2直流电路的电压和电位测定

一、实验目的

1．加深对电位、电压及其关系的理解。

2．掌握参考点与电位的关系，理解电位的单值性和相对性。 3．学会测量电路中各点电位的方法及电位图的作法。 二、实验原理 1．电压和电位

电压是指电路中任意两点之间存在的电势差。若规定电路中某一点为参考点，则电路中各点与参考点之间的电压称为各点的电位，电路中参考点的电位等于零。

2．参考点

当参考点选定后，各点的电位就有一个固定的值，这就是电位的单值性。参考点不同，各点电位也不同，它们同时升高或降低了一个数值，这就是电位的相对性，但任意两点间的电压与参考点的选取无关。同一电路中，每次测量只能选取一个参考点。

3．等电位点

如果电路中某些点的电位相等，那么即使将这些点用导线联起来，导线中不会有电流，电路的工作状态亦不会发生任何改变，则将这些点称为等电位点。

电位图是表示电路中电位分布与电阻关系的图。其作法是：在横坐标上按回路绕行方向依次截取与各段电路的电阻值成比例的线段，使各截点正好与电路上的节点相对应。沿纵坐标方向标出各对应点的电位，将各点电位用直线连接即得到对应电路的电位图。在选定参考点后，可以沿任一闭合路径按绕行方向做出电位图，并且电路上的任一点都可以作为电位图的起点，因为不影响各点的电位值与任何两点间的电压值。

4．实验电路

R1a+R4bR2c-K+-A-fR6g图2-2-1 电压电位测定电路

图中：E1=12V E2=5V R1=1000Ω R2=200Ω R3=500Ω

R4=100Ω R5=300Ω R6=100Ω R7=400Ω

R5+dR3eR7

三、实验仪器及器件

1．电阻箱及动态元件 2．直流电流表、电压表 3．可调直流电流、电压源 4．电阻元件 四、实验内容及步骤 1．测量电位

按实验电路图2-2-1接线，其中R6、R7由电阻箱提供。检查无误后，方可通电进行实

验。

（1）以f点为参考点，测量各点电位（测量电位的方法请阅读实验注意事项中的第2点），并将数据分别记入表2-2-1内。（注：开关K断开） 表2-2-1

项 目 电位 参考点f 单位 数值 电位 参考点d 单位 数值 参考点f (фb=фg) 电位 单位 数值 фa 测 量 值 фb фc фd фe фf Uab 计 算 值 Ubc Ucd Ude Uef Ufa

（2）以d点为参考点，测量各点电位，分别记入数据表内。（注：开关K断开） 2．测量等电位点

将开关K闭和，配合调节R6、R7的阻值，使电流表的指示为零（Ibg=0），再次以f点为参考点测量各点电位，记入数据表 2-2-1中 。并与测量以f点为参考点测得对应点电位值进行比较，看其有何变化，为什么？

五、实验注意事项

1．研究同一个问题时，参考点不能随意变动。 2．直流电压表的极性不能接错。

注：测量电位时，用电压表的黑表笔接参考点，红表笔接被测点，若指针正向偏转，则电位值为正值，若电压表的指针反偏，应互换表笔，然后读出电压数值，则此时的电位值为负值。

六、实验报告要求

1．完成数据表格测试内容,分析参考点与电压电位的关系。 2．绘制电路电位图。