直流电路中电位及其与电压关系的研究

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1、实验一：直流电路中电位及其与电压关系的研究一．实验目的1．通过实验加深学生对电位、电压及其相互关系的理解。2．通过对不同参考点电位及电压的测量和计算，加深学生对电位的相对性及电压与参考点选择无关性质的认识。二．实验原理在测量电路中各点电位时，需要定一个参考点，并规定此参考点电位为零。电路中某一点的电位就等于该点与参考点之间的电压值。由于所选参考点不同，电路中各点的电位值将随参考点的不同而不同，所以电位是一个相对的物理量，即电位的大小和极性与所选参考点有关。电压是指电路中任意两点之间的电位差值。它的大小和极性与参考点的选择是无关的。一旦电路结构及参数一

2、定，电压的大小和极性即为定值。本实验将通过对不同参考点时电路各点电位及电压的测量和计算，验证上述关系。三．实验内容及步骤本实验在直流电路单元板（TS—B—28）上进行，实验电路如下图所示。1．按上图接好实验电路，在接入电源U1、U2之前，应将直流稳压电源的输出“细调”旋钮调至最小位置。然后打开电源开关，调节电压输出，使其值分别为U1和U2（参考数值U1＝10伏，U2＝10伏）。2．将开关S1、S2合向电源一侧，将U1、U2接到电路上。3．以电路中的D点为参考点，分别测量电路中的A、B、C、D、E、F各点电位及每两点间的电压UAB、UBC、UCD、UB

3、E、UED、UFE、UAF以及UAD。将测量结果分别填入表3－1和表3－2中，并根据测量的电位数值，计算上述电压值，也填入表3－2中。注意：测量电位时，应将电压表的“负”表笔接在电位参考点上，将“正”表笔分别与被测电位点接触。若电压表指针正向偏转则电位为正值；若电压表指针反向偏转，则应调换表笔两端，此时电压表读数为负值，即该点电位为负。测量电路电压时，电压表的“负”表笔应接在电压符号角标的后一个字母所表示的点上。例如：测量电压UAB应将“负”表笔接在B点，“正”表笔接在A点上。若指针正向偏转，读数为正值；若指针反向偏转，倒换正、负表笔位置，读数为负值

4、。表3－1单位：伏电位参考点UAUBUCUDUEUFDEF表3－2单位：伏电位参考点UABUBCUCDUBEUEDUFEUAFUAD测量UABD（计算）UAD-UBDE（计算）F（计算）UAD-UBD1．以电路中的E点为电位参考点，按步骤3，测量各点电位，并根据测量电位值计算电压值，将结果分别填入表3－1和表3－2中。2．以电路中的F点为电位参考点，按步骤3，再次测量各电位，并计算各电压值，将测量及计算结果填入表3－1和表3－2中。在计算不同两点的电压时，要用其相对同一参考点测量的两个电位值相减得到。例如：计算以D为参考点的电压UAB时，要用以D为参

5、考点测量的电位UA减UB得到；计算以E为参考点的电压UAB时，要用以E为参考点测量的电位UA减UB得到。二．实验设备1．双路直流稳压电源一台；2．直流电压表（TS-B-06）一块；3．直流电路单元板（TS-B-28）一块；4．导线若干。三．实验报告要求1．实验目的、原理及实验电路。2．根据表3－1和表3－2中的数据总结电位和电压的关系，分析参考点的选择对电位和电压的影响。