分压式与限流式的选择
实验分析限流式、分压式滑动变阻器阻值的选择方法
k=4
k=10
x/cm I/A x/cm I/A x/cm I/A x/cm I/A x/cmI/A
0
0.
20
0
0.
20
0
0.
20
0
0.
20
0 0.
20
2
0.
20
2
0.
18
2
0.
16
2
0.
12
2 0.
06
1
3
4
5
6
0.
20
0.
19
0.
18
0.
18
0.
18
1
3
4
5
6
7
0.
19
0.
18
0.
17
0.
0
2
4
5
6
7
8
实验电路图
0
1.
7
3.
8
4.
5
5.
5
6.
2
7.
0
0
2
4
5
6
7
8
9
0
0.
9
2.
0
2.
5
3.
0
3.
7
5.
5
7.
0
0
2
4
5
6
7
8
10
0
0.
5
1.
0
1.
5
1.
5
1.
9
4.
0
7.
0
ER0Rap
ER0Rap
=
=
R0R1 +RapRpb R0R1 +Rap (
限流式与分压式
限流式与分压式的选择一个简单的方法,一般电路都要就限流式,因为可以节能,但是有下列三种情况必须用分压式:1、描绘小灯泡的伏安特性曲线时,要求电压和电流必须从零开始测量,就必须用分压式。
可以归结为:施药中要求从零开始测量的,就必须用分压式。
2、如果整个电路中,滑动电阻器比较小,对整个电路几乎没有影响的,也必须用分压式。
例如:测量电阻实验时,待测电阻大约是1000欧姆,而滑动电阻器仅有20欧姆,因为还要考虑到各种仪器的内阻问题,所以滑动电阻器对整个电路就几乎没有影响,这时就必须用分压。
3、在测量电路中,如果电压表或者电流表的量程比较小,(比限流式电路中的最小电流还要小)这时候为了安全起见,也必须用分压。
只有这三大类必须用分压法,而其他的就要用限流法了。
当然,能用限流法的也可以用反压法,但是要考虑到节能问题,就只好选用限流法了。
选用分压法的时候要选用小的滑动电阻器,同样还是为了节能。
①负载Rx两端电压变化范围限流ERx/(Rx+R)~E(R是变阻器最大阻值)分压0~E②能用限流一定能用分压。
以下情况只能用分压:a、电阻or滑动变阻器or电流表允许通过的最大电流<E/(R+r+Rx+RA) [r是电源内阻,R是滑动变阻器最大阻值〕b、滑动变阻器最大阻值很小一般小于Rx/3(Rx的电流、电压变化太小)c、题目中要求“被测部分的电压变化范围尽可能大”、“多测量几组数据”、“电压表示数从0开始变化”、“滑动变阻器易于调节”两种连接方式的选择原则(1)节能优先的原则在实验中,如果碰到滑动变阻器以限流方式或分压方式连接成电路均可的情况时,因为限流方式比分压方式节能,应先考虑限流方式。
例如在高二学生实验<<测金属的电阻率>>中,待测金属丝的电阻大约为10欧姆,所提供的滑动变阻器电阻为0~50欧姆,待测电阻小于滑动变阻器的电阻,采用限流或分压两种方式的电路对通过Rx的电流均有明显的控制作用,因此,两种连接方式连入电路均可。
限流法与分压法的区别与选取原则
限流法与分压法的区别与选取原则限流法与电路串联,分压法与电路并联(如果在有箭头的划变导线上联有用电器,且划变接有三根导线时就为此)区别:1.限流接法线路结构简单,消耗能量少;2.分压接法电压调整范围大,可以从0到路端电压之间连续调节;选用原则:1.优先限流接法,因为它电路结构简单,消耗能量少;2.下列情况之一者,必须采用分压接法:(1)当测量电路的电阻远大于滑动变阻器阻值,采用限流接法不能满足要求时;(2)当实验要求多测几组数据(电压变化范围大),或要求电压从0开始变化时;(3)电源电动势比电压表量程大很多,限流接法滑动变阻器调到最大仍超过电压表量程时时。
那个姚小语怎么都回答反了啊?分压,电压的变化范围是0-E (滑动变阻器的两端接电源的正负极,滑片接一条支路,也就并联在电路中)限流,电压的变化范围是X-E(也就是不能调处0电压,这个是一端不接,也就是只连接两根导线,串联在电路中)一般接电路优先考虑的是限流,因为,功耗小。
但是需要电压从0开始变化的时候,就要使用分压法了,测伏安特性的时候,一定要采用分压法。
区别——1.滑动变阻器的限流法是串联在电路中的。
滑动变阻器的分压法是并联在电路中的。
2.滑动变阻器的分压法的电压可从零开始调节,而限流法不能从零开始调节(即分压法比限流法的可调节范围大)3.限流法消耗的功率比分压法少。
应用——1.需要调节范围大,且可从零开始调节时,用分压法。
2.要使电路中消耗的功率较小时,用限流法。
