滑动变阻器分压限流接法解读
分压式与限流式以及内接法与外接法
恒定电流二知识点一:滑动变阻器的使用方法:a限流接法。
b分压接法。
1、滑动变阻器的限流接法与分压接法的特点:如图所示的两种电路中,滑动变阻器(最大阻值为R)对负载R0L 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R上电压调节范围L(忽略电源内阻)负载R上电流调节范围L(忽略电源内阻)相同条件下电路消耗的总功率限流接法R------- L— E < U < ER + R LL0E T E------ < I < ——R + R-------- L RL0 LEIL分压接法0 < U L< EE E0 < I < ——L R LE(I L+I ap)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其中,在限流电路中,通R的电流I二一^,当R〉R时I主要取决于R的变化,当R<R时,I主要取L L R + R0 L L 00 L L L0决于R,特别是当R<<R时,无论怎样改变R的大小,也不会使I有较大变化.在分压电路中,不论R的大小如何,调节滑动触头P的位置,都可以使I L有明显的变化.2、滑动变阻器的限流接法与分压接法的选择方法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,灵活择取.(1)下列三种情况必须选用分压式接法①、若要求被测电阻两端电压变化范围较大,或需要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),必须采用分压接法.分压式电路中,在电路中的电流小于滑动变阻器的额定电流的前提下,应该选择量程较小的变阻器(调节效果好,电压变化均匀)。
②、当用电器的电阻R L远大于滑动变阻器的最大值R°,且实验要求的电压变化范围较大(或要求测量多组数据)时,必须采用分压接法.③、当用电器的电阻R L远小于滑动变阻器的最大值R°,为使被测电阻中的电流有明显变化,应采用分压接法.④、若采用限流接法,电路中实际电压(或电流)的最小值仍超过R L的额定电流时,只能采用分压接法.(2)下列情况可选用限流式接法①、测量时电路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R L与R°接近或R L略小于R°,两种接法都可以,采用限流式接法较好,节能省电.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,考虑安装简便和节能因素采用限流式接法.知识点二:电流表内接法与电流表外接法的比较U根据欧姆定律的变形公式R =丁可知,要测某一电阻R的阻值,只要用电压表测出R两端的电压,用电流表测I x x0L出通过R 的电流,代入公式即可计算出电阻R 的阻值。
滑动变阻器的限流和分压接法比较
1. 限流和分压接法的比较滑动变阻器常用的接法有两种,如图1所示为限流式接法,图2为分压式接法。
这两种接法都可以对用电器R进行电流和电压的控制。
在滑动触头P由移动的过程中,若不计电源内电阻,两种电路对R的电流和电压的控制情况如下表:图1电流表(量程)滑动变阻器R(最大阻值);电源(电动势4V);电键K。
(1)所提供的电流表中,应选用____________。
(2)为了尽量减小误差,要求测多组数据。
试画出符合要求的实验电路图。
(97年高考)分析:将电流表、电压表串联,只要读出两表读数,即可用公式求得电压表的内阻。
通过电压表的最大电流值故电流表应选。
由于变阻器的阻值远小于电压表的内阻,且要求测多组数据,故变阻器用分压式连接,如图3所示。
(2)要求负载上电压或电流变化范围较大,或者需要从零开始连接可调,须用分压式接法。
例2. 已知某电阻丝的电阻约为,现有下列器材供测量该电阻丝的电阻时使用;A. 量程为,内阻是的电流表。
B. 量程为3V,内阻是的电压表。
C. 阻值是,额定电流为2A的滑动变阻器。
D. 蓄电池(6V)。
E. 开关一个,导线若干。
