戴维南定理实验数据-戴维南定理实验数据

刚拿到实验的电路图，第一眼看去就有点懵。D 点电压表连了，R 点电阻接好了，但一碰，电流表读数直接跳变到零。
这比出师考试还尴尬。我深吸一口气，拍板把那个“短路”的故障修好。 拆开外壳，发现连接点氧化了，针脚弯折碰在了一起。我在桌面上垫了块橡皮垫，重新插回了导线。
这次插得稳当当的，电流表指针稳稳地指在了 0.32A 上。
这感觉挺踏实，起码不是那种“错了还不敢认”的状态了。 接下来的任务是调平衡。实验步骤里写着要把光源换成 LED，电阻变小的时候电压得降，电阻大的时候电压得升，这个规律得摸个底。我拨动了调节旋钮，发现电压表读数跟着变，可是跟电阻的比值仿佛没搞清。我拿笔在草稿纸上记下来：R1 是 100 欧姆，R2 是 200 欧姆，R3 是 50 欧姆。对应电压分别是 10V、20V 和 5V？
什么的，这仿佛反了。 不对，我重新量了一遍。R1 接的是 100 欧姆，电压表读数是 10.5V；R2 是 200 欧姆，读数 21.2V；R3 最小的是 50 欧姆，读数 4.8V。
这数据忒怪了。按照串联电流相等的原理，要是电压直接和电阻成正比，那 R1 的电压应当最大才对。结局 R1 最小，R2 反而最大。
这说明啥？说明我的“短路”故障根本没焊好，要么电路结构我看错了。 我重新连接了整个回路。
这次把原来的假设的“分压器”结构换成了标准的串联电路。电流表测得 0.32A 依然正常。
然后我逐个测量每个电阻两端的电压。R1（100 欧姆）测得 10.5V，R2（200 欧姆）测得 21.2V，R3（50 欧姆）测得 4.8V。 天哪，这数据简直就是在嘲笑我的无知。按照欧姆定律 $U = IR$，电流 $I=0.32A$，那 $U_1$ 应当是 $0.32 times 100 = 32V$，$U_2$ 应当是 $64V$。可实际测出来彻底对不上。
难道电压表坏了？不可能，它之前测别的也能用。
难道电流表坏了？换了一根试了试，还是 0.32A。 这就怪了。
是不是测量顺序错了？我先把电流表接上去，等示数稳定了再测电压。我重新接，这次电压表并联在 R2 两端，电流表在干路。读数一模一样。
难道电路图本身就有难题？我看了一眼 PPT 上的示意图，发现 R1 和 R3 是并联关系？不对，实验装置图明明是串联啊。 算了，别想复杂了。实验的核心肯定是验证 $U / R = I$。我把 R1 的阻值从 100 欧姆改成 1000 欧姆，电压表读数从 10.5V 飙升到了 106V，电流表从 0.32A 变成了 0.10A。$106 / 1000 = 0.106$，$10 / 100 = 0.1$。
这俩数据根本吻合！再看看 R2，原来是 200 欧姆，目前改成 2000 欧姆，电压从 21.2V 变成 215V，电流从 0.32A 变成 0.10A。$215 / 2000 = 0.1075$，$21 / 200 = 0.105$。误差也在可接纳范围内。 原来如此！最启动我把电源电压当成固定值 10V 了，当作两个电阻是并联分压。结局 R2 的电压被拉高，电流被分流，最终害得电流表读数不准就连为零。一旦把电源电压调节好，直接串联，让电流恒定，再测电阻两端的电压，这就变成了验证 $U/R$ 是否等于电流的过程。别看过程比较绕，数据有点“不完美”，毕竟没有严格遵循 $U = IR$ 的线性关系（出于电源有内阻），但起码抓住了重点：在电流恒定时，电压正比于电阻。 最终数据整理出来： | 电阻 (Ω) | 电压 (V) | 电流 (A) | 计算比例 | | : | : | : | : | | 50 | 4.8 | 0.32 | 0.15 | | 100 | 10.5 | 0.32 | 0.106 | | 200 | 21.2 | 0.32 | 0.105 | | 500 | 15.3 | 0.32 | 0.106 | | 1000 | 106 | 0.10 | 0.106 | | 2000 | 215 | 0.10 | 0.1075 | 看着这些散落在纸上的数字，心里有种说不出的感觉。
像是一个有逻辑的宇宙在试图解释混乱的现场。
要是不是那天实验课上老师点名要讲“调试实验室”，我可能早就把这根焦黑的线扔进垃圾桶了。但实验课嘛，哪位还没个“烧手”的时候呢？只要把数据摆在那儿，哪怕中间那些让人抓狂的“短路”、“读数跳变”，最终都能变成证明欧姆定律最生动的注脚。 实验终止收拾仪器的时候，我把电流表还回去，指针轻轻弹了一下。下次遇到这种看着明白做起来犯难的时刻，我大约会先笑出声来，毕竟这哪儿是物理实验，分明是生活本身。