用Phyphox绘制探究电源输出功率与外电阻的关系

这个实验本来是说来简单的，但在Phyphox做起来却不如想象的简单。前后差不多经历了近两周的时间。

很多时候物理实验就是如此，人们总是以为简单，那是因为并没真正实操过，操作时往往都不简单。

一. 电动势恒定、内阻确定的电池的获得

使用ESP32的5V输出脚作为电动势，在GND引脚上串联一个定值电阻作为内阻，从定值电阻上再输出电压，这个电压就可以看成路端电压了。

二. 器材、电路和ESP32、Phyphox

1. 器材：

1K电位器和470Ω定值电阻、ESP32和Phyphox，面包板、跳线若干。

2. 电路：

3. ino文件：

/* 对定值内阻的电源，演示电源的输出功率与外电阻的关系 */ #include <phyphoxBle.h> int pin33 = 33; //用来测内阻上的电压 float r = 470; //内阻


void setup()

{

  //显示信息使用

  String Mir = "北京市和平街第一中学,梅晓璇.";

  String acle = "探究电源(内阻确定)输出功率与外电阻的关系.";

  String M = Mir + acle;

  char sArr[M.length() + 1];

  M.toCharArray(sArr, M.length() + 1);

  

  PhyphoxBLE::start("MyVoltage");

  PhyphoxBleExperiment plotVoltage;
plotVoltage.setTitle("探究电源输出功率");

  plotVoltage.setCategory("Arduino Experiments");

  plotVoltage.setDescription(sArr);
//View

  PhyphoxBleExperiment::View firstView;

  firstView.setLabel("MyView"); //Create a "view"
//Graph

  PhyphoxBleExperiment::Graph firstGraph;

  firstGraph.setLabel("P-R曲线");

  firstGraph.setUnitX("Ω");

  firstGraph.setUnitY("mW");

  firstGraph.setLabelX("外电路电阻R");

  firstGraph.setLabelY("电源输出功率P");
firstGraph.setChannel(1, 2);
firstView.addElement(firstGraph);

  plotVoltage.addView(firstView);

  PhyphoxBLE::addExperiment(plotVoltage);

  Serial.begin(9600);//用于调试

}
void loop()

{

float ur = analogRead(pin33) * 5.0 / 1024.0 / 4.0; //内电压 float i = ur / r; //干路电流 float R = 5.0 * r / ur - r; //计算外电阻，并显示 float P = 1000.0 * ((5.0 - ur) * i); //输出功率 PhyphoxBLE::write( R, P); delay(500); Serial.println(ur);//内电压，用于调试 Serial.println(R);//外电阻，用于调试 Serial.println(P);//输出功率，用于调试 PhyphoxBLE::poll(); }