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,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~),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)若电源的电动势较大,负载电阻及滑动变阻器的总阻值不大,则用分压式接法。
例3. 用伏安法测量一个定值电阻的器材规格如下:待测电阻(约);直流电流表(量程,内阻);直流电压表(量程,内阻);直流电源(输出电压3V,内阻不计);滑动变阻器(阻值范围,允许最大电流1A);电键一个,导线若干条。
根据器材的规格和实验要求画出实验电路图。
分析:若滑动变阻器采用限流式连接,则将其全部接入电路时,电路电流为仍大于直流电流表的最大量程(10mA),故滑动变阻器应用分压式连接。
专题:滑动变阻器的限流式和分压式接法
滑动变阻器的限流式和分压式接法(一)滑动变阻器在电路中的两种接法:1.通过改变变阻器电阻来改变电路中的电流,以控制电路中的电流——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。
注意:实验开始时应使滑动变阻器连入电路的电阻最大。
2.通过变阻器改变电阻来改变用电器两端的电压,起调压器的作用——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。
(二)两种电路选取: 1.两种电路的比较:⑴分压电路的电流和电压调节范围都大于限流电路的调节范围。
⑵在电源滑动变阻器和用电器一定的条件下,限流电路消耗的电能小于分压电路消耗的电能。
2.选择原则:由于限流式电路能节约能源,一般情况下优先选择限流式接法(以提高电路效率)。
例:在如图所示电路,已知U =5V ,通过变阻器AB 连成分压式电路向小灯泡L 供电,电灯L 上标有“2.5V 、25Ω”字样。
求: ⑴为使小灯泡正常发光且上述电路的效率达到40%, 应如何选择变阻器的额定电流和电阻值。
⑴限流式接法⑵分压式接法⑵变阻器如何连接才能使电路的效率达到最大?最大效率为多少?但在下列几种情况下,必须选择分压式连接方式:①当滑动变阻器全电阻远小于被测电阻时,且实验要求电压(电流)的变化范围较大;②明确要求某部分电路的电压从零开始变化;例:测定小灯泡的伏安特性曲线。
③若采用限流接法,电路中的最小电流仍超过用电器的额定电流。
例:用伏安法测金属电阻R x(约为5Ω)的值,已知电流表内阻为1Ω,量程为0.6A,电压表内阻为几kΩ,量程为3V,电源电动势为9V,滑动变阻器的阻值为0~6Ω,额定电流为5A,试画出测量R x的原理图。
3.几点说明:⑴对实验器材和装置的选择,应遵循的几条主要原则:①安全性原则②准确性原则③方便性原则④经济性原则⑵分压电路中,在通过变阻器实际电流小于变阻器额定电流(或电压)的条件下,尽量选用变阻器总阻值小的变阻器做分压电路使用。
滑动变阻器的限流式和分压式接法
滑动变阻器的限流式和分压式接法课前预习(一)滑动变阻器在电路中的两种接法:1.通过改变变阻器电阻来改变电路中的电流,以控制电路中的电流——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。
注意:实验开始时应使滑动变阻器连入电路的电阻最大。
如图1所示,为保证电路安全,滑动变阻器的滑片P 应先置于何处左端还是右端?答2.通过变阻器改变电阻来改变用电器两端的电压,起调压器的作用——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。
如图2所示,为保证电路安全,滑动变阻器的滑片P 应先置于何处左端还是右端?答(二)两种电路的特点及选取:1.电压和电流的调节范围⑴限流式接法 电压范围:U U R R R p ~+; 电流范围:RU R R U p ~+。
(上式中:R 为用电器的电阻,R p 为滑动变阻器的全电阻。
)可见:限流电路的调节范围与R p 有关。
在电源电压U 和用电器电阻R 一定时,R p 越大,用电器上电压和电流的调节范围也越大;当R p 比R 小得多时,用电器上的电压和电流的调节范围都很小。
⑵分压式接法 电压范围:U ~0 ; 电流范围:RU ~0。
可见:分压式接法的电压和电流的调节范围与滑动变阻器Rp 无关。