滑动变阻器分压与限流接法的选择滑动变阻器常被用来改变电路的电压和电流,根据连接方法的不同,可分为分压接法和限流接法.分压法是把整个变阻器的所有阻值接入电路,再从滑片和变阻器的一个端点上引出部分电压向外供电.限流法是变阻器的部分阻值串入电路,通过改变有效阻值来改变整个电路的电流.通常变阻器应选用限流接法,但在下列三种情况下,必须选择分压连接方式.(1)若采用限流电路,电路中的最小电流仍超过用电器的额定电流时,必须选用分压电路.(2)当用电器电阻远大于滑动变阻器全值电阻,且实验要求的电压变化范围较大或要求测量多组实验数据时,必须选用分压电路.(3)要求回路中某部分电路的电压从零开始可连续变化时须选用分压电路.物理电学实验中分压法的一个小知识点!!!!救命什么叫做滑动变阻器处于分压为零的地方?分压为零是什么概念?怎么移动滑片啊??谢谢大家!!很急!!最佳答案滑动变阻器连入电路的电阻为零,连入电路时,它分担得的电压也是零。
滑动变阻器分压与限流两种接法的选择
滑动变阻器分压与限流两种接法的选择滑动变阻器是电学实验中常用的仪器,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.如何选择滑动变阻器的接法设计控制电路仍是历届考生应考的难点.滑动变阻器的限流接法与分压接法的特点:如图10-2所示的两种电路中,滑动变阻器(最大阻值为R0)对负载RL的电压、电流强度都起控制调节作用,通常把图(a)电路称为限流接法,图(b)电路称为分压接法.负载RL上电压调节范围(忽略电源内阻)负载RL上电流调节范围(忽略电源内阻)相同条件下电路消耗的总功率限流接法E≤UL≤E≤IL≤EIL分压接法0≤UL≤E0≤IL≤E(IL+Iap)比较分压电路调节范围较大分压电路调节范围较大限流电路能耗较小①限流法.如图(a)所示,待测电阻上电压调节范围为.显然,当R0<<RL时,在移动滑动触头的过程中,电流的变化范围很小,总电流几乎不变,UL也几乎不变,无法读取数据;当R0>>RL时,滑动触头在从b向a滑动的过程中,先是电流表、电压表的示数变化不大,后来在很小的电阻变化范围内,电流表、电压表的读数变化很快,也不方便读数,只有当RL与R0差不多大小时,才能对电流、电压有明显的调控作用.在同样能达到目的的前提下,限流法较为省电,电路连接也较为简单.②分压法.如图(b)所示,待测电阻上电压调节范围为0~E,且R0相对于RL 越小,R上的电压变化的线性就越好.当R0>>RL时,尽管UL变化范围仍是0~E,但数据几乎没有可记录性,因为在这种情况下,滑片从左端滑起,要一直快到右端时,电压表上示数一直几乎为零,然后突然上升到E,对测量几乎没有用处.因此,分压接法要用全阻值较小的滑动变阻器。
滑动变阻器的限流接法与分压接法:两种电路均可调节负载电阻电压和电流的大小,但在不同条件下,调节效果大不一样,滑动变阻器以何种接法接入电路,应遵循安全性、精确性、节能性、方便性原则综合考虑,灵活选取.1.下列三种情况必须选用分压式接法(1)要求回路中某部分电路电流或电压实现从零开始可连续调节时(如:测定导体的伏安特性、校对改装后的电表等电路),即大范围内测量时,必须采用分压接法.(2)当用电器的电阻RL远大于滑动变阻器的最大值R0时,必须采用分压接法.因为按图(b)连接时,因RL>>R0>Rap,所以RL与Rap的并联值R并≈Rap,而整个电路的总阻值约为R0,那么RL两端电压UL=IR并=·Rap,显然UL ∝Rap,且Rap越小,这种线性关系越好,电表的变化越平稳均匀,越便于观察和操作.(3)若采用限流接法,电路中实际电压(或电流)的最小值仍超过RL的额定值时,只能采用分压接法.2.下列情况可选用限流式接法(1)测量时对电路中的电流或电压没有要求从零开始连续调节,只是小范围内测量,且RL与R0相差不大或RL略小于R0,采用限流式接法.(2)电源的放电电流或滑动变阻器的额定电流太小,不能满足分压式接法的要求时,采用限流式接法.(3)没有很高的要求,仅从安全性和精确性角度分析两者均可采用时,可考虑安装简便和节能因素优先采用限流式接法.例1:如图10-3所示,滑动变阻器电阻最大值为R,负载电阻R1=R,电源电动势为E,内阻不计.(1)当K断开,滑动头c移动时,R1两端的电压范围是多少?(2)当K闭合,滑动头c移动时,R1两端的电压范围是多少?(3)设R的长度ab=L,R上单位长度的电阻各处相同,a、c间长度为x,当K接通后,加在R1上的电压U1与x的关系如何?