測定直流電源的參數(shù)并研究其輸出特性

1、測定直流電源的參數(shù)并研究其輸出特性 測定直流電源的參數(shù)并研究其輸出特性【目的要求】1. 用伏安法測定干電池的輸出電壓隨電流變化的規(guī)律，并測定電池的電動勢和內(nèi)阻2. 測量電池的負(fù)載功率特性3. 學(xué)習(xí)用作圖法處理實驗數(shù)據(jù)【實驗原理】1. 描繪干電池的伏安特性曲線，并測定電源的電動勢和內(nèi)阻由于電表不能看成理想電表，因此電流表外接時，電壓的測量為不準(zhǔn)確值，此時測得的電源內(nèi)阻為電源與電流表的串聯(lián)電阻；電流表內(nèi)接時，測得的電源內(nèi)阻為電源與電壓表的并

2、聯(lián)電阻。為減小實驗誤差采用電流表內(nèi)接電路，如右圖一所示。假設(shè)電表為理想電表有：U E Ir ? ?測出多組路端電壓與電流值，并作出 圖像，如圖二所示。 U I ?根據(jù)圖像可得縱軸的截距為電源的電動勢。直線的斜率為電源的內(nèi)阻值。2. 測量干電池的負(fù)載功率隨負(fù)載變化的規(guī)律如圖三所示：由于電流表的內(nèi)阻不能忽略，且和電源內(nèi)阻相差不大，故本實驗采用一定值電阻和一電壓表并聯(lián)的方法測量電流，這樣的測量減小電流表在電路中帶來的誤差。從而用得到的電壓與電

3、流值計算RL 上的功率隨電阻 RL 的變化情況。且此處的 可其一定的保護(hù)作用 0 R【實驗儀器】UT39A 萬用表 干電池 5.1Ω標(biāo)準(zhǔn)電阻 導(dǎo)線 面包板 開關(guān)【實驗步驟】1. 測量干電池的電動勢用數(shù)字萬用表的電壓擋直接測量電源的電動勢 E2. 描繪干電池的伏安特性曲線（1） 按圖一連接電路（注意合上開關(guān)前，變組箱電阻應(yīng)最大）（2） 調(diào)節(jié)變組箱組值，測量并記錄 值 U I 、（3） 畫 曲線，通過圖線得出 E

4、，r 的值 U I ?3. 測量干電池的負(fù)載功率隨負(fù)載變化的規(guī)律（1） 按圖三連接電路，另 =5.1Ω 0 R（2） 調(diào)節(jié) RL 阻值，RL 取 的 3～4 倍逐漸較小到 的一半左右，記錄此 0 r R ? 0 r R ?時兩電壓表的讀數(shù)。并作 圖像，判斷變化規(guī)律 L L P R ?【數(shù)據(jù)處理】 （實驗數(shù)據(jù)來自胡毓文）1.用萬用表直接測得電源電壓為 E=1.415V2.定 U—I 曲線，并得出電源電動勢和內(nèi)阻U/V 1.259 1.24

5、8 1.237 1.225 1.209 1.195 1.177 1.139 1.117 1.063 0.938I/mA 96.4 107.1 116.4 127.1 140.7 156.2 178.3 210.0 230.0 290.0 460.0因為數(shù)字萬用表的電壓擋內(nèi)阻一般大于 10MΩ（4） 用作圖法處理數(shù)據(jù)得到的電源的電動勢和內(nèi)阻的有效位數(shù)為 2-3 位，而用最小二成法處理數(shù)據(jù)可以有 4 位有效數(shù)字。（5） 根據(jù) 圖像也可以得到