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1、电磁学实验习题电磁学实验习题 一、制流电路与分压电路 1、制流电路有那些特点？分压电路有那些特点？根据什么来确定采用制流电路还是分压电路？ 2、做“研究制流电路特性”实验时，电流表的量程怎么选？ 3、做“研究分压电路特性”实验时，电压表的量程怎么选？ 二、伏安法测量 1、伏安法测电阻时，内接法和外接法分别适用于什么条件?得出的结果如何进行修正？ 2、用伏安法测量标称值为10kW的电阻，采用哪种接法误差较小？请画出实验电路图并简述理由。已知电流表量程为1.5mA,内阻为100W；电压表量程为10v,内阻为100 kW；电源电压为10v,电表本身误差不计、电阻元件伏安特性的测定思考题 3、使用各种
2、电表应注意哪些主要问题？ 4、根据电表的准确度级别，如何确定测量结果的有效数字的位数？ 5、测量元件的伏安特性曲线有何意义？ 6、用伏安法测电阻实验中，如何减小、消除电表的接入误差？ 三、伏安法测二极管正反向特性 1 、什么叫做二极管的伏安特性？ 2、稳压二极管为什么可以起到稳压作用 ? 3、二极的正反向伏安特性各有什么特点 ? 为什么测量正向特性时采用了电流表外接法 , 而测量反向特性时采用了电流表内接法 ? 二极管导通电压检测 在这一档位，红表笔接万用表内部正电源，黑表笔接万用表内部负电源。两表笔与二极管的接法如图1所示。若按图1接法测量，则被测二极管正向导通，万用表显示二极管的正向导通电
3、压，单位是mV。通常好的硅二极管正向导通电压应为500mV800mV，好的锗二极管正向导通电压应为200mV300mV。假若显示“000”，则说明二极管击穿短路，假若显示“1”，则说明二极管正向不通。若按图1接法测量，应显示“1”，说明该二极管反向截止，若显示“000”或其它值，则说明二极管已反向击穿。此档也可以用来判断三极管的好坏以及管脚的识别。测量时，先将一支表笔接在某一认定的管脚上，另外一支表笔则先后接到其余两个管脚上，如果这样测得两次均导通或均不导通，然后对换两支表笔再测，两次均不导通或均导通，则可以确定该三极管是好的，而且可以确定该认定的管脚就是三极管的基极。若是用红表笔接在基极，黑
4、表笔分别接在另外两极均导通，则说明该三极管是NPN型，反之，则为PNP型。最后比较两个PN结正向导通电压的大小，读数较大的是be结，读数较小的是bc结，由此集电极和发射极都识别出来了。 电阻元件伏安特性的测定思考题 4、非线性元件的电阻能否用万用表来测定？为什么？ 5、由实验所得的特性曲线，说明静态电阻和动态电阻特性的区别？ 四、静电场的描绘 1、用电流场模拟静电场的理论依据是什么？模拟的条件是什么？ 2、等势线和电场线之间有何关系？ 3、在测绘电场时，导电微晶边界处的电流是如何流动的？此处的电场线和等势线与边界有什么关系？它们对被测绘的电场有什么影响？ 4、如果电源电压增大一倍，等势线和电场
5、线的形状是否发生变化？电场强度和电势分布是否发生变化？ 5、在测绘长直同轴圆柱面的电场时，什么因素会使等势线偏离圆形？ 6、从对长直同轴圆柱面的等势线的定量分析看，测得的等势线半径和理论值相比是偏大还是偏小？有哪些可能的原因导致这样的结果？ 五、惠斯登电桥思考题 1、以下哪些因素会使电桥的测量误差加大？ 电源电压大幅度下降； 电源电压稍有波动； 检流计灵敏度不够高； 检流计零点没有调准； 在测量低电阻时，导线电阻不可忽略。 2、在电桥实验操作中，应注意哪些问题？总结使电桥较快达到平衡的方法。 3、电桥的平衡与工作电流I的大小有关吗？为什么？ 4、在调节比较臂电阻Rs使电桥平衡的过程中，若电流计
6、相邻两次偏转方向相同或相反，各说明什么问题？下一步应该怎样调节Rs，才能尽快使电桥平衡？ 5、单臂电桥测电阻时，常采用交换测量法，请简述交换测量法并加以推导说明此做法的目的。 6、电桥平衡的条件是什么？ 7、决定单臂电桥的灵敏度的因素有哪些？ 8、在调节电桥平衡时，如果检流计始终不偏转，可能的原因是什么？若无论怎样改变桥臂上的可调电阻Rs，检流计始终偏向一边，其原因是什么？ 六、低电阻的测量 1、双臂电桥与单臂电桥的主要区别在何处？ 2、双臂电桥平衡的条件是什么？ 3、双臂电桥是如何消除接线电阻和接触电阻影响的？ 4、怎样调节双臂电桥，以使桥路更快达到平衡？ 七、电表的扩程与校准 1、把500
7、微安的表头改装成5安电流表时需要并联一个多大的电阻？把500微安的表头改装成1伏特的电压表时，表头应该串联多大的分压电阻？ 2、若将本实验改装的10mA电流表误作直流电压表去测100V电压，这时通过表头的电 流为多少?会发生什么后果(不允许试验)? 3、一个满标电流为Ig，内阻为Rg的表头，现欲改为右图所示的等效电流量程为Ig，等效内阻为Rg，求R1及R2各为多少？ 4、绘制校正曲线有何实际意义？ 5、如果校准电流表时，改装电流表的最大刻度和标准电流表的设计值稍有差异，你怎样使之符合设计值？ 6、能否把500微安的表头改装为50A的微安计或0.1V的电压表？为什么？ 答：不能，计算后得负值。