【审题】电键断开或闭合导致电路出现两种截然不同的控制电路:限流和分压,把握限流和分压电路的原理是关键【解析】(1)若K断开,则该控制电路为滑动变阻器的限流接法,故≤U1≤E (2)若K闭合,则该控制电路为滑动变阻器的分压接法,故0≤U1≤E(3)U1=IR并,R并=,I=得:U1=【总结】该题考察两种控制电路的原理即两者获取的控制电压范围不同例2:用伏安法测量某一电阻Rx阻值,现有实验器材如下:待测电阻Rx(阻值约5 Ω,额定功率为1 W);电流表A1(量程0~0.6 A,内阻0.2 Ω);电流表A2(量程0~3 A,内阻0.05 Ω);电压表V1(量程0~3 V,内阻3 kΩ);电压表V2(量程0~15 V,内阻15 kΩ);滑动变阻器R0(0~50 Ω),蓄电池(电动势为6 V)、开关、导线.为了较准确测量Rx阻值,电压表、电流表应选________,并画出实验电路图. 【审题】该题要求选择实验仪器、测量电路及控制电路,因为滑动变阻器的全阻值大于被测电阻Rx,故首先考虑滑动变阻器的限流接法【解析】由待测电阻Rx额定功率和阻值的大约值,可以计算待测电阻Rx的额定电压、额定电流的值约为U=V≈2.2 V,I=A=0.45 A.则电流表应选A1,电压表应选V1.又因=24.5 Ω>Rx,则电流表必须外接.因为滑动变阻器的全阻值大于被测电阻Rx,故首先考虑滑动变阻器的限流接法,若用限流接法,则被测电阻Rx上的最小电流为Imin==0.11 A<I额,因该实验没有对电流、电压的调节范围未作特殊要求,故用限流电路.电路如图10-4所示.【总结】滑动变阻器全阻值相对待测电阻较大,用分压接法不便于调节,故限流接法是首选,只要能保证安全且有一定的调节范围即可。
滑动变阻器的限流式和分压式接法及两种接法的选择
滑动变阻器的限流式和分压式接法及两种接法的选择滑动变阻器的两种电路都能控制调节负载的电压和电流,但调节效果不同,实际应用中要根据具体情况恰当的选择限流式接法和分压式接法,下面是选择的方法。
1.通常情况下(满足安全条件),由于限流式接法电路能耗较小,电路结构简单,因此应优先考虑。
2.在下列情况下必须采用分压式接法:(1)实验要求使某部分的电压或电流从零开始调节,只能采用分压式接法;(2)如果实验所提供的电表量程或其他元件允许通过的最大电流很小,若采用限流式接法,无论怎样调节,电路中的实际电流(或电压)都会超过电表量程或元件允许的最大电流(或电压),为了保护电表或元件,滑动变阻器必须采用分压式接法;(3)伏安法测电阻实验中,当滑动变阻器的阻值远小于待测电阻的阻值时,若采用限流式接法,待测电阻的电流(或电压)变化很小,不利于多次测量求平均值或用图像法处理数据,也起不到保护电阻或电表的作用,为了在上述情况下尽可能大范围的调节待测电阻的电流或电压,应选择分压式接法;(4)在对改装后的电流表或电压表进行校准时,必须从零开始校准,滑动变阻器必须采用分压式接法;3.大阻值的滑动变阻器一般采用限流式接法,小阻值的一般采用分压式接法。
经验分享:1. 电学实验对分压式接法考查较多;2. 若滑动变阻器阻值较小(例如10Ω、20Ω),采用分压式接法的可能性就非常大;3. 做题时要注意审题,从上下文中挖掘隐含条件。
高考经典真题思路详解:1.(1997年全国高考题)某电压表的内阻在20~50k Ω之间,现要测量其内阻,实验室提供下列器材可供选择:A .待测电压表(量程3V );B .电流表A 1(量程200μA );C .电流表A 2(量程5mA );D .电流表A 3(量程0.6A );E .滑动变阻器R (最大值1k Ω);F .电源E (电动势4V ),电建s ,导线若干。
(1)所提供的电流表中,应选用 (填字母代号);(2)为了尽量减小误差,要求多测几组数据,试在图中画出符合要求的实验电路图(其中电源和电建已连好)。
分压与限流滑动变阻器的选法
分压与限流滑动变阻器的选法滑动变阻器的连接方式:1.限流式接法:(串联)这种接法中滑动变阻器只有一部分接入电路,其中接入电路的是紫色部分(即电流流过的部分),滑动变阻器接入电路的阻值与紫色部分同增同减。
实物连接时只需接一上一下两个接线柱。
2.分压式接法:(半串半并)这种接法中滑动变阻器的绿色部分与其他用电器并联后,再与紫色部分串联。
滑动变阻器接入电路的有效值与紫色部分(串联)同增同减。
实物连接时只需接一上二下两个接线柱。
3.自身并联式:(自身两并)这种接法中,滑动变阻器的两部分是并联关系,电流在滑片处分流。
当滑片处于两边对称时,滑动变阻器接入电路的阻值最大。
实物连接时只需接一上二下两个接线柱。