2.两种电路的比较:⑴限流式接法⑵分压式接法⑴分压电路的电流和电压调节范围都大于限流电路的调节范围。
⑵在电源滑动变阻器和用电器一定的条件下,限流电路消耗的电能小于分压电路消耗的电能。
3.选择原则:由于限流式电路能节约能源,一般情况下优先选择限流式接法(以提高电路效率)。
但在下列几种情况下,必须选择分压式连接方式:①当滑动变阻器全电阻远小于被测电阻时,且实验要求电压(电流)的变化范围较大;②明确要求某部分电路的电压从零开始变化;③若采用限流接法,电路中的最小电流仍超过用电器的额定电流。
滑动变阻器选用限流接法和分压接法的依据及伏安法测电阻 讲解
滑动变阻器选用限流接法和分压接法的依据及伏安法测电阻 2013.10.301.限流式图中变阻器起限流作用,求待测电阻Rx的电压可调范围限流式电路的特点:①电压不能从零开始调节,调节范围较小.但电路结构较为简单.②电能损耗较小.2.分压式图中变阻器起分压作用,求待测电阻Rx的电压可调范围0~E分压式电路的特点:①电压可以从零开始调节到电源电动势,调节范围较大. 但电路结构较为复杂.②电能损耗较大.分压限流的选择1. 负载电阻电压要求变化范围较大,且从零开始连读可调,应选分压电路.2. 若负载电阻的阻值Rx远大于滑动变阻器总阻值R,应选分压电路.3. 若负载电阻的阻值Rx小于滑动变阻器总阻值R或相差不多,且没有要求电压从零可调,应选限流电路.4. 两种电路均可时限流电路优先,因为限流电路总功率小。
5. 特殊问题要具体问题具体分析.电流表内接法与外接法选择:(1阻值判断法:当时,采用电流表“外接法”当时,采用电流表“内接法”。
即大内小外!(2试触法:若电压表变化明显,用外接法;若电流表变化明显,则用内接法!实验一测金属丝电阻率1.实验步骤①测量电阻丝的直径d.②按电路图连接好用伏安法测电阻的实验电路;③把一段同规格的电阻丝接入电路,用mm刻度尺量出其接入电路的长度l.④把滑动变阻器的滑片调至适当位置,电路经检验无误后闭合电键,改变滑动片的位置,读出几组相应的电流表和电压表的示数I和U的值。
求出电阻的平均值.或者作出U-I图像,求其斜率k=R⑤利用计算金属丝的电阻率.例1:在做“测定金属丝的电阻率”的实验中,下列做法正确的是(A.用米尺量金属丝的全长(测三次),求出平均值,然后接入电路中B.在铅笔上密绕金属丝30匝,量出宽度,除于匝数,得出金属丝的直径C.用伏安法测电阻时宜用安培表内接法,多次测量求出平均值D.实验中,通电时间不宜太长,电流不宜过大,尽量保持金属丝的温度不变例2:(1用游标为50分度的游标卡尺测量某工件的长度时,示数如图所示,则测量结果应该读作________cm.(2用螺旋测微器测圆柱体的直径时,示数如图实所示,此示数为________cm.练习:1.欲用伏安法测定一段阻值为左右的金属导线的电阻,要求测量结果尽量准确,备有以下器材:A. 电池组(3V、)B. 电流表()C. 电流表()D. 电压表(0~3V、)E. 电压表(0~15V、)F. 滑动变阻器(0~)G. 滑动变阻器(0~) H. 开关、导线(1)上述器材中应选用的是______________。
滑动变阻器的两种接法
A.电压表(0—5V,内阻2.0kΩ)
B.电压表(0—10V,内阻3.0kΩ)
C.电流表(0—0.3A,内阻2.0Ω)
D.电流表(0—6A,内阻1.5Ω)
E.滑动变阻器(30Ω,2A)
答案见:课本P47电路图
F.滑动变阻器(100Ω,0.5A)
G.学生电源(直流9V)及开关、导线
请先根据题中数据正确选择电表和滑动变阻器,再画出实验
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分压限流接法
滑动变阻器的分压限流式接法
1、如图所示,试分析当滑片P从A向B滑动时 R上的电流和电压调节范围.
解析:由电路分析可知,连接方式为:AP之间的电阻 与R并联,然后与PB间电阻串联,因此当滑动片由A 向B移动时,加在R上的电压逐渐增大,R中的电流也 随之增大.负载电阻R的电压范围为0~U,显然,电 阻R上电流的调节范围为0~U/R. 答案:R上电流的范围[0, ],R两端的电压范围[0,U]
c)要求待测电路的电压从零开始连续变化。
小结:限流和分压电路的选取
若实验要求电压从零开始变 化,应选择分压式电路.
