直流电路中电位及其与电压关系的研究[整理版]

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。

AU110VS1R1BR2CU2

R3R4R5S210VFED

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、UBE、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。

表3－1 单位：伏

电位 参考点 UA D E F UB UC UD UE UF 表3－2 单位：伏

电 位参考UAB UBC UCD UBE UED UFE UAF UAD 点 测量 UAB D（计UAD-UBD 算） E（计 算） F（计 算） UAD-UBD 4．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。

5．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。

四． 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。

五． 实验报告要求

1．实验目的、原理及实验电路。