【正文】 2． 如果沒(méi)有檢流計(jì)，如何用自搭電橋來(lái)測(cè)量表頭內(nèi)阻？ 大學(xué)物理實(shí)驗(yàn) — 11 電路混沌效應(yīng) 三十八． 實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 1． 學(xué)習(xí)并觀察電路混沌效應(yīng)。 （ 1） 取電源電壓 E 為 5V，并預(yù)置 RS值。 2． 交換測(cè)量法（互易法） 用交換 RX和 RS的測(cè) 量法可消除因 R R2引入的誤差。將標(biāo)準(zhǔn)表的兩次讀數(shù)的平均值做為 US，計(jì)算各校正點(diǎn)的△ U值。 （ 2） 先斷開(kāi) K，將 G 表位置替換成 R0，其他不變，合上 K，調(diào)節(jié) R0，使萬(wàn)用表表示值不變。 設(shè)表頭改裝后的量程為 Um，由歐姆定律可得 Um=Ig(Rg+Rv) RgIgR gU m R gRgIgUmRv ???? =(n1)*Rg 可見(jiàn)，要將電壓量程為 IgRg 的表頭改裝成量程為 Um的電壓表，只需在表頭上串聯(lián)一個(gè)阻值為（ n1） Rg 的分壓電阻即可，其中IgRgUmn?。本實(shí)驗(yàn)用替代法測(cè)量表頭的內(nèi)阻，其測(cè)量電路如圖 91 所示。調(diào)節(jié)電源電 壓為 5V，分別測(cè)量各元件上的電壓、電流值，記錄表 82 中。 2． 交流電壓表、電流表測(cè)量的是正弦交流電的有效值。 2． 敘述二階電路產(chǎn)生振蕩的條件，振蕩波形如何？ Cu 與電路參數(shù) R、 L、 C 有何關(guān)系？ 大學(xué)物理實(shí)驗(yàn) — 08 元件參數(shù)的測(cè)量 二十三． 實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 1． 學(xué)習(xí)測(cè)量 R、 C 元件伏安特性的方法 2． 學(xué)習(xí)使用交流電壓表、交流電流表 二十四． 實(shí)驗(yàn)原理與說(shuō)明 1． 電阻 R、和電容 C 是交流電路中的基本元件。 uc(v) i (A) i (A) uc0 uc 0 uc(v) 0 t(s) i （ a）電壓、電流波形 （ b）狀態(tài)軌跡 圖 73 欠阻尼狀態(tài) R、 L、 C 串聯(lián)電路電壓、電流波形及其狀態(tài)軌跡 從圖 73（ a）中可見(jiàn)，有反方向的電壓和電流，這是因?yàn)殡娮栎^小 ，當(dāng)過(guò)零后，有反充電的現(xiàn)象。圖 72（ b）中所示的狀態(tài)軌跡，就是伏安特性。這里是二階方程。 2． 通過(guò)實(shí)驗(yàn)說(shuō)明 RC 串聯(lián)電路在什么條件下構(gòu)成微分電路，積分電路。 5． 觀測(cè)微分和積分電路輸出電壓的波形 按圖 64 接線，取 R=1 kΩ， C=10μ F（τ = RC = 10ms），電源方波電壓 u 的頻率為 1kHz，幅值為 1V（ T=1/1000=1 ms τ ） ，在電容兩端的電壓 cu 即為積分輸出電壓，將方波電壓 u 輸入示波器的 YB通道， cu 輸入示波器的 YA 通道，觀察并描繪 u 和 cu 的波形圖。 表 63 RC 充電過(guò)程中電流 I 變化數(shù)據(jù)記錄 充電時(shí)間 (s) 0 5 10 15 20 25 30 40 45 R=1 kΩ C=470μ F R=10 kΩ C=470μ F （ 3） 根據(jù)表 63 中所列的數(shù)據(jù)，以充電電流 I 為縱坐標(biāo)，充電時(shí)間為橫坐標(biāo)，繪制 RC 電路充電電流曲線 I= f(t)。 