電學(xué)實(shí)驗(yàn)基本常識(shí)

1、電學(xué)實(shí)驗(yàn)基本常識(shí)中國(guó)科技大學(xué)天文與應(yīng)用物理系 軒植華 直流電實(shí)驗(yàn)我們普通物理電磁學(xué)實(shí)驗(yàn)室中所用的直流電源多為電池或可調(diào)的晶體管直流穩(wěn)壓源，一般輸出不超過(guò)30V，使用是安全的。為了安全快捷地做好實(shí)驗(yàn)，要注意以下幾點(diǎn)：連接正極的導(dǎo)線用紅顏色（或淺色），一直到電壓表（或電流表）的正端，從電表的負(fù)端以后一直到負(fù)極，所有導(dǎo)線用黑色（或深色）。這可以減少接線錯(cuò)誤。在接線之前先按需要和操作的方便將各種儀器儀表合理布局。線路開關(guān)要放在最便于操作的位置，萬(wàn)一情況異常，迅速切斷電源。電表要放在易于觀察的位置；需要經(jīng)常調(diào)節(jié)的儀器（如作分壓或制流用的滑線變阻器）放在易于操作的位置。在同一個(gè)接線柱上，避免連接兩根以上導(dǎo)

2、線，以防接觸不良。當(dāng)用幾根導(dǎo)線將不同儀器儀表并聯(lián)時(shí)，利用導(dǎo)線的“零電阻”性質(zhì)，分別將它們接到不同的接線柱上。對(duì)于比較復(fù)雜的線路，要按功能接線，而不要簡(jiǎn)單地循著電路圖中的導(dǎo)線接線。譬如做“檢流計(jì)特性”實(shí)驗(yàn)，共需要14根導(dǎo)線（見圖1）。如果循著電路圖中的導(dǎo)線接線，當(dāng)需要并聯(lián)各種儀表時(shí)，電路圖中的導(dǎo)線“分叉”較多，接線時(shí)容易出錯(cuò)。 分析各種儀器儀表的功能，我們得知：滑線變阻器用于第一級(jí)分壓；四端子電阻箱用于第二級(jí)分壓；雙刀雙擲開關(guān)改變流經(jīng)檢流計(jì)的電流方向；串接一個(gè)電阻的檢流計(jì)是我們研究的主要對(duì)象；電鈴開關(guān)是并聯(lián)在檢流計(jì)兩端的，目的在于迅速使檢流計(jì)光標(biāo)停止。 為安全起見，除非已知電流電壓的范圍，否則，

3、先選擇電表的大量程。接好線路后，用“躍接法”接通電源（即剛一接通便立即斷開），注意觀察有無(wú)異常（如電表指針大幅度擺動(dòng)、超過(guò)量程，或發(fā)熱、冒煙等）。如電表指針偏轉(zhuǎn)太小，可考慮減小量程。檢查導(dǎo)線是否斷路時(shí)，要切斷電源，同時(shí)至少要將導(dǎo)線一端脫離線路，然后用萬(wàn)用電表的“歐姆”檔檢查，以防損壞電表或由于線路中其它導(dǎo)線的“旁路作用”而誤判。完成實(shí)驗(yàn)或有較長(zhǎng)時(shí)間中斷實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)切斷電源。完成實(shí)驗(yàn)后先切斷電源，然后拆線路。當(dāng)電路中有大電感（如鐵心線圈）時(shí)，在切斷電源前應(yīng)先將電路電流減至最小，以防快速斷電時(shí)電感產(chǎn)生較大的感生電壓損壞儀器。交流電實(shí)驗(yàn) 交流電沒(méi)有正負(fù)極之分，但市電（220伏）有火線和零線之別，各種信

4、號(hào)發(fā)生器有信號(hào)線和地線之異。在實(shí)驗(yàn)中切不可掉以輕心，否則，輕者無(wú)法完成實(shí)驗(yàn)，重者有生命之虞。調(diào)壓器下面的兩個(gè)端子實(shí)際上是連在一起的。如果輸入端連接到電源插座的導(dǎo)線插頭沒(méi)有特別的限制，調(diào)壓器下面的端子就可能連接到火線。這時(shí)，輸出端電壓盡管很低（譬如10伏或干脆是0伏），但由于它連著火線，身體接觸任何非絕緣部分都可能造成嚴(yán)重傷害，切切注意！ 解決辦法之一是使用三個(gè)孔的電源插座以及與之匹配的插頭，保證自耦調(diào)壓器下面的端子接零線。同時(shí)，從設(shè)計(jì)上要使實(shí)驗(yàn)室真正有效接地。 使用函數(shù)發(fā)生器和示波器特別注意使用雙蹤示波器時(shí)，連接Y1、Y2兩個(gè)接口的地線與信號(hào)發(fā)生器機(jī)殼是共地的。 函數(shù)發(fā)生器和示波器之間用同軸電

5、纜連接.如圖3所示的RC電路實(shí)驗(yàn)， Y1測(cè)量信號(hào)發(fā)生器的輸出電壓（當(dāng)然，這與電路阻抗大小也有關(guān)）。 Y2是測(cè)量電容電壓的。 這種電纜能有效屏蔽實(shí)驗(yàn)信號(hào)與外界雜散信號(hào)之間的相互干擾。電視機(jī)與有線電視天線插座之間的連接，電視機(jī)與錄象機(jī)、VCD機(jī)之間的連接等等，都廣泛采用這種屏蔽線。 如果要測(cè)量RC電路中電阻上的電壓，則須交換電阻和電容的位置。在教學(xué)實(shí)踐中我們發(fā)現(xiàn)，同學(xué)們常常忽略這點(diǎn)，而無(wú)法做好實(shí)驗(yàn)。如果將Y2兩端平行上移接到電阻兩端，由于電纜的接地線與機(jī)殼，就把電容“旁路”了。這時(shí)Y1、Y2都只測(cè)量信號(hào)發(fā)生器的輸出電壓 .為了人身和儀器的安全，實(shí)驗(yàn)室應(yīng)當(dāng)有真正的接地線（家庭也是如此）。如果做不到這一點(diǎn)，也要注意信號(hào)發(fā)生器和示波器等要共地，即所有機(jī)殼以及屏蔽線的接地線要接在一起。 在做電工學(xué)等“強(qiáng)電” 實(shí)驗(yàn)時(shí)，實(shí)驗(yàn)桌下邊應(yīng)有懸空的木棱，坐在木質(zhì)椅凳上，雙腳踩木棱，避免操作不慎手觸火線，通過(guò)腳對(duì)地形