连接方式的选择电学实验要考虑仪器的安全(量程),也要考虑可操作性,不能过于缓慢变化,也不能突然变化,变化要比较均匀,还要考虑节能。
串联总电阻主要由大电阻决定,并联总电阻主要由小电阻决定。
分压式:选择最大阻值为负载电阻的0.1~0.5倍最合适。
限流式:选择最大阻值为负载电阻的2~5倍最合适。
可以用十六字口诀来概括:零起必分,滑小必分,烧表必分,滑大可限。
(1) 要求负载上电压或电流变化范围较大,并且从零开始连续可调,选用分压式电路;(零起必分)(2) 负载电阻的阻值Rx远大于滑动变阻器的总阻值R,应该选用分压式电路;(滑小必分)(3) 负载电阻阻值Rx小于滑动变阻器阻值R或相差不多,并且电压、电流变化不需要从零调起,可采用限流式接法;(滑大可限)(4) 两种电路均可使用的情况下,应优先采用限流式接法;(节能限流)(5) 特殊情况还要根据电压表和电流表量程以及电阻允许通过的最大电流值等多种情况来反复推敲,选择最佳的电路。
限流法与分压法的区别与选取原则
精心整理限流法与分压法的区别与选取原则限流法与电路串联,分压法与电路并联(如果在有箭头的划变导线上联有用电器,且划变接有三根导线时就为此)区别:1.限流接法线路结构简单,消耗能量少;2.分压接法电压调整范围大,可以从0到路端电压之间连续调节;选用原则:1.优先限流接法,因为它电路结构简单,消耗能量少;2.下列情况之一者,必须采用分压接法:(1)当测量电路的电阻远大于滑动变阻器阻值,采用限流接法不能满足要求时;(2)当实验要求多测几组数据(电压变化范围大),或要求电压从0开始变化时;(3)电源电动势比电压表量程大很多,限流接法滑动变阻器调到最大仍超过电压表量程时时。
分压,电压的变化范围是0-E(滑动变阻器的两端接电源的正负极,滑片接一条支路,也就并联在电路中)限流,电压的变化范围是X-E(也就是不能调处0电压,这个是一端不接,也就是只连接两根导线,串联在电路中)一般接电路优先考虑的是限流,因为,功耗小。
但是需要电压从0开始变化的时候,就要使用分压法了,测伏安特性的时候,一定要采用分压法。
区别——1.滑动变阻器的限流法是串联在电路中的。
滑动变阻器的分压法是并联在电路中的。
2.滑动变阻器的分压法的电压可从零开始调节,而限流法不能从零开始调节(即分压法比限流法的可调节范围大)3.限流法消耗的功率比分压法少。
应用——1.需要调节范围大,且可从零开始调节时,用分压法。
2.要使电路中消耗的功率较小时,用限流法。
滑动变阻器分压与限流接法的选择滑动变阻器常被用来改变电路的电压和电流,根据连接方法的不同,可分为分压接法和限流接法.分压法是把整个变阻器的所有阻值接入电路,再从滑片和变阻器的一个端点上引出部分电压向外供电.限流法是变阻器的部分阻值串入电路,通过改变有效阻值来改变整个电路的电流.通常变阻器应选用限流接法,但在下列三种情况下,必须选择分压连接方式.(1)若采用限流电路,电路中的最小电流仍超过用电器的额定电流时,必须选用分压电路.(2)当用电器电阻远大于滑动变阻器全值电阻,且实验要求的电压变化范围较大或要求测量多组实验数据时,必须选用分压电路.(3)要求回路中某部分电路的电压从零开始可连续变化时须选用分压电路.物理电学实验中分压法的一个小知识点!!!!救命什么叫做滑动变阻器处于分压为零的地方?分压为零是什么概念?怎么移动滑片啊??谢谢大家!!很急!!最佳答案滑动变阻器连入电路的电阻为零,连入电路时,它分担得的电压也是零。
高中物理课件-6、分压式与限流式
解析 Rx 的阻值大约为 10 Ω,与电流表内阻接近,因此用电 流表外接法,同时 Rx 的大约值小于滑动变阻器的总阻值,因 而采用限流接法,故选用甲电路;电源电动势 E=4.5 V,E=
Im(Rx+RA),Im=41.45 A=0.321 A=321 mA 或 Im=41.25 A=
0.375 A=375 mA,电流表选 D。U=ImRx=0.321×10 V=3.21 V,因而电压表选 C,变阻器 R2 最大值为 500 Ω,与 Rx 偏差 太大,因此变阻器选 F。
电 路 图
电压可 调范围
分压式
V
A
RX
aRb Ek
0~E
限流式
V
A
RX
a
R
b
Ek
Rx E ~ E Rx R
已知电源电动势为10V,R=10Ω,RX=5Ω,不 考虑电源及电流表内阻,求上述两种情况下,
RX两端电压的取值范围
说明:限流、分压接法的选取原则:
①、若实验要求Rx的电压从零开始连续可调,则必须
答案 甲 A、C、D、F、H
RX>R滑分压式 RX<R滑限流式
大控小,小控大
采用分压式电路
② 、若R<<Rx, 应选用分压电路.
