路还是选用分压电路
12、选用限流电路还是选用分压电路选用限流电路还是选用分压电路选用限流电路还是选用分压电路,以下几点可作参考以下几点可作参考以下几点可作参考以下几点可作参考 :现在学习的是第7页,共36页由于电流表、电压表内阻的影响,不管采由于电流表、电压表内阻的影响,不管采由于电流表、电压表内阻的影响,不管采由于电流表、电压表内阻的影响,不管采用电流表内接还是外接都将会引起实验的用电流表内接还是外接都将会引起实验的用电流表内接还是外接都将会引起实验的用电流表内接还是外接都将会引起实验的误差。(误差。(误差。(误差。(如在伏安法测电阻时,内接法测如在伏安法测电阻时,内接法测如在伏安法测电阻时,内接法测如在伏安法测电
13、阻时,内接法测量结果偏大,外接法测量结果偏小。)量结果偏大,外接法测量结果偏小。)量结果偏大,外接法测量结果偏小。)量结果偏大,外接法测量结果偏小。)内接法的测量误差是由于电流表的内接法的测量误差是由于电流表的分压作用而产生的分压作用而产生的分压作用而产生的分压作用而产生的,由串联电路中电由串联电路中电压与电阻成正比压与电阻成正比压与电阻成正比压与电阻成正比,可知当可知当可知当可知当R R R RA A A ARRRRRvR时,电压表的分时,电压表的分时,电压表的分时,电压表的分流作用可忽略不计,此时测量值很接近真实值,可见,测量小流作用可忽略不计,此时测量值很接近真实值,可见,测量小流作用可
14、忽略不计,此时测量值很接近真实值,可见,测量小流作用可忽略不计,此时测量值很接近真实值,可见,测量小电阻时宜采用外接法。电阻时宜采用外接法。电阻时宜采用外接法。电阻时宜采用外接法。专题解说专题解说三、测量电路的选择三、测量电路的选择VA AR R内接法内接法VA AR R外接法外接法现在学习的是第8页,共36页 专题解说专题解说如何确定如何确定R值是较大还是较小?值是较大还是较小?当被测电阻与电压表内阻的关系满足当被测电阻与电压表内阻的关系满足R RV VR即即RV/R1/R1时应时应采用采用“外接法外接法”较准确;较准确;当被测电阻与电流表的内阻相比满足当被测电阻与电流表的内阻相比满足 RA
15、R即即RA/R R/RA即即R 时,电流表的分压作用较电压时,电流表的分压作用较电压表的分流作用明显,应采用外接电路表的分流作用明显,应采用外接电路当当RV/R 时,电压表的分流作用较电流时,电压表的分流作用较电流表的分压作用明显,应采用内接电路表的分压作用明显,应采用内接电路现在学习的是第9页,共36页四四.实验设计要求误差小实验设计要求误差小.仪器少仪器少.耗电少耗电少.为减小实验误差,在设计电路时,要注意实验原理的完为减小实验误差,在设计电路时,要注意实验原理的完善,尽量选用精密的仪器;选择合适的量程(使指针有较大善,尽量选用精密的仪器;选择合适的量程(使指针有较大偏转);读数时至少保证
16、一个表(电流表或电压表)的指针偏转);读数时至少保证一个表(电流表或电压表)的指针与刻度线对齐。与刻度线对齐。专题解说专题解说 在进行实验的设计时,根据实验要求选择必须的实验仪器,在进行实验的设计时,根据实验要求选择必须的实验仪器,在进行实验的设计时,根据实验要求选择必须的实验仪器,在进行实验的设计时,根据实验要求选择必须的实验仪器,要充分发挥仪器的功能,要充分发挥仪器的功能,在能完成实验的前提下,尽可能地减在能完成实验的前提下,尽可能地减在能完成实验的前提下,尽可能地减在能完成实验的前提下,尽可能地减少仪器的使用数目。少仪器的使用数目。少仪器的使用数目。少仪器的使用数目。同时也还要求实验电路
17、的耗电要少,节同时也还要求实验电路的耗电要少,节约能源。约能源。如在用滑动变阻器作为控制电路时,滑动变阻器的限流接如在用滑动变阻器作为控制电路时,滑动变阻器的限流接法较分压接法节省电能,不是非用分压接法不可的时候,通法较分压接法节省电能,不是非用分压接法不可的时候,通常用限流接法。常用限流接法。现在学习的是第10页,共36页 专题解说专题解说五五.如何正确的读数,记录正确的实验数据?如何正确的读数,记录正确的实验数据?1、读数前要明确实验中所用电表的量程,最小刻度是多、读数前要明确实验中所用电表的量程,最小刻度是多少;少;2、掌握读数最基本的原则:最小刻度的下一位要估读;人眼、掌握读数最基本的
18、原则:最小刻度的下一位要估读;人眼估读时通常是将最小刻度等分为十等分,然后估计指针的位估读时通常是将最小刻度等分为十等分,然后估计指针的位置是多少等分,最后确定估读数;置是多少等分,最后确定估读数;3、根据高中实验要求,仪器的最小刻度除以、根据高中实验要求,仪器的最小刻度除以2,所得数,所得数字的首位即为估读到的位数;字的首位即为估读到的位数;如量程为如量程为00.6A的电流表,其最小刻度是的电流表,其最小刻度是0.02A,误差,误差出现在电流表的百分位上(出现在电流表的百分位上(0.02A/2=0.01A)。)。现在学习的是第11页,共36页 专题聚焦专题聚焦 例例1.某电压表的内阻在某电压