若如无此要求,即 R>10Rx,应选择限流式电路 R<10Rx,应选择分压式电路
例题:如图所示的分压器电路,A、B为分压器的输出端, 若把滑动变阻器的滑动片P置于变阻器中央,下列判断正
确的是( ABC )
A、空载时输出电压UAB=UCD/2 B、当接上负载R时,输出电压UAB<UCD/2
C、负载R越大,UAB越接近UCD/2
D、负载R越小,UAB越接近UCD/2
C P A D B C
C
A P A
P
D
B
D
B
控制电路的选择:滑动变阻器的两种接法
限流接法
电流控制 电压控制
分压接法
IX RX RX R RX U X RX R
RX
a
0 IX
Rx
0 UX
RX
a
R
b
R
b
电路图 优点
ε 连接简单,功率损耗小
ε 电压变化范围宽
选择接法的原则: 1)一般情况或者没有特别说明的情况下,由于限流电路能耗 较小,结构连接简单,两者都能用的情况下应优先考虑限流连接方 式。当负载RX较小,R较大时,一般也用限流接法。
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两种不同的电路连接方式,它们的目的都是为了改变电压或电流的大小,以满足不同的电路需求。
分压式接法是一种通过将电压分成两个或多个不同的部分来改变电压的电路连接方式。
这种接法通常由两个或更多个电阻器组成,这些电阻器按一定的方式连接在一起,以实现电压分压的目的。
分压式接法最常见的用途之一是创建电压参考点,例如用于传感器或运算放大器。
通过电阻器的电阻值来决定输出电压的分配比例。
限流式接法是一种在滑动变阻器中只有一部分接入电路的电路连接方式。
其中接入电路的是露出部分(即电流流过的部分),滑动变阻器接入电路的阻值与露出部分同增同减。
这种接法实物连接时只需接一上一下两个接线柱。
它主要用于电流调节,也可以用于电平转换和传感器电路等。
总的来说,分压式接法主要用于创建电压参考点,而限流式接法则主要用于电流调节。
滑动变阻器限流、分压接法
1、滑动变阻器限流、分压接法 ⑴限流接法
①电流表示数变化范围
x
A x R U I R R U ≤≤+max 滑 ②电压表示数变化范围 U U R R R U A x x ≤≤⋅+max
滑 ⑴分压接法
①电压表示数变化范围
U U A ≤≤0
②电流表示数变化范围 x
A R U I ≤≤0 2、滑动变阻器限流、分压接法选择原则
⑴分压接法
①“从零必分”要求电表示数从零开始变化(或需要测量多组数据时),选用分压接法 ②“烧表必分”用限流接法超过电流表量程时,选用分压接法
③“大阻必分”负载电阻x R >>max 滑R 时,限流接法对电流、电压的控制作用不明显,选用分压接法
⑴限流接法
①负载电阻x R <<max 滑R 时,限流接法对电流、电压的控制作用显著,选用限流接法
②两种接法均满足实验要求时,由A UI P =限流<)(滑并分压I I U P
A +=,从节能角度,选用限流接法
限流接法
分压接法。
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。
滑动变阻器的限流与分压
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下节课再见
重点突破
选择原则及经验总结: 限流接法: 1、当两种接法均可满足实验要求时,一般选限流接法.因为限流接法中电路简单,功耗低 2、当负载电阻Rx 较小,变阻器总阻值R 较大是Rx 的几倍时,限流接法对电流、电压控制 作用显著,一般用限流接法
课堂精练
习题精讲
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20kΩ ,),电流表A,(量程0.6A,内阻 lΩ),变阻器R(0~100Ω ,0.5A),变阻器R(0~20Ω,0.2A),学生电源E(6—8v)、开 关及导线若干.根据器材的规格滑动变阻器应采用何种接法.
习题精讲
例 2. ( 全 国 高 考 题 ) 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5 kΩ );直流电源(输出电压4V、内阻不计);滑动变阻器(0~15Ω 、允许最大电流1 A);开关1个,导线若干.根据器材的规格滑动变阻器应采用何种接法.