分压式限流式选择原则
分压式与限流式选择原则
在电路里头,选分压式还是限流式,这事儿得讲究个原则,不能乱来。
咱们四川人讲究个实在,那就实话实说,看情况噻。
你要接个负载,先瞅瞅它是个啥性质。
假如负载电阻大,跟电源内阻比起来,那简直就是大象跟蚂蚁比,这时候用限流式就挺好。
为啥子呢?因为限流式简单直接,电流调节也方便,关键是还能省点儿材料钱,经济实惠。
但要是负载电阻小,跟电源内阻差不多,或者更小,那就得考虑分压式了。
分压式的好处就是电压调节范围广,精度也高。
你想啊,负载电阻小,电流一大,电压波动就厉害,这时候分压式就能稳稳地把电压控制住,保证电路正常工作。
当然,除了负载电阻,还得考虑电路的安全性。
有些负载,比如灯泡,它不怕电流大点儿,但怕电压太高,一高就烧了。
这时候分压式就能派上用场,把电压稳稳地降下来,保护负载不受伤害。
总的来说,分压式和限流式各有千秋,选哪个得根据实际情况来定。
不能一概而论,更不能瞎搞。
咱们四川人做事,讲究个实在和灵活,选电路也一样,得根据实际情况来,才能把事情做好。
所以说,在电路里头选分压式还是限流式,关键是要看负载电阻、电压调节范围和电路安全性这些方面。
只有综合考虑,才能选出最适合的电路连接方式,保证电路的稳定性和安全性。
分压式接法和限流式接法的区别
分压式接法特点
调节范围 01
能够实现从零到电源电动势的连 续调节,适用于需要宽范围电压
调节的实验。
02
保护作用
通常会在干路上加入保护电阻,以防止电路因电流 过大而损坏。
03 能量消耗
由于电流可以在干路和支路之间 分配,因此干路电流较大,消耗 的电能也相对较多。
接法选择依据
01
02
03
电阻匹配
当滑动变阻器的最大阻值与待测电阻的阻 值接近时,限流式接法更为合适;而当滑 动变阻器的最大阻值远小于待测电阻时,
分压式接法
在需要从零电压开始实验时更为合适,但需 要注意保护电路不受损害。
06
特殊情况处理
限流式接法的局限性
当滑动变阻器的电阻相对于其他用电器的电阻特 别小时,限流式接法难以起到调节作用。
此时若采用限流式接法,由于滑动变阻器电阻过小,其对电路电流 和电压的调节能力有限,难以达到预期的调节效果。
分压式接法的应用场景
电压。
保护电路和元件
分压式接法
01
通常需要在电路中加入保护电阻,以防止 在某些操作条件下对电路或元件造成损害
。
限流式接法
02
在电路中直接串联变阻器,通过调整变 阻器的电阻值来限制电流,从而保护电 路。
调节范围与精度
分压式接法
提供的电压调节范围通常更大,适合需要 精细调节电压的实验。
限流式接法
在调节电流时更为直接和简单,适合对电 流调节要求不太精细的场合。
范围。Biblioteka 限流式接法调节范围受滑动变阻器的最大阻值限 制,当滑动变阻器的阻值远小于被测
电阻时,调节范围会显著减小。
能源消耗分析
分压式接法
由于其结构特点,通常会导致 较大的干路电流,因此在实验 过程中会消耗更多的电能。
限流式与分压式电路选择滑动变阻器论文
限流式与分压式电路选择滑动变阻器论文摘要:在教学中,绝大多数学生而言只需定性了解,考试中通常不作定量分析。
也可直接记住结论:即如果负载电阻阻值小于滑动变阻器的总阻值时一般用限流式接法;如果负载电阻阻值大于滑动变阻器的总阻值一般用分压式接法。
电学实验是高考的必考内容,从历年高考试题来看,主要有两种题型:一种是给电路,再选择滑动变阻器;一种是给滑动变阻器,再选择电路。
在电学实验中,不少学生对不同电路滑动变阻器的选择常常感到困惑,现就如何选择滑动变阻器进行探讨。
大家知道,滑动变阻器有两种连接方式,一种是测量电路中串联了滑动变阻器的一部分,另一部分不起作用——限流式。
如图(1)所示,当滑动头P从右端向左移动过程,滑动变阻器电阻逐渐减小,电路中的电流逐渐增大,变阻器起控制电路电流作用;另一种是测量电路与滑动变阻器一部分串联再和另一部分并联——分压式。
如图(2)所示,电阻R与变阻器左边电阻并联,用电器与左边电阻的电压相等,改变P的位置改变用电器R两端电压,实现调制电压作用。
当出现以下三种情况的一种时必须选择分压式接法:(1)若要求负载上的电流、电压从零开始连续大范围调节;(2)若采用限流式电路时,如果电路中最小电流大于或等于被测电阻R的额定电流或超过电表的量程;(3)当Rp<< p="">一、限流式接法中,怎样选择滑动变阻器。
如图(1)电路为限流式电路,电源电动势为E,内阻不计,滑动变阻器阻值为Rp,被测电阻的阻值为Rx。
闭合开关后,Rx两端电压为Ux=RxRP+RxE=E1+RPRx,依次取Rx分别为20Ω、50Ω、100Ω、200Ω、500Ω,又可以得到Rx取不同数值时,Ux随Rp变化的数据如下表所示。
通过上图分析,我们可以得出以下结论:滑动变阻器总阻值与待测电阻阻值比值越小,待测电阻上电压随滑动变阻器调节距离变化越接近线性变化,但电压变化幅度却很小,不便于取多组有明显差别的数据;而当滑动变阻器总阻值与待测电阻阻值比值越大时,虽然待测电阻上的电压变化幅度很大,但滑动变阻器先移动较长距离电压变化幅度较小,而后移动很小距离电压却急剧上升,这在实验操作中是难以控制待测电阻取适当电压的;而当滑动变阻器与待测电阻阻值相接近时,待测电阻上电压随滑动变阻器调节距离变化接近线性关系,且待测电阻上的电压变化幅度较大。
分压式接法和限流式接法
分压式接法和限流式接法分压式接法和限流式接法是电路中常见的两种电阻网络配置方式,它们在电子设计和电路分析中扮演着重要的角色。
本文将深入探讨这两种接法的原理、优缺点以及应用领域,并通过实例来阐述它们在电路设计中的实际应用。
一、分压式接法1.1 原理分压式接法是通过串联电阻来实现电路中电压的分压。