19、表的内阻在20 k50 k之间,之间,之间,之间,现要测量其内阻,实验室提供下列可选用器材:待测电压表现要测量其内阻,实验室提供下列可选用器材:待测电压表现要测量其内阻,实验室提供下列可选用器材:待测电压表现要测量其内阻,实验室提供下列可选用器材:待测电压表V(量程量程量程量程3 V)3 V),电流表,电流表,电流表,电流表A(量程量程量程量程200 200 A)A),电流表,电流表,电流表,电流表A2 2(量程量程量程量程5 mA)5 mA),电,电流表流表A A3 3(量程量程量程量程0.6),滑动变阻器,滑动变阻器R(最大阻值最大阻值最大阻值最大阻值1 k),电源,电源E E(电电电电动
20、势动势动势动势4 V)4 V),电键,电键S S.(1)(1)所提供的电流表中,应选用所提供的电流表中,应选用所提供的电流表中,应选用所提供的电流表中,应选用_(_(填写字母代号填写字母代号填写字母代号填写字母代号).(2)(2)为了尽量减小误差,要求测量多组数据,试在图中画出为了尽量减小误差,要求测量多组数据,试在图中画出符合要求的实验电路图符合要求的实验电路图(电源和电键及连线已画出电源和电键及连线已画出电源和电键及连线已画出电源和电键及连线已画出).).解解:电源电动势电源电动势电源电动势电源电动势E E E E=4V,=4V,电压表内阻最大电压表内阻最大电压表内阻最大电压表内阻最大50
21、k,50k,50k,50k,故电流最小值故电流最小值I I=V VA A1 1 =80A=80A=80A=80A,A A A A2 2 2 2、A A3 3 3 3量程都太量程都太大,故选大,故选A A1 1.由于由于R R R RV V V V在在在在20k20k20k20k50k50k50k50k之间之间之间之间,远大于滑动变阻远大于滑动变阻远大于滑动变阻远大于滑动变阻器的阻值器的阻值器的阻值器的阻值1k,1k,1k,1k,故应连成分压电路故应连成分压电路故应连成分压电路故应连成分压电路.现在学习的是第12页,共36页 专题聚焦专题聚焦 例例2.2.2.2.用伏安法测量某电阻的阻值,现有实
22、验器用伏安法测量某电阻的阻值,现有实验器材如下:待测电阻材如下:待测电阻RxRx(阻值大约为(阻值大约为5555,额定功率为,额定功率为,额定功率为,额定功率为1W1W);电);电流表流表A A A A1 1(量程为(量程为(量程为(量程为0 0 0 00.6A0.6A,内阻为,内阻为,内阻为,内阻为0.20.2);电流表);电流表);电流表);电流表A A2 2 2 2(量程为(量程为(量程为(量程为0 0 0 03A3A3A3A,内阻为,内阻为,内阻为,内阻为0.050.050.050.05);电压表);电压表);电压表);电压表V V V V1 1 1 1(量程为(量程为0 03V3V3
23、V3V,内阻为,内阻为,内阻为,内阻为3K3K);电压表);电压表);电压表);电压表V V V V2 2 2 2 (量程为(量程为(量程为(量程为0 0 0 015V15V15V15V,内阻为,内阻为,内阻为,内阻为15K15K15K15K);滑动变阻器);滑动变阻器R R R R(0 05050);蓄电池(电动势为);蓄电池(电动势为6V6V),开关、导线。),开关、导线。),开关、导线。),开关、导线。为了较准确测量为了较准确测量RxRxRxRx的阻值,保证器材的安全,以及操作方的阻值,保证器材的安全,以及操作方的阻值,保证器材的安全,以及操作方的阻值,保证器材的安全,以及操作方便,电流
24、表、电压表应选择便,电流表、电压表应选择便,电流表、电压表应选择便,电流表、电压表应选择 ,并画出实验电,并画出实验电路图。路图。1 1 1 1、确定电压表、电流表、确定电压表、电流表、确定电压表、电流表、确定电压表、电流表 被测电阻被测电阻被测电阻被测电阻RxRx的额定电压、额定电流分别为的额定电压、额定电流分别为的额定电压、额定电流分别为的额定电压、额定电流分别为2.2V2.2V和和和和0.45A0.45A,则电,则电流表选用流表选用A A A A1 1 1 1,电压表选用,电压表选用,电压表选用,电压表选用V V1 1 1 1。解解现在学习的是第13页,共36页 2 2、确定测量电路、确
25、定测量电路 由于待测电阻由于待测电阻RxRx的阻值大约是的阻值大约是55,而所用电流,而所用电流表的内阻为表的内阻为0.20.2,所用电压表内阻为,所用电压表内阻为3K3K,即,即RvRxRvRx,故采用电流表的外接法。,故采用电流表的外接法。3 3、确定控制电路、确定控制电路 因滑动变阻器的全值因滑动变阻器的全值R R0 0大于被大于被测电阻阻值测电阻阻值RxRx,故考虑滑动变,故考虑滑动变阻器的限流接法(采用限流接阻器的限流接法(采用限流接法时,通过法时,通过RxRx的最大电流为的最大电流为0.45A0.45A,最小电流为,最小电流为0.11A0.11A,较符,较符合实验要求)。合实验要求
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 电路设计 应用
限制150内