電路分析實驗箱--直流電路中電位.電壓的關系研
一、實驗目的
1、驗證電路中電位與電壓的關系。
2、掌握電路電位圖的繪制方法。
二、實驗原理
在一個閉合電路中，各點電位的高低視所選的電位參考點的不同而改變，但任意兩點間的電位差（即電壓）則是絕對的，它不因參考點的變動而改變。據此性質，可用電壓表來測量出電路中各點的電位及任意兩點間的電壓。
電位圖是一種平面坐標一、四象限內的折線圖，其縱坐標為電位值，橫坐標為各被測點。要制作某一電路的電位圖，應先以一定的順序對電路中各被測點編號。以圖2-1的電路為例，如圖中A～F，并在坐標軸上按順序、均勻間隔標上A、B、C、D、E、F、A。再根據測得的各點電位值，在各點所在的垂直線上描點。用直線依次連接相鄰兩個電位點，即得該電路的電位圖。在電位圖中，任意兩個被測點的縱坐標值之差即為兩點之間的電壓值。在電路中電位參考點可任意選定。對于不同的參考點，所繪出的電位圖形是不同的，但其各點電位變化的規律卻是一樣的。
在作電位圖或實驗測量時必須正確區分電位和電壓的高低，按照慣例，是以電流方向上的電壓降為正，所以，在用電壓表測時，若儀表指針正向偏轉，則說明電表正極的電位高于負極的電位。
三、實驗設備
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序號 |
名 稱 |
型號與規格 |
數量 |
備注 |
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1 |
可調直流穩壓電源 |
0～12V |
1 |
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2 |
直流穩壓電源 |
5V 、 12V |
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3 |
萬用表 |
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1 |
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4 |
直流數字毫安表 |
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1 |
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5 |
直流數字電壓表 |
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1 |
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四、實驗內容
圖2-1
按圖2-1接線。
1、分別將兩路直流穩壓電源接入電路，令U1 = 6V，U2 = 12V。（先調整輸出電壓值，再接入實驗線路中。電壓應該用萬用表測）。
2、以圖2-1中的A點作為電位的參考點，分別測量B、C、D、E、F各點的電位值φ及相鄰兩點之間的電壓值UAB、UBC、UCD、UDE、UEF及UFA，數據列于表中。
以D點作為參考點，重復實驗內容2的測量，測得數據填入表中。
電 位
參 考點 |
Φ與U |
ΦA |
ΦB |
ΦC |
ΦD |
ΦE |
ΦF |
UAB |
UBC |
UCD |
UDE |
UEF |
UFA |
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A |
計算值 |
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測量值 |
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相對誤差 |
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D |
計算值 |
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測量值 |
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相對誤差 |
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五、實驗注意事項
1、本實驗電路單元可設計多個實驗，在做本實驗時根據給出的電路圖選擇開關位置，連成本實驗電路。
2、測量電位時，用萬用表的直流電壓檔或用數字直流電壓表測量時，用負表棒（黑色）接參考電位點，用正表棒（紅色）接被測點，若指針正向偏轉或顯示正值，則表明該點電位為正（即高于參考點電位）；若指針反向偏轉或顯示負值，此時應調換萬用表的表棒，然后讀出數值，此時在電位值之前應加一負號（表明該點電位低于參考點電位）。
六、思考題
若以F點為參考電位點，實驗測得各點的電位值，現令E點作為參考電位點，試問此時各點的電位值應有何變化？
七、實驗報告
1、根據實驗數據，繪制兩個電位圖形，并對照觀察各對應兩點間的電壓情況。兩個電位圖的參考點不同，但各點的相對順序應一致，以便對照。
※ 2、完成數據表格中的計算，對誤差作必要的分析。
3、總結電位相對性和電壓絕對性的結論。