当将两个电阻依次串联连接时,输入电压将依据电阻的比例分配到不同的电阻上。
根据欧姆定律,电压与电阻成正比,因此较大阻值的电阻上将获得较高的电压,而较小阻值的电阻上将获得较低的电压。
1.2 优缺点分压式接法的主要优点是简单易用且成本低廉。
由于只需使用两个电阻即可实现电压的分压,该接法在电路中得到广泛应用。
它还具有稳定性好、可靠性高的特点。
然而,分压式接法也存在一些缺点。
由于分压比与阻值有关,当输入电阻变化或负载电阻变化时,分压比也会随之变化,导致输出电压不稳定。
当需要较高精度的分压时,较小的电阻值可能导致较大的电流流过电阻,使其发热严重,可能会影响电路性能。
1.3 应用领域分压式接法在电路设计与分析中有广泛的应用。
它常用于传感器电路,用于将高电压传感器的输出电压转换为适合微控制器或其他低电压电路的输入电压。
分压式接法还常用于电源电路设计中,用于产生不同的输出电压。
二、限流式接法2.1 原理限流式接法是通过并联电阻来实现电路中电流的限流。
当将两个电阻并联连接时,输入电流将依据电阻的比例分配到不同的电阻上。
根据欧姆定律,电流与电阻成反比,因此较大阻值的电阻上将获得较低的电流,而较小阻值的电阻上将获得较高的电流。
2.2 优缺点限流式接法的主要优点是可以通过调整电阻的比例来实现对电路中电流的精确控制。
这种接法可以将高电流限制在安全范围内,以防止电路元件过载损坏。
限流式接法还可以提高电路的稳定性和可靠性。
然而,限流式接法也存在一些缺点。
较大的电阻值可能导致额外的功耗和功率损耗。
当需要较高精度的限流时,较小的电阻值可能导致较大的电压降,使电路的工作电压下降。
滑动变阻器限流式和分压式的使用原则
滑动变阻器的限流式和分压式各有其使用原则,具体如下:
对于限流式接法:
1. 当滑动变阻器的最大阻值和用电器(电阻)的阻值差不多,且没有要求电压从零开始变化时,一般选择限流接法。
2. 当测量时电路电流(电压)没有要求从零开始连续调节,只是小范围内测量,且负载电阻R接近或小于滑动变阻器电阻R0,采用限流接法。
3. 电源的放电电流或滑动变阻器的额定电流太小,不能满足分压接法的要求,应采用限流接法。
4. 没有很高的要求,仅从安全性和精确性角度分析两者无可采用时可考虑安装简便和节能因素采用限流接法。
对于分压式接法:
1. 当实验要求要求电压从零开始变化时,必须选用分压接法。
2. 若采用限流接法不能控制电流满足实验要求,即滑动变阻器阻值调至最大时,电路中的最小电流仍超过待测电阻上的电流(或电压),或超过电流表(或电压表)的量程,或超过待测电阻的额定电流,则必须选择分压接法。
3. 若待测电阻的阻值比滑动变阻器总电阻大得多,以至在限流接法中,滑动变阻器的滑动触头从一端滑到另一端时,待测电阻上的电流或电压变化范围不够大,但实验要求电压变化范围较大时,应选用分压接法。
4. 当待测电阻远大于滑动变阻器的最大电阻,且实验要求的电
压变化范围较大(或要求测量多组数据)时,必须选用分压接法。
总之,使用原则主要是基于实验需求和条件,包括电压调节范围、电流控制精度以及电路的安全性和精确性等因素来决定采用限流式还是分压式接法。
在实际应用中,可以根据需要灵活选择。
限流法与分压法_两者如何选取
三、两种连接方式的选取(来自04)在负载电流要求相同的情况下,限流电路中干路电流比分压电路中的干路电流更小,所以限流电路中消耗的总功率较小,电源消耗的电能就较小,这说明限流具有节能的优点。
在实际电路设计时应视实验要求灵活选取分压电路或限流电路。
(一)分压电路的选取1.若实验要求某部分电路的电压变化范围较大.或要求某部分电路的电流或电压从零开始连续可调.或要求多测几组I、U数据,则必须将滑动变阻器接成分压电路。
例1:测定小灯泡“6V,3W”的伏安特性曲线,要求实验中灯泡两端的电压从零开始连续可调。
供选择的器材有:电压表V,(量程6V,内阻20kD,),电流表A.(量程3A,内阻0.2Q),电流表A,(量程0.6A,内阻lfl),变阻器R,(0~100fl,0.5A),变阻器R,(0~20fl,0.2A),学生电源E(6—8v)、开关及导线若干。
选择出符合实验要求的实验器材并设计出实验电路。
分析:不管是从题中要求灯泡两端电压必须从零开始连续可调的角度考虑.还是从为了最终能较准确画出伏安特性曲线必须多测几组I、U数据的角度考虑.限流电路都难以满足要求,因此必须采用分压电路。
实验电路如图3所示。
器材包括:电压表V,、电流表A,、变阻器R,、电源、开关及导线。
若实验中要用小阻值的滑动变阻器控制大阻值负载.或者题中所给电源电动势过大.尽管滑动变阻器阻值也较大.但总电流大予负载的额定电流值,或总电流大于接入电表的量程,此时的滑动变阻器也应接成分压式电路:若负载电阻的额定电流不清楚,为安全起见.一般也连成分压电路。
例2:为了较准确地用伏安法测定一只阻值大约是3kn的电阻,备用的器材有:A、直流电源,电压12V,内阻不计;B、电压表,量程O一3—15V,内阻10kft;C、电流表,量程0~0.6~3A,内阻20n;D、毫安表,量程5mA,内阻200Q;E、滑动变阻器,阻值0~50Q;G、电键及导线若干。
试设计出实验电路。
分压和限流式
分析:
先确定测量电路
额定电压Um= 额定电流Im= 由
PR
P Rx
x
1 5 A
8V
≈2.8V,应选电压表V1
≈0.45A,应选电流表A1
R A R V 24 . 5 Ω>Rx知,应选外接法
再确定控制电路
由R=100Ω>10Rx知,应选择限流式电路 其电路图如图所示。
电流表和电压表的读数
I max E Rx 15 25000 A 600 A
.