确定限流法后,滑动变阻器选用电阻较大的还是较小的? 限流式接法要在调节过程中平缓控制待测元件电压,负载电阻应该较大,即滑动变器阻值 要选择相对稍大些的,但不是越大越好,3至10倍最好。
知识点导读
二、滑动变阻器分压接法
待测电阻Rx的电压可调范围
0~E
待测电阻Rx的电流可调范围
0~ E R
重点突破
1.待测元件电压可以从零开始调节到电源电动势,调节范围较大. 但电路结构较为复杂. 2.电能损耗较大.
实验:滑动变阻器限流式和分压式接法
一.滑动变阻器结构
P
C
D
R
A
B
1.A、B是绕在绝缘棒上的电阻丝两端点,AB间电阻为滑动变阻器的总电阻。 2. C、D是金属杆的两个端点,能过滑片P与把金属杆与金属丝接。 3. ABCD为接线柱可接导线,P是滑片不能接导线 4.限流式接法为AB和CD各接一条导线,即“一上一下”,
(2)当S闭合时,移动滑片P,R2两端可获得的电压变化范围是多少? 答案 0~8 V
解析 当S闭合时,滑动变阻器R1为分压式接法,当滑片P在最下端时, R2两端电压为0,当滑片P在最上端时,R2两端的电压最大,为8 V, 所以R2两端可获得的电压变化范围为0~8 V.
7.如图4所示的电路中,U=24 V,滑动变阻器R2的最大阻值为100 Ω,R1
图6
解析 S断开时,滑动变阻器R1为限流式接法,R1的下部不接入电路中, 当滑片P在最上端时,R1接入电路的电阻为零,因此R2获得的最大电压 等于8 V,当滑片P在最下端时,R1与R2串联, 此时 R2 两端的电压最小,UR2=R1+R2R2UAB=4.8 V,所以 R2 两端可获
得的电压变化范围为 4.8~8 V.
变阻器的总电阻R相差不多,
范围较大)
适用情况 或R稍大,且电压、电流变化
不要求从零调起
(2)负载电阻的阻值Rx远大于滑
动变阻器的总电阻R
(2)电路简洁,耗能少
(3)画待测元件的伏安特性曲线
五.两种接法的实物电路连接 对照电路图,连接实物图。
①供电电路和控制电路:从电源正极出发,依次连接开关、滑动变阻器 (一上一下)、 电流表(正进负出、量程)、待测元件、电源负极, ②测量电路:最后并接电压表(正进负出、量程)
滑动变阻器的限流式和分压式接法
滑动变阻器的限流式和分压式接法(一)滑动变阻器在电路中的两种接法:1.通过改变变阻器电阻来改变电路中的电流,以控制电路中的电流——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。
注意:实验开始时应使滑动变阻器连入电路的电阻最大。
2.通过变阻器改变电阻来改变用电器两端的电压,起调压器的作用——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。
(二)两种电路的特点及选取: 1.电压和电流的调节范围 ⑴限流式接法 电压范围:U U R R R p ~+; 电流范围:RUR R U p ~+。
(上式中:R 为用电器的电阻,R p 为滑动变阻器的全电阻。
)可见:限流电路的调节范围与R p 有关。
在电源电压U 和用电器电阻R 一定时,R p 越大,用电器上电压和电流的调节范围也越大;当R p 比R 小得多时,用电器上的电压和电流的调节范围都很小。
⑵分压式接法 电压范围:U ~0 ; 电流范围:RU~0。
可见:分压式接法的电压和电流的调节范围与滑动变阻器Rp 无关。
2.两种电路的比较:⑴分压电路的电流和电压调节范围都大于限流电路的调节范围。
⑵在电源滑动变阻器和用电器一定的条件下,限流电路消耗的电能小于分压电路消耗的电能。
3.选择原则:由于限流式电路能节约能源,一般情况下优先选择限流式接法(以提高电路效率)。
但在下列几种情况下,必须选择分压式连接方式:①当滑动变阻器全电阻远小于被测电阻时,且实验要求电压(电流)的变化范围较大; ②明确要求某部分电路的电压从零开始变化; 例:测定小灯泡的伏安特性曲线。
③若采用限流接法,电路中的最小电流仍超过用电器的额定电流。
⑴限流式接法⑵分压式接法例:用伏安法测金属电阻R x(约为5Ω)的值,已知电流表内阻为1Ω,量程为0.6A,电压表内阻为几kΩ,量程为3V,电源电动势为9V,滑动变阻器的阻值为0~6Ω,额定电流为5A,试画出测量R x的原理图。
滑动变阻器的分压和限流接法和电阻的测量
通过分析图线,可以得出结论:限流式接法要能在 调节过程中平缓控制电流(电压),滑动变器阻值 要稍大些。
二、分压接法和限流接法的比较
负载R上电压U 负载R上电流调节 相同条件下电路
调节范围
范围
消耗的总功率
限
流
接 法
R
R R0
U0
U
U0
U0 R R0
V
电流表示数 I A IRX
A
R测
UV IA
>
R真
U RX I RX
R
R R 测量值偏大,适合测量大电阻.