當(dāng)電源方波電壓的周期 Tτ時(shí)，電容器充放電 圖 65 速度很慢，又若 cu Ru ， Ru ≈ u ，在電阻兩端的電壓 cu = ?idtC1 = ? dtRUC R1 ≈ ?udtRC1，這就是說(shuō)電容兩端的輸出電壓 cu 與輸入電壓 u 的積分近似成正比，此電路稱為積分電路， cu 波形如圖 65(e)所示。 理論上要無(wú)限長(zhǎng)的時(shí)間電容器充電才能完成，實(shí)際上當(dāng) t = 5RC 時(shí)， cu 已達(dá)到 % Us，充電過(guò)程已近似結(jié)束。然后接入 RL，測(cè)出相應(yīng)的輸出電壓，記為 UO，用下式計(jì)算 ro： ro=LOO RUU ??????? ?139。 圖 51 本章我們討論由 7805 組成的直流穩(wěn)壓電路。 變壓器副邊電壓 V2（ V） 輸出電壓 VO（ V） 估算值VO=（ V） 負(fù)載不變（ RL=1KΩ） 濾波電容不變（ C=470μ F） C=10μ F C=470μ F RL=（ 1+10） KΩ RL=∞ 表 42 3． 觀察電容濾波特性 （ 1） 保持負(fù)載不變，增大濾波電容，觀察輸出電壓數(shù)值與波形變化情況，記錄于表 42 中，繪圖于圖 43(d)中。 用交流毫表測(cè)量交流電所得的是有效值。當(dāng)旋鈕開(kāi)關(guān)已處于極限位置時(shí)，切勿再用力旋動(dòng)，以免損壞開(kāi)關(guān)。如果電子開(kāi)關(guān)以足夠高的速度交替接通 Y1 和 Y2 通道，由于熒光屏的余輝和人眼的視覺(jué)暫留效應(yīng)，就可在熒光屏上同時(shí)觀察到 u1和 u2兩個(gè)信號(hào)波形。 大學(xué)物理實(shí)驗(yàn) — 03 基本儀器的使用 十二． 實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 1． 了解示波器的技術(shù)指標(biāo)、工作原理。 3． 選擇 D 點(diǎn)為參考點(diǎn)，即電位φ D=0，測(cè)量表 21 中所列各點(diǎn)電位和各段電壓，并 記 入該表中（測(cè)量時(shí)注意電位和電壓的正負(fù)）。 測(cè)量電路中任意兩點(diǎn)間的電壓時(shí)，先在電路中假定電壓的參考方向（或參考極性）， 將電壓表的正、負(fù)極分別與電路中假定的正、負(fù)極相連接。 表 12 非線性電阻元件實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù) Us（ V） 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 I（ mA） U（ V） R=U/I（ ?） （ 3） 根據(jù)測(cè)得的數(shù)據(jù)在下面坐標(biāo)平面上繪制出白熾燈的伏安特性曲線。 三． 實(shí)驗(yàn)設(shè)備 名稱 數(shù)量 型號(hào) 1． 直流穩(wěn)壓電源 1 臺(tái) 0~30V可調(diào) 2． 萬(wàn)用表 2 臺(tái) 3． 電阻 1 只 100?*1 4． 白熾燈泡 1 只 12V/ 5． 燈座 1 只 M= 6． 短接橋和連接導(dǎo)線 若干 P81 和 50148 7． 實(shí)驗(yàn)用 9 孔插件方板 1 塊 297mm 300mm 四． 實(shí)驗(yàn)步驟 1． 測(cè)量線性電阻元件的伏安特性 （ 1） 按圖 14 接線，取 RL=100?， Us 用直流穩(wěn)壓電源，先將穩(wěn)壓電源輸出電壓旋鈕置于零位。通過(guò)一定的測(cè)量電路，用電壓表、電流表可測(cè)定電阻元件的伏安特性，由測(cè)得的伏安特性可了解該元件的性質(zhì)。