滑动变阻器

例析滑动变阻器
滑动变阻器为什么能变电阻,它又是怎样变电阻的呢?它除了变电阻外又能
引起电压、电流的变化,但到底又是怎样变的呢?这是学生在学习中遇到的一个比较困难的问题。

其实滑动变阻器有下“三变三不变,”下面我就简单谈一谈自己在学习滑动变阻器方面的一点体会。

一变电阻
图1是滑动变阻器的结构示意图,A、B、C、D为接线
柱,P为滑片,滑片与线圈接触的地方是剥了皮的裸露电阻
丝。

当滑片左右移动时,便改变了电阻线的长度,从而改变
电阻的大小。

那么滑动变阻器是怎么改变电阻的呢?就以图1为例:
图1 假设滑片就放在图中所示位置,我们连接的是A、C两个接线柱,电流顺着导线移动到A处,又由A移动至线圈,再到滑片,又由滑片回到C点,此时电阻线的长度为AP（假如电流由C到A电阻线的长度也是AP）;现将滑片向右移动,同样电流顺着导线沿A→线圈→滑片→C的路径移动,此时电阻线的长度AP变长,又因为在常温下,当导体粗细不变时,导体电阻与长度成正比,所以当滑片向右移动时电阻变大。

二变电流
图2 滑动变阻器在改变电阻的同时,还起着改变
电流的作用,即改变它所在路径的电流。

如图2,
当把滑动变阻器接入电路时,逐渐改变滑片的位
置,会看到小灯泡的亮度逐渐变化。

例如：当滑片
向左移动时，电阻逐渐变小，小灯泡不断变亮，
说明电流变大，所以在同一电路中，总电压不变时，电阻变大,电流变小；反之电流变小，即电流与电阻成反比（欧姆定律的内
例1:在图３电路中，电源电压恒定不变，滑片向右滑动时,
解析：这是一个并联电路,设总电压为U,定值电阻两端电压为1，
滑动变阻器两端电压U2
，
即有U=U1=U2，又因为U恒定不便，图3所以U1、U2恒定不变，当滑片右移时，滑动变阻器电阻变
小,电流即变大，而定值电阻这条支路电阻并未变化，所以灯泡
亮度不变，又因为I=I1+I2,I1现在未变化，I2变大,所以总电流I
变大，即电流表A示数变大，电流表A1示数不变，电流表A2
示数变大。

三变电压（适用于串联电路）
在日常生活中，扭开水龙头开关，有时会发现水流时大时小,是因为水压时大时小,类似电流大小是随着电压大小的改变而改变，电压是形成电流的原因。

例如在图2中，当滑片右移时，滑动变阻器电阻变大，灯泡变亮，即电流变小，也就推出灯泡两端电压变小;反之，滑片左移，电阻变小，灯泡变亮，电流变大，灯泡两端电压变大。

这就是滑动变阻器的升压降压作用。

那么，滑动变阻器电阻改变时，电压又是如何变化的呢？
例：图5中当滑动变阻器滑片右移时，电压表示数如何改变?
解析：当滑片左移时滑动变阻器电阻变小,那么它所在路
径电流将变大，又因为R1电阻恒定，所以R1两端电压
将变大，即电压表示数变大。

四不变电源电压
根据滑动变阻器的工作原理，若电源接入电路，电
路两端便产生电压，电源不同在电路两端产生的电压也
就不同。

但如果电源不变，无论滑动变阻器滑片怎么移动,总电压都不变，这适用于任何电路。

五不变各支路电压（适用于并联电路）
对于一个并联电路，滑动变阻器改变了自身电阻，那么它所在支路电流也随着变化，但不影响各支路电压。

六不变其它支路电流（用于并联电路）
在并联电路中，滑动变阻器改变了它所在支路电阻、电流，但并不会改变其它支路电阻，所以也不改变其它支路电流。

例:在图６中，当滑片向右移动时，电流表示数有无变化? 电压表示数有无
变化?
解析：由于灯泡和滑动变阻器并联，根据并联电路
的特点,各支路电压相等,且等于电源电压,所以无论滑片
怎么移动电压表示数都不变;灯泡两端电压等于电源电
压，又灯丝电阻不变，所以过灯丝的电流不变，所以电
流表示数也不变。