X
A
说明:误差来源于电流表的分压,分压越少, 误差越小.所以该电路适合测量大电阻.
小结:伏安法测电阻电路选择
Rx RA RV Rx RV RA
用内接法. 用外接法.
一、滑动变阻器的分压接法和限流 接法的电路分析
三、滑动变阻器分压接法和限流接 法的选择
c.伏安法测电阻实验中,若所用的变阻器阻值小 于待测电阻阻值,若采用限流接法时,即使变阻器 触头从一端滑至另一端,待测电阻上的电流(电压) 变化小,这不利于多次测量求平均值或用图像法处 理数据,为了变阻器远小于待测电阻阻值的情况下 能大范围地调节待测电阻上的电流(电压),应选 择滑动变阻器的分压接法。
一、滑动变阻器的分压接法和限流 接法的电路分析
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,通过电路的电流就 很小,要连续均匀地调节电流,负载R两端的电压, 滑动变阻器只能在极小的范围内调节,所以操作很 不方便。
专题滑动变阻器的限流式和分压式接法
滑动变阻器的限流式和分压式接法(一)滑动变阻器在电路中的两种接法:⑵分压式接法⑴限流式接法1.通过改变变阻器电阻来改变电路中的电流,以控制电路中的电流——限流式;从右端向左移动过程,滑动变阻器电阻逐渐减小,电路中的P所示,当滑动头如图1 电流逐渐增大,变阻器起控制电路电流作用。
注意:实验开始时应使滑动变阻器连入电路的电阻最大。
.通过变阻器改变电阻来改变用电器两端的电压,起调压器的作用——分压式。
2的P用电器与左边电阻的电压相等,改变,2所示,电阻R与变阻器左边电阻并联如图位置改变用电器R 两端电压,实现调制电压作用。
(二)两种电路选取:1.两种电路的比较:⑴分压电路的电流和电压调节范围都大于限流电路的调节范围。
限流电路消耗的电能小于分压电路消⑵在电源滑动变阻器和用电器一定的条件下,耗的电能。
.选择原则: 2 。
由于限流式电路能节约能源,一般情况下优先选择限流式接法(以提高电路效率)连成分压式电路,通过变阻器AB例:在如图所示电路,已知U=5V Ω”字样。
求:25L向小灯泡L供电,电灯上标有“2.5V、40%,⑴为使小灯泡正常发光且上述电路的效率达到应如何选择变阻器的额定电流和电阻值。
1页1 第页共12 砺儒中学高二物理专题训练.⑵变阻器如何连接才能使电路的效率达到最大?最大效率为多少?但在下列几种情况下,必须选择分压式连接方式:①当滑动变阻器全电阻远小于被测电阻时,且实验要求电压(电流)的变化范围较大;②明确要求某部分电路的电压从零开始变化;例:测定小灯泡的伏安特性曲线。
③若采用限流接法,电路中的最小电流仍超过用电器的额定电流。
例:用伏安法测金属电阻R(约为5Ω)的值,已知电流表内阻为1Ω,量程为0.6A,电压x表内阻为几kΩ,量程为3V,电源电动势为9V,滑动变阻器的阻值为0~6Ω,额定电流为5A,试画出测量R x的原理图。
3.几点说明:⑴对实验器材和装置的选择,应遵循的几条主要原则:①安全性原则②准确性原则③方便性原则④经济性原则⑵分压电路中,在通过变阻器实际电流小于变阻器额定电流(或电压)的条件下,尽量选用变阻器总阻值小的变阻器做分压电路使用。
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分压式
例2.(全国高考题)用伏安法测量一个定值电阻的器材 规格如下:待测电阻Rx(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5kΩ);直流电源(输出电压4V、内阻不 计);滑动变阻器(0~15Ω、允许最大电流1A);开 关1个,导线若干.根据器材的规格滑动变阻器应采用 何种接法.