8、7 、校准电流表时,如果发现改装表的读数相对于标准表的读数偏高,若达到标准表的数值,此时改装表的分流电阻应调大还是调小？为什么？ 答：调小。 8 、校准电压表时,如果发现改装表的读数相对于标准表的读数偏低,若达到标准表的数值,此时改装表的扩程电阻应调大还是调小？为什么？ 答：调小。 9 、为什么在校准电表时需要把电流由小到大做一遍，又由大到小做一遍？如果两者完全一致说明什么？两者不一致又说明什么？ 答：可以使扩程表的误差最小化。两者一样说明整个电路元器件误差对校准值影响不大，反之影响较大。 八、磁场的描绘 1、在磁场的描绘实验中，在测量每一点的磁感应强度前，毫特表都要调零，这是为什么？ 2、何
9、谓亥姆霍兹线圈？ 3、写出比哦毕奥萨伐尔定律的公式。在“磁场的描绘”实验中，如何证明磁场的叠加原理的？ 4、在“磁场的描绘”实验中，离圆形电流中心等距离处的磁场是否相等？ 九、示波器的使用 1、荧光屏上无光点出现，有哪些可能的原因？怎样调节才能使光点出现？ 2、如果被观测的图形不稳定，出现向左移或向右移的原因是什么？如何使之稳定？ 3、若被测信号幅度太大，则在示波器上看到什么图形?要想完整地显示图形，应如何调节？ 4、示波器能否用来测量直流电压？如果能测，应如何进行？ 5、简述示波器显示一个正弦交流信号图像的原理和利萨如图像的原理。示波器正常，但开机后荧光屏上看不到亮点问这是由于哪个旋钮调节不
10、当造成？ 6、用示波器观察波形，在荧光屏上出现下面两种情况，该调哪些有关旋钮才能观察6用示波器观察波形，在荧光屏上出现下面两种情况，该调哪些有关旋钮才能观察到波形； 当屏上呈现一条垂直的亮线时； 当屏上呈现一条水平亮线时； 7、示波器观察到正弦波图形不断往右“跑”，问锯齿波扫描频率偏高还是偏低？ 8、观察李沙育图形，能否调示波器上的扫描和整步旋钮使图形变化缓慢？ 十、RLC电路的特性研究 1、在RLC电路中，什么是幅频特性和相频特性？ 2、如何用双踪示波器测定RLC电路的谐振频率？ 3、什么是串联谐振？谐振条件是什么？为什么它又称为电压谐振？ 4、测量串联谐振曲线时,为什么一定要维持电源电压不
11、变？实验中如何满足这一要求？ 5、对本实验电路，当电源频率处于低频段时，哪个元件上的电压值与电源电压接近？频率处于高频段时又如何？ 6、在谐振频率处，输出电压是最大还是最小？为什么？ 7、在实际测量中，谐振时电阻器R0两端电压URm小于电源两端电压U的原因是什么？ 8、如何应用“谐振法”测量电容或电感？ 9 、在实验中如何判断RLC电路发生了谐振？为什么？ 提示：逐渐改变信号频率，用示波器的CH2通道观察R上电压波形的幅度，当幅度最大时，RLC电路发生了谐振。因为谐振时，电路阻抗最小，呈现纯电阻，电流达到最大值，此时R上电压幅度最大。 10、 如何利用测量数据求得RLC串联电路品质因数Q？ 提
12、示：利用RLC串联电路的幅频特性曲线图，在0.707Um处作一直线与曲线交两点，两点的横坐标分别为则RLC串联电路品质因数Q为：Q=f1、f2，顶点横坐标为f0f0f2-f1，11、 改变R是否影响RLC串联电路谐振频率？改变C是否影响谐振频率？ 提示：RLC串联电路的电流表达式为：i=R2U+(wL-1,从该式可以看)2wC出，谐振时，wL=1wC,w=w0=1LC。显然谐振频率与R无关而与L和C有关。 时各呈现什么性质？ 12 、RLC串联电路在ff0提示：RLC串联电路的阻抗为： Z=R+jwL-j1wC=R+j1wC(wLC-1)=R+j212wCw0(w2-1) 显然，ff0时，电路
13、呈电感性。 13、研究RC暂态过程，如何利用记录的波形测量RC串联电路的时间常数？ 提示：根据t时，Uc=(1-e-1=RC，式子 -tRCUC=E(1-e) 可写为UC=E(1-e-tt)，当t=t)E=0.632E。所以在UCt波形图上，从最大幅度降到0.632倍的最大幅度处所对应的时间就是时间常数t。 十一、铁磁材料磁滞回线的测绘 1、测绘磁滞回线和磁化曲线前为何先要退磁？如何退磁？ 2、如何判断铁磁材料属于软、硬磁性材料？ 3、本实验通过什么方法获得H和B两个磁学量？简述其基本原理。 4、铁磁材料的磁化过程是可逆过程还是不可逆过程？用磁滞回线来解释。 十二、电位差计的原理和使用 1、用电位差计和电压表分别测量同一电阻两端的电位差时读数是否相同？哪一个更准确？为什么？ 2、用电位差计进行测量时为什么必须先校正工作电流？ 3、在校正电位差计工作电流时，如果灵敏电流计指针总是向一边偏转，无法调到补偿状态，你认为可能的原因是什么？如果在测量某电位差时，也出现这种情况，可能的原因是什么？ 4、用电位差计校正电表，如果所用电位差计的量程低于被校电压表的量程，请设计一电路图并加以简要说明。 5、用温差电偶测温比用玻璃水银温度计测温有哪些优点 ?
