电阻（1 / 1）

现在我来说练习题，某同学做了一个马铃薯电池，准备用滑动变阻器和一个多用电表来测定它的电动势和内阻。实验装置如图2。10－5。当滑动变阻器为某一值时，用多用电表的直流电压挡测出变阻器两端的电压U，再卸去变阻器一个接线柱的导线，把多用电表串联在电路中，用直流电流挡测出通过变阻器的电流1，随后改变变阻器的，重复上述操作，获得多组U，1数据。这个实验方案有什么缺点？

我们再来看一组实验，用图2。10－6的电路测量一节蓄电池的电动势和内阻。蓄电池的内阻非常小。为防止滑动变阻器过小时由于电流过大而损坏器材，电路中用了一个保护R，除蓄电池，滑动变阻器，开关，导线外，可供使用的实验器材还有：A，电流表（量程0，6A，3A），B，电压表（量程3V，15V），C，定值（阻值1Q，额定功率5W），D，定值（阻值10Q，额定功率10W），（1）电流表和电压表各选哪个量程？为什么？（2）选用哪个定值做R？为什么？

最后让我们来看，某同学选用了其他规格的器材，按图2。10—6进行实验。他调整滑动变阻器共测得了5组电流，电压的数据，如下表。请作出蓄电池路端电压U随电流1变化的U－1图象，根据图象得出蓄电池的电动势和内阻的测量值。电流表读数1/A，分别为1，72。1，35。0，98。0，63。0，34。电压表读数U/V，分别为1，88。1，92。1，93。1，98。1，99。

接着讲简单的逻辑电路，以数字信号为特征的现代信息技术在迅猛发展，计算机，数码相机，移动电话，数字电视等与数字信号相关的电子产品，已经深入我们的生活。数字信号在变化中只有两个对立的状态：“有”，或者说“没有”（图2。11—1）。处理数字信号的电路叫数字电路，具有逻辑功能的数字电路叫做罗列电路。本节我们学习最基本的逻辑电路——门电路。

所谓说门电路，就是一种开关，在一定条下它允许信号通过：如果条件不满足，信号就被阻挡在门外。如图2。11－2，两个开关A，B串联起来控制同一个灯泡L，显然，只有A与B同时闭合时，灯L才会亮。在这个事件中，“A闭合”是条件，灯L亮是结果，如果一个事件的几个条件都满足后，该事件才能发生，我们把这种关系叫做与逻辑关系。

现在我们讨论，某单位财务室为了安全，规定不准一个人单独进入。为此，在门上以图2。11－3的方式安装了两把锁。只有甲与乙两个人同时打开各自的锁时，门才打开。它体现了与逻辑关系。谈谈看，生活中还有哪些事例体现了与逻辑关系？所以说具有与逻辑关系的电路称为与门电路，简称与门。一个开关有通，断两种情况，图2。11－2中两个开关的通，断组合起来就有4种情况，我们把这4种情况以及每种情况灯泡的亮熄都列在表1中。用数学语言描述表1中的关系，就是：把开关接通定义为1，断开定义为0，灯泡亮为1，熄为0。再把这种描述制成表格，于是就能用数字表示各种控制条件和控制结果，这种表格称为真值表。表2就是具有两个输入端的与门真值表。

图2。11－4是与门的电路符号，它有两个输入端A和B，Y是它的输入端。在图2。11－2中，A，B是两个机械开关，这是用来说明与门逻辑关系的。实用的门电路由半导体材料制成，本书不讨论它的内部结构和工作原理。

现在让我们一起来演示，如图2。11－5是演示门“与”门功能的电路图。图中右侧方框内是一个与门，A，B是它的输入端，Y是输出端。电压表显示输出电压的值。左边两个虚线框内是两个信号源，分别从A，B接入门电路。当信号源的开关接1时，信号源将一个电压输入门电路，接0时没有电压输入。可以从电压表上看到，只有当A，B都输入1时，输出端才有输出电压。

如图2。11－6中，两个开关A，B并联，控制同一个灯泡Y，在这个电路中，A或B闭合时，灯Y就亮。像本例这样：如果几个条件中，只要有一个条件得到满足，某事件就会发生，这样关系叫做“或逻辑关系。具有“或”逻辑关系的电路叫做“或”门。比如说某寝室的4名同学每人都配了一把门钥匙，各人都可以用自已的钥匙单独开门，它体现了“或”逻辑关系。谈谈看，生活中还有哪些事例体现了“或”逻辑关系？

我们把图2。11－6中开关A，B的四种可能组合以及灯泡亮熄的情况列成表3，表3排列了该电路的控制条件和控制结果的全部关系。用1表示开关接通，0表示断开，用1表示灯泡亮，0表示灯泡熄，根据表3制成表4，表示4就是反映“或”门输入，输出关系的真值表。

图2。11－7是“或”门的电路符号，A和B是它的两个输入端，Y是它的输出端。看图2。11－8是演示“或”门功能的电路图。A，B是输入端，Y是输出端。电压表显示输出电压的值。左边两个虚线框内是两个信号源，分别从A，B接入门电路。当信号源的开关接1时，信号源将一个直流电压输入门电路，接0时没有电压输入。可以从电压表中看到，只要A或B输入1，输出端就有输出电压。

在图2。11－9的电路中，我们沿用以上讨论“与”门和“或”门时的研究方法：开关闭合为1，断开为0，灯泡亮为1，熄为0，开关通断是控制的条件，即输入：灯泡亮熄是控制的结果，即输出。在过去的学习中，我们习惯于“开关通，灯泡亮”，“开关断，灯泡熄”。但是对于图2。11－9的电路，当开关闭合而输入为1时，灯泡反而熄灭，输出为0：当开关断开而输入为0时，灯泡反而点亮，输出为1，像这样输出状态与输入状态相反的逻辑关系，叫做“非”逻辑关系，具有“非”逻辑关系的电路叫做“非”门。表5是“非”门的真值表。图2。11－10是“非”门的电路符号。

目前广泛应用的门电路是将元件集成在一块硅片上的集成电路。图2。11－11是一个真实的集成电路块的外引线图：四个2输入“与”门集成电路装在一个壳内，共有14条引线，其中12条引线内部连接着4个独立的2输入“与”门，第14号引线是公共电源线，第7号引线是公共地线。图2。11－12是由6个独立的“非”门组成的集成电路的外引线图。

图2。11－13是一个火警装置逻辑电路图。R是热敏，低温时值很大，高温时值很小，R是阻值较小的可调。（1）要做到平时电铃不响，而火警时电铃由于高温响起。在图中虚线圆内应该接入怎样的元件？（2）为什么温度时电铃会被接通？（3）为了提高电路的灵敏度，即要把报警温度调得较低，R的值应大一些还是小一些？解（1）温度较低时R的阻值很大。R比R小得多，因此P，X之间电压较大。要求此时电铃不发声，也就是要求输出给电铃的电压较小，这里输出端的需求与输入端的状态相反，可见虚线圆内的元件应该是一个非门。（2）温度升高时R阻值减小，X，P之间电压降低。这时由于输入了低电压，所以从非门输出的是高电压，电铃响起。（3）为了提高电路的灵敏度，应该使电路在高温还没有升得很高时就能输出高电压，也就是说，应该在高温还没有升得很高时X点的电压就已经降得足够低。根据分压电路的性质，对于同一个热敏R，增大可变R的值就能达到目的。

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