分压式
三、滑动变阻器分压、限流接法规律比较
区别
接法
限流式
R R滑 E s A B
分压式
R
A R滑 B s
电路图
串、并联 关系不同
分压电 路调节 范围大 分压电 路调节 范围大
E
电压可调范围
R R R滑
E~E
0~E
E 0~ R
较大
电流可调范围
E E ~ R R滑 R
较小
电能损耗
限流电路 消耗小
四、限流和分压电路的选取
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20kΩ,),电流表A,(量程 0.6A,内阻lΩ),变阻器R(0~100Ω,0.5A),变阻器 R(0~20Ω,0.2A),学生电源E(6—8v)、开关及导线若 干.根据器材的规格滑动变阻器应采用何种接法.
分压式
例3.(上海高考题) 一个电灯,电阻为4R,试设计一 个电路,使电灯两端的电压调节范围尽可能大.可利用 的器材有:一个电动势为、内阻为R/5的电源;一个 最大阻值为R的滑动变阻器;1个开关,导线若干. 根据器材的规格滑动变阻器应采用何种接法.
分压式
例4.用伏安法测金属电阻 (约为5 )的阻值,已知电 流表内阻为1 量程为 0.6 ,电压表内阻为几千欧,量 程为3V,电源电动势为 9V ,滑动变阻器的阻值为0 6 额定电流为 5 ,试分析滑动变阻器的接法。
限流式
R
分压式
R A R滑 B s
电 路
E
s
A R滑B
E
1、限流电路耗能小,电路简单,在安全前提下应优先考虑。 2、三种情况下必须采用分压接法:
说 明
(1)要求回路中某部分电路的电流或电压从零开始可连 续变化时; (2)若采用限流接法,电路中的最小电流仍超过用电器的 额定电流或电流表量程时; (3)当待测元件的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(或要求测量多组实验数据) 时.
一、滑动变阻器限流接法
待测电阻Rx的电压可调范围
R
R R R滑
E~E
E s
A R滑 B
待测电阻Rx的电流可调范围
E E ~ R R滑 R
滑动变阻器限流接法规律总结
1.待测元件电压不能从零开始调节,调节范 围较小.但电路结构较为简单.
R
2.整个电路电能损耗较小.
E
s
A
R滑 B
确定限流法后,滑动变阻器选用电阻较大的还是较小的? 限流式接法要在调节过程中平缓控制待测元件电 压,负载电阻应该较大,即滑动变器阻值要选择相对 稍大些的,但不是越大越好,3至10倍最好。
二、滑动变阻器分压接法 待测电阻Rx的电压可调范围
R
0~E
A R滑 B
待测电阻Rx的电流可调范围
E 0~ R
E
s
滑动变阻器分压接法规律总结
1.待测元件电压可以从零开始调节到电源电动势, 调节范围较大. 但电路结构较为复杂.
2.电能损耗较大.
R
A
R
B
E
s
确定分压法后,滑动变阻器选用电阻较大的还是较小的? 分压接法要通过连续调节滑动变阻器得到待测 元件的平缓变化电压,滑动变阻器应该选用阻值相 对较小的,且越小越好。