欧阳体创编 2024.02.03 欧阳美创编 2024.02.03
滑动变阻器的分压接法和限
流接法
时间:2024.02.03 创作:欧阳体 邛崃一中——杨忠林
滑动变阻器是中学电学实验中常用的仪器,它在电路中的接法有分压和限流两种,近几年高考电学设计性实验命题对其应用多次直接或渗透考查。教材对此又没有理论的讲解,又没有实际的指导,学生感到无从下手,笔者从多年的教学经验,结合电路分析,对滑动变阻器的这两种接法使用作一点探讨。
一、
滑动变阻器的分压接法和限流接法的电路分
析
1.滑动变阻器的分压接法 如图1所示的电路中,滑动变
图
阻器总电阻为R 0,输入电压为U0,负载电阻R两端的电压U随变阻器调节变化情况作如下的讨论:
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U0
首先,不接负载R时,输出端的电压U=R0 Rap,可见,U与成正比,输出电压电线性的,如图1(b)中①所示。换言之,触头P在ab间移动时,左半部分分得的电压是均匀变化的,电压的变化范围是0—U0。
其次,当滑动变阻器的aP连接负载电阻R时,P点左边电路的等效电阻减小,与P点右边部分串联而得的电压将比原来减小,如图1(b)②所示。
再次,当负载电阻R很小,对于确定的Rap,左部分分得的电压将更小,如图如图1(b)③所示。
可以得出结论:分压接法要能通过连续调节滑动变阻器得到平缓变化的电压,负载阻值应该较大。换言之,分压接法滑动变阻器应该选用阻值相对较小的。
2.动变阻器的限流接法
如图2所示的电路输入电压为U0,滑动变阻器
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总阻值为R0,滑动变阻器对负载R0电流的控制情况作如下的讨论:
首先,电路中的电流:I= U0
RaP+R ,可见,I随RaP的增大而减小,如图(b)所示。
图
U0
当Rap=0时,电路中的最大电流Im=R ,R两端的电压最大Umax=U0。
当Rap最大值R0分别为负载电阻1、3、5……ImImIm
倍时,电路中电流的最小值为2 、4 、6 …… U0U0
负载电阻R两端的最小电压Umin为2 、4 、U0
6 ……
由此可见,若滑动变阻器总电阻R0较小,它对整个电路的电流控制能力就小,反之较大。但是,实际选择滑动变阻器时,并不是R0越大越好。R0很大,其单位长度的阻值越大,触头P处a点稍作移动,整个电路总电阻迅速增大,通过电路的电流
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