限流电路和分压电路

图3 限流电路和分压电路

1.限流和分压接法的比较

有电流流过。该电路（1）限流电路：如图2所示，实际上滑动变阻器的右边部分并没

的特点是：在电源电压不变的情况下，R 用两端的电压调节范围：U ≥U

用≥UR

用/（R 0+R 用），电流调节范围：U /R 用≥I 用≥U /（R 0+R 用）。即电压和电流不能调至零，

因此调节范围较小。要使限流电路的电压和电流调节范围变大，可适当增大R 0。另外，使用

该电路时，在接通电前，R 0应调到最大。

后再与滑动变阻器

（2）分压电路：如图3所示，实质上滑动变阻器的左边部分与R 用并联用=0。

2A B ① 例1、.

例2、（，5W ”的A

②总电阻，须用分压式电路。若接成限流式，当改变滑动变阻器的阻值时，电路中电流变化例3”的小电珠在额定电压下较准确的电阻值，可供选择的器材有：

A.300mA ，内阻约4Ω）C.电压表（0～10V ，内阻Ω）D.电

压表（0，最大允许电流2A ）F.电源（额定电压9V ，最大允许电流1A ）G.⑴为使测量安全和尽可能准确，应选用的器材是

。（用字母代号填写）

⑵在右边虚线框内画出电路图，并把图6所示实物图用线连接起来。

分析：①表及内外解法的选取

小电珠的额定电流额I =U P =A 3

.61≈0.16A=16mA ＜300mA ，电流表应选B 。额U =6.3V ＜10V ，电压表选C ，电源选F 。珠R =1

3.62

2 P U Ω≈40Ω比10K Ω小得多，仅比毫安表内阻大10倍，故选用安培表外接法。 ②滑动变阻器及连接方法的选取

图2

将可变电阻H 接到电源两端，其上电流大若致为I=50

9A=0.18A ，而H 的额定电流H I =505.0=0.1A ＜0.18A ，而G 的额定电流为1A ，故从安全性上考虑不宜选用H 。由于40Ω是可变电阻G 的中值的8倍，故选用分压式连接方式。若使用限流式，则在灯泡额定电压下，额I =63

10A ，具体操作时额I ≈0.16A 应体现在安培表上，故滑动变阻器此时大约分压为滑U =9V －6.3V=2.7V 。故此时滑动

变阻器调节的阻值R=10

7

.2≈17Ω＞10Ω，因此G 不可能用限流法，必须使用分压

、电流表（量程）；、电流表

（量程）；、电流表（量程）（最大阻值）；、电源

若干。

要求：画出用伏安法测上述电阻丝的电阻的电路图，测量数据要尽量

多。 分析：若采用限流式接法，由于电阻丝阻值为10Ω，在3V 电压（电

压表的量程）下工作，则流过它的最大电流为，改变滑动变阻器的阻值（0～20Ω），电路中电

流变化范围约为，电流取值范围比较小，故采用分压式

接法比较好。电路图如图4所示。

③采用限流接法时限制不住，电表总超量程，用电器总超额定值。

在安全（I 滑额够大，仪表不超量程，用电器上的电流、电压不超额定值，电源不过载）、有效（调节范围够用）的前题下，若R 用

路均可采用，但考虑省电、电路结构简单，可先采用限流接法；而若R 用>>R 0，则只能采用分压电路.

例6、用伏安法测量一个定值电阻的器材规格如下：待测电阻R x

（约100Ω）;直流电流表（量程0~10mA 、内阻50Ω）;直流电压表（量程0~3V 、内阻5k Ω）;直流电源（输出电压4V 、内阻

图4

不计）；滑动变阻器（0~15Ω、允许最大电流1 A）；开关1个，导线若干.根据器材的规格和实验要求画出实验电路图.

用伏安法测量电阻有两种连接方式，即电流表的内接法和外接法，由于R x＜，故电流表应采用外接法.在控制电路中，若采用变阻器的限流接法，当滑动变阻器阻值调至最大，通过负载的电流最小，I min=

=24mA＞10mA,此时电流仍超过电流表的量程，故滑动变阻器必须采用分压接法.

④当负载电阻的阻值小于变阻器总电阻R或相差不多时，若两种电路都可以对负载的电流和电压有明显的调节，或两种电路都满足实验要求，且电压、电流变化不要求从零调起，则多采用限流式接法，这样的接法电源

例4.在一次实验中需要较准确地测量某一个金属丝的电阻，已知金属丝的电阻，约为；电流表量程3A，

内电阻约内电阻约的总电阻，。分析：电源电动势为

6伏)

f f

也将随R2的减小而减小。根据欧姆定律，由于R f的并入使P、b间原有电阻R2变小，因此用上式计算U2时，应将式中的R2用R f与R2并联的等效电阻代替，得到的U2叫做分压电路的输出电压。在实际应用中，若用更换电阻R2来改变输出电压很不方便，于是用一个滑动变阻器代替R1和R2，如图6所示。滑动点P 将变阻器R分为R1和R2两部分，负载R f与P、b间这部分电阻R2并联。如上所述，在U不变时，当P由a 端向b端滑动时，输出电压就逐渐减小，反之，输出电压就增大，这样，变阻器就作为一个可调分压器。

本实验学习用多用电表测电压。J0411型多用电表的正面如图7所示，当选择开关指向写有符号“V”

的各档位时，它就是一个直流电压表，字母下的小横线表示直流，有些多用电表上用“DC”表示。红黑两色表笔要分别接在标有“+”“ ”的插口中，测量直流电压时应让红笔与电位高的一点接触，黑笔与电位低的一点接触。本实验将选择开关旋到直流10伏档，读数时应从盘上第二排刻度线(它有50个分度，分度值为0.2伏，最右端为10伏)中读出，本实验不做精密测量，估读1／2分度即可，如指针在图示位置读数为3.l伏。

实验电路如图8所示。实物接线如图9所示，注意，变阻器采用三端接法(即三个接线柱均要用上)。此电路的规范接线顺序是：先用导线1、2、3把变阻器上的两端(即固定端)接线柱a、b分别连接电源两极，其中a端是通过开关S接正极的。再用导线4、5把一个固定端b和滑动端P连接负载(小灯泡H)的两端。注意，此时导线5不要接到P上而应与接线柱c和d连接。b端既接电源又接负载，叫做公共端，习惯上公共端接电源负极。最后用导线6、7将电压表与负载并联。

通电(即合开关S)前，必须将滑动片P预置在靠近公共端b的地方，使分压器输出的电压很小，起保护负载的作用。通电后，将P向a端缓慢滑动，观察灯的亮度和电压表的示值各怎样变化，P到a端时输出电压是否最大。再将P向b端滑动，看又如何变化，P到b端时输出电压是否为零。从而认清这种分压电路的特点是，输出电压能在零和电源电压值之间做大范围的变化。今后许多实验中都要用这种方法对电路实行调控。

图10所示的电路中，变阻器采用两端接法，只从a、P接出导线，b端“悬空”，负载(灯H)与P、