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在线虚拟实验 · 模型依据与参数来源

制流分压电路

同一只滑动变阻器，两种接法，两种调节曲线。

分别连接制流与分压电路，改变滑块位置并记录负载响应。用负载比与滑块比消去绝对标度，从观测曲线走向调节范围、线性度和负载效应。

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图 1　记录滑块负载比例 → 比较两种调节曲线 → 扫描归一化模型

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从记录到计算

记录包含 $K=0.1,0.5,1$ 三种负载比，每种接法各有十个滑块位置。定义 $K=R_Z/R_0$、$X=R_{AC}/R_0$；电流和电压沿用源表的记录标度。

模型采用理想恒压电源、均匀变阻器和电阻负载。固定 $K$ 后，用一个幅度参数比较曲线形状；归一化扫描则直接呈现两种接法的调节特性。

$$ \frac{I}{I_{\max}}=\frac{K}{K+X},\qquad \frac{U_{AC}}{E}=\frac{KX}{K+X(1-X)}. $$

表 1　关键计算结果

较小 $K$ 的制流曲线在低位置段更陡；较大 $K$ 的分压曲线更接近线性。均方根残差描述读数与固定形状模型的差距，归一化中点值描述理想电路。

从观测形状看负载效应

图 2　K=0.1 的制流电流观测，标度沿用源记录

图 3 K=0.1 的分压电压观测，标度沿用源记录	图 4 K=10 时的理想分压归一化模型

前两幅采用同一负载比，分别显示电流下降和分压电压上升。第三幅选择轻负载模型，以滑块位置与归一化电压的接近程度理解线性调节。

在 Notebook 中探索

HTML 阅读版 包含上述控件；Jupyter 与 Wolfram Notebook 沿报告章节展开公式、数据处理和模型计算。

建议按以下顺序阅读：

1. 先查看三种负载比的原记录表，确认滑块位置均从 0.1 开始。
2. 将模型滑块由 K=0.1 移至 K=10，比较两张归一化曲线的调节范围与形状。
3. 运行幅度估计与残差单元，查找偏离集中的滑块区间。

在本机打开

环境安装与字体设置见使用指南。在仓库根目录启动本实验：

.\.venv\Scripts\python.exe -m jupyterlab experiments/course-03/current-voltage-divider/notebooks/analysis.ipynb

安装 Paclet 后，通过包入口打开 Wolfram Notebook。将安装路径改为本机仓库所在位置：

PacletInstall["D:/general-physics-lab/notebook/paclets/DividerCircuitsLab/dist/DividerCircuitsLab-0.1.0.paclet"];
Needs["DividerCircuitsLab`"];
DividerCircuitsLab`OpenNotebook[]

数据与计算实现

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