如圖 11（ a）所示。 I(mA) 0 U(V) 2． 測(cè)量非線性電阻元件的伏安特性 （ 1） 按圖 15 接線，實(shí)驗(yàn)中所用的非線性電阻元件為 12V/ 小燈泡。參考點(diǎn)選定后，各點(diǎn)的電位具有唯一確定的值，這樣就能比較電路中各點(diǎn)電位的高低，參考點(diǎn)不同，各點(diǎn)的電位也就不同。連接等電位點(diǎn)的導(dǎo)線中電流為零，連接后不會(huì)影響電路中各點(diǎn)的電位及各支路的電壓和電流。 十． 注意事項(xiàng) 測(cè)量電壓和電位時(shí)，要注意電壓表的極性，并根據(jù)電壓的參考極性與測(cè)定的實(shí)際極性是否一致，確定電壓和電位的正負(fù)號(hào)。本實(shí)驗(yàn)選用通用雙蹤示波器，它能把電信號(hào)轉(zhuǎn)換成 可在熒光屏上直接觀察的圖象。示波器的輸入阻抗為 1MΩ，用衰減探頭時(shí)為 10 MΩ，即信號(hào)會(huì)衰減 10 倍，計(jì)算信號(hào)幅度時(shí)要乘以 10。 X 軸 Y 軸 計(jì)算 T、 Tp、 Up 掃描時(shí)間 (ms/div) 周期格數(shù) (div) 靈敏度 (V/div) 幅值格數(shù) (div) 1000Hz正弦信號(hào) 3． 觀察半波整流信號(hào)波形 按圖 31 接線，將整流濾波電路接上低壓交流電源，用示波器觀察并繪出波形。 當(dāng) C≥（ 3~5） T/2RL時(shí)，其中 T 為電源周期， RL=R+Rw 輸出電壓為 V0=(~)V2 圖 42 二十． 實(shí)驗(yàn)設(shè)備 名稱 數(shù)量 型號(hào) 1． AC 電源 1 臺(tái) 2． 示波器 1 臺(tái) 3． 萬(wàn)用表 1 只 4． 二極管 4 只 1N4007*4 5． 電阻 1 只 1K?*1 6． 電位器 1 只 10K?*1 7． 電容 2 只 10μ F*1， 470μ F*1 8． 短接橋和連接導(dǎo)線 若干 P81 和 50148 9． 實(shí)驗(yàn)用 9 孔插件方板 1 塊 297mm 300mm 二十一． 實(shí)驗(yàn)步驟 1． 橋式整流電路 按圖 41(c)接線，檢查無(wú)誤后進(jìn)行通電測(cè)試。 3. 熟悉和掌握線性集成穩(wěn)壓電路 的工作原理 4. 學(xué)習(xí)線性集成穩(wěn)壓電路技術(shù)指標(biāo)的測(cè)量方法 二．實(shí)驗(yàn)原理與說(shuō)明 直流穩(wěn)壓電源是電子設(shè)備中最基本、最常用的儀器之一。 3） 測(cè)量穩(wěn)壓塊的基準(zhǔn)電壓（即 100Ω電阻兩端的電壓） 4） 觀察紋波電壓 調(diào)節(jié) RW使 UO=5V，用示波器觀察穩(wěn)壓電路輸入電壓 Ui的波形，并記錄紋波電壓的大小，再觀察輸出電壓 UO的紋波，將兩者進(jìn)行比較。 cu 和 i 的數(shù)學(xué)表達(dá)式為： ? ? ? ?RCteUtu sc ??? 1 式（ 61） RCts ei RU ??? 式 61 為其電路方程，是一階微分方程。如圖 62，圖 63 所示。 1 R R S 10kΩ + 2 + + + Us C Uc(t) V Us C Uc(t) ? ? ? ? 470μ F mA 圖 66 RC 充電電路 圖 67 RC 充放電電路 （測(cè) uc 變化規(guī)律）實(shí)驗(yàn)線路 （測(cè) i 變化規(guī)律）實(shí)驗(yàn)線路 表 61 R=1kΩ C=470μ F Us=10V t(s) 0 5 10 15 20 25 30 35 40 50 60 70 80 90 cu (V)充電 cu (V)放電 表 62 R=10kΩ C=470μ F Us=