依据
RX RA
25000 300
83
RV RX
100000 25000
4
故:电流表应选择内接 滑动变阻器相对于待测电阻而言太小。若采用限流法,将无 法控制电路。故滑动变阻器采用分压式电路。
用伏安法测量某电阻Rx的阻值,现有实验器材如下: A.待测电阻Rx:范围在5—8Ω,额定功率1W B.电流表A1:量程0—0.6A(内阻0.2Ω) C.电流表A2:量程0—3A(内阻0.05Ω) D.电压表V1:量程0—3V(内阻3KΩ) E.电压表V1:量程0—15V(内阻15Ω) F.滑动变阻器R:0—100Ω G.蓄电池:电动势12V H.导线,电键. 为了较准确的测量,并保证器材安全,电流表应 选 ,电压表应选 ,并画出电路图。
图7
如图8所示安培表指针位置,若用0-0.6A量程时, 读数为0.32A
图8
如图所示R1=6Ω, R2=3Ω R3=4Ω,A、B两点 电压UAB=12V,C1、C2的电容分别为2μF和1μF,则 它们带电荷量分别为 1.44X10-5C 和 4.8X10-6C .
A
R1
R2
C2
分压式和限流式选择
100E 100E 100E 100E , , . 101 102 , 103 11与 Rx 比较接近时,如 RX 约为 1Ω左右,R 为 0 —1Ω,如果调整 R 时, R 0,0.1,0.2,0.3……,1Ω,则: U 供 E,
x 1)提供电压范围: 限流式 : U 供 R R E ~ E x
当 R R X 大时,调整极不方便。 当 R与R X X 比较接近时,才能进行有效的调整;
R
分压式 : U 0 ~ E 供
(a)当 R R X 时,如:R=1Ω,RX=10000Ω,R 中 的左边电阻 R 左与 RX 并联后电阻 R 并,R 并≈R 左,滑动 变阻器的滑动触头从左向右滑动时, U 供几乎与 R 左成 正比。 (b)当 R R X 时,如;R=10000Ω,RX=1Ω时,R 中 的左边电阻 R 左与 RX 并联后电阻 R 并,R 并≈RX ,U 供几 乎与 RX 成正比。如:滑动变阻器的滑动触头从左向右 滑动时,滑动变阻的左边的电阻 R 左=0~9990Ω时,R 并 ≈RX=1Ω; R 右=10Ω,U 供≈0. 1E, ;R 左=9990~10000 Ω,时 U 供=0. 1E ~E 实际不是无法调整的。 (c)在 R与R X 比较接近时,才能进行有效的调整; 〖导解〗在上题中: 供电范围没有要求.R2>>RX,无论哪 种 方 式 都 不 方 便 ,R1<RX, 用 分 压 式 调 整 方 便 . 总之: 1:如果要求电压从 0 开始增加时则一定选分压式, 2:如果在 R RX 或 R RX 时,选分压式 3: 如果 R 比 RX 略大时选限流式。 4:一般不选 R>>RX 的滑动变阻器
故从供电电压范围上讲,显然分压式优于限流式.,但如 果题中要求电压从 0 开始增加时则一定选分压式,(如描 绘小灯泡伏特性曲线的实验)。如果没有这一要求,则从 其它方面分析。 2)调整提供电压的方便程度:(估算时不考虑电源内阻) (1)限流式: 滑动变阻器 R 太大、太小匀不方便调整 U 供,当 R 与待测电阻 RX 接近时才方便调整。
分压式与限流式的选择
高考物理难点分析——限流式与分压式的选择一个简单的方法,一般电路都要就限流式,因为可以节能,但是有下列三种情况必须用分压式。
1.描绘小灯泡的伏安特性曲线时,要求电压和电流必须从零开始测量,就必须用分压式。
可以归结为:实验中要求从零开始测量的,就必须用分压式。
2.如果整个电路中,滑动电阻器比较小,对整个电路几乎没有影响的,也必须用分压式。
例如:测量电阻实验时,待测电阻大约是1000欧姆,而滑动电阻器仅有20欧姆,因为还要考虑到各种仪器的内阻问题,所以滑动电阻器对整个电路就几乎没有影响,这时就必须用分压。
3.在测量电路中,如果电压表或者电流表的量程比较小,(比限流式电路中的最小电流还要小)这时候为了安全起见,也必须用分压。
只有这三大类必须用分压法,而其他的就要用限流法了。
当然,能用限流法的也可以用分压法,但是要考虑到节能问题,就只好选用限流法了。
综上所述,可以简记为:零起必分(压),滑小必分(压);滑大可限(流),但烧表必分。
选用分压法的时候要选用小的滑动电阻器,同样还是为了节能。
①负载Rx两端电压变化范围限流ERx/(Rx+R)~E(R是变阻器最大阻值)分压0~E②能用限流一定能用分压。
以下情况只能用分压:a.电阻or滑动变阻器or电流表允许通过的最大电流<E/(R+r+Rx+RA) ,r是电源内阻,R是滑动变阻器最大阻值。
b.滑动变阻器最大阻值很小一般小于Rx/3(Rx的电流、电压变化太小)c.题目中要求“被测部分的电压变化范围尽可能大”、“多测量几组数据”、“电压表示数从0开始变化”、“滑动变阻器易于调节”两种连接方式的选择原则(1)节能优先的原则在实验中,如果碰到滑动变阻器以限流方式或分压方式连接成电路均可的情况时,因为限流方式比分压方式节能,应先考虑限流方式。
例如在高二学生实验“测金属的电阻率”中,待测金属丝的电阻大约为10欧姆,所提供的滑动变阻器电阻为0~50欧姆,待测电阻小于滑动变阻器的电阻,采用限流或分压两种方式的电路对通过Rx的电流均有明显的控制作用,因此,两种连接方式连入电路均可。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
高考物理难点分析
——限流式与分压式的选择
一个简单的方法,一般电路都要就限流式,因为可以节能,但是有下列三种情况必须用分压式。
1.描绘小灯泡的伏安特性曲线时,要求电压和电流必须从零开始测量,就必须用分压式。
可以归结为:实验中要求从零开始测量的,就必须用分压式。
2.如果整个电路中,滑动电阻器比较小,对整个电路几乎没有影响的,也必须用分压式。
例如:测量电阻实验时,待测电阻大约是1000欧姆,而滑动电阻器仅有20欧姆,因为还要考虑到各种仪器的内阻问题,所以滑动电阻器对整个电路就几乎没有影响,这时就必须用分压。
3.在测量电路中,如果电压表或者电流表的量程比较小,(比限流式电路中的最小电流还要小)这时候为了安全起见,也必须用分压。
只有这三大类必须用分压法,而其他的就要用限流法了。
当然,能用限流法的也可以用分压法,但是要考虑到节能问题,就只好选用限流法了。
综上所述,可以简记为:零起必分(压),滑小必分(压);滑大可限(流),但烧表必分。
选用分压法的时候要选用小的滑动电阻器,同样还是为了节能。
①负载Rx两端电压变化范围限流ERx/(Rx+R)~E
(R是变阻器最大阻值)分压0~E
②能用限流一定能用分压。
以下情况只能用分压:
a.电阻or滑动变阻器or电流表允许通过的最大电流<E/(R+r+Rx+RA) ,r是电源内阻,R是滑动变阻器最大阻值。
b.滑动变阻器最大阻值很小一般小于Rx/3
(Rx的电流、电压变化太小)
c.题目中要求“被测部分的电压变化范围尽可能大”、“多测量几组数据”、“电压表示数从0开始变化”、“滑动变阻器易于调节”
两种连接方式的选择原则
(1)节能优先的原则
在实验中,如果碰到滑动变阻器以限流方式或分压方式连接成电路均可的情况时,因为限流方式比分压方式节能,应先考虑限流方式。
例如在高二学生实验“测金属的电阻率”中,待测金属丝的电阻大约为10欧姆,所提供的滑动变阻器电阻为0~50欧姆,待测电阻小于滑动变阻器的电阻,采用限流或分压两种方式的电路对通过Rx的电流均有明显的控制作用,因此,两种连接方式连入电路均可。
但是,前面分析过,限流方式比分压方式更节能,所以应优先考虑限流方式。
只有当被测电阻远大于滑动变阻器电阻时,即使滑动变阻器滑动触头从一端滑至另一端,Rx两端电压和流入Rx的电流变化仍极小,滑动变阻器的限流作用不明显,这时滑动变阻器只能采用分压式接法。
(2)保护用电器的原则
物理实验首先要保证电路中各种用电器的安全,当题目所提供的仪器,如电表量程或电阻的最大允许值不够时,限流式接法不能保证电路中各种器件的安全工作,此时应该采用分压式接法。
内大外小的三种解释
1.小电阻用外接法测量大电阻用内接法测量。
(所谓“大小”,是与RV、RA比较)
2.外接法测量值偏小,内接法测量值偏大
(因为电压表分流,电流表分压)
3.在不知道待测电阻阻值范围时,用“试触法”,内外接都试一试。
两次测量电流表A示数变化|I1-I2|/I1,电压表V示数变化|U1 -U2|/U1
A表变化大,用内接法;A表变化小,用外接法(注意此时的“内大外小”是针对电流表!)
测电阻的伏安法选择:测大电阻选用内接法,测小电阻选用外接法,简称内大外小(“内”字中一个“大”字,“外”字中有半个“小”字)。
相关实验
1.描绘小灯泡--分压+外接
2.测定金属丝电阻率R=ρL/S--限流+外接
注:①先连入电路再测长度
②电流不易过大,以免温度过高影响电阻
③多次测量求平均
④量得一组值,断开开关
3.测电源电动势及其内阻--电源外接法(唯一)
①常规方法
②电流表+电阻箱
③电压表+电阻箱
4.电压表,电